[发明专利]多级串联的高效换热系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热领域，具体涉及一种多级串联的高效换热系统及方法。

技术背景

石化炼油厂工艺流程中有很多需要散热与加热的环节，通常这两种环节彼此独立，废热直接通过空冷或水冷向大气排放，而热量需求直接通过使用蒸汽等能源满足。这样，不但浪费了废热的能量，散热还需要额外的电耗和水耗，而且加热环节还需要额外能源消耗。如果热量的需求与供给在质和量上能够匹配，便可以对流程进行优化，采取热联合的方式实现自给自足。但在实际的工艺流程中，热量的需求和供给在质或量上往往是不匹配的，因而无法高效地直接将废热用于加热环节。

可见，本领域中需要一种能够提高热联合的余热利用效率的高效换热解决方案。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种多级串联的高效换热系统，包括：第一换热器110；第二换热器120；循环介质水管路130，其两端分别并与所述第一换热器110和第二换热器120连通，且其中含有的循环介质水通过在所述第一换热器110和第二换热器120之间循环流动在所述第一换热器110和第二换热器120之间传递热量；散热物料管路140，其与所述第一换热器110连通，且其中含有的散热物料通过所述第一换热器110将热量传递给所述循环介质水；取热物料管路150，其与所述第二换热器120连通，且其中含有的取热物料通过所述第二换热器120吸收所述循环介质水的热量；其中，所述第二换热器120包括多个串联在一起的第三换热器121。

在本发明的另一个方面，提供了一种多级串联的高效换热方法，包括：提供第一换热器110和第二换热器120，其中，所述第二换热器120包括多个串联在一起的第三换热器121；提供循环介质水管路130，使其两端分别并与所述第一换热器110和第二换热器120连通，且使其中含有的循环介质水通过在所述第一换热器110和第二换热器120之间循环流动在所述第一换热器110和第二换热器120之间传递热量；提供散热物料管路140，使其与所述第一换热器110连通，且使其中含有的散热物料通过所述第一换热器110将热量传递给所述循环介质水；提供取热物料管路150，使其与所述第二换热器120连通，且使其中含有的取热物料通过所述第二换热器120吸收所述循环介质水的热量。

在本发明的实施例中，通过利用本发明的多级串联的高效换热系统，将石化厂工艺流程中的环节的物料散热直接用于另一工艺流程中的物料加热，既节省了散热所需的电耗水耗，又免去了加热所需的额外能源消耗。此外，因采用了由多个换热器串联在一起形成的高效换热器换热，其端差更小，相比普通换热器效率可大幅提高，例如提高至95％以上，使得物料余热利用更为充分。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的多级串联的高效换热系统的结构示意图；

图2为根据本发明的实施例的多级串联的高效换热系统中的高效换热器的结构示意图；以及

图3为根据本发明的实施例的多级串联的高效换热方法。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。本说明书中涉及的各术语的含义一般为本领域中的通常含义，或者为本领域技术人员在阅读本说明书之后所正常理解的含义。本说明书中的用语“第一”、“第二”等仅用于区别不同部件，并不表示部件之间的任何顺序关系、重要性等。本说明书中的用语“包括”、“包含”是开放式的，即除了所提及的各要素外，还可能包括其他未提及的要素。