公布日：2023.10.24
申请日：2023.08.31
分类号：C02F9/00(2023.01)I;F28D21/00(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F103/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，涉及废水余热回收技术领域，该一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统包括废水回收系统、热交换器系统、待加热流体回路系统、动力系统、监测和控制系统、热能储存系统六个子系统，滤污系统、废气处理系统、水处理系统、废热回收利用系统、废物处理系统、维护和安全系统六个辅助系统，废水收集装置与沉淀池之间通过管道进行连接，确保废水的输送和初步处理，沉淀池与澄清系统之间也通过管道连接，将处理后的废水传递给澄清器和过滤器等设备，活性炭吸附系统和反渗透系统根据需要短接或连接到澄清系统的出水口，进行进一步的净化处理。
权利要求书
1.一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于，该织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统包括废水回收系统、热交换器系统、待加热流体回路系统、动力系统、监测和控制系统、热能储存系统六个子系统；其中，废水回收系统由废水收集槽、搅拌装置、废水管道和储水设备组成，废水管道连接织物染色设备的排放点，废水收集槽与储水设备相连；该织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统还包括滤污系统、废气处理系统、水处理系统、废热回收利用系统、废物处理系统、维护和安全系统六个辅助系统；废水回收系统将高温废水收集并输送到热交换器系统，热交换器系统与待加热流体回路系统接通，待加热流体回路系统将从热交换器系统获得的热能转移到动力系统中，监测和控制系统通过传感器、仪表和控制设备与其他系统进行信息和数据的交互，以实现系统之间的协调和整合，热交换器系统将余热转移到热能储存系统中，滤污系统与废水回收系统直接连接，废气处理系统与其他系统通过管道和通风设备进行连接，以输送和处理废气，水处理系统与废水回收系统直接连接，废热回收利用系统与热交换器系统和动力系统相连接，废物处理系统与废水回收系统相连，维护和安全系统包括监视设备、报警系统、紧急停机装置，与其他系统通过监控和控制接口连接，以实现对系统状态的监测和响应。
2.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述热交换器系统包括热交换器、管道系统、泵、阀门、温度和压力传感器、绝热材料这些组件，组件之间通过管道和连接件进行连接。
3.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述待加热流体回路系统包括热能接收器、管道系统、泵、阀门、温度和压力传感器；其中，热能接收器接收热交换器从废水中提取的热能，管道系统包括进水管和出水管，通过管道系统将待加热流体引入热能接收器，并将加热后的流体排出，泵将流体从热能接收器引入，通过管道循环将其加热并再次送回热能接收器，温度和压力传感器将收集到的数据发送给监测和控制系统。
4.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述动力系统包括发电机或涡轮发电机、蒸汽或热水系统、燃气或燃料系统、控制系统四部分；其中，蒸汽或热水系统与发电机或涡轮发电机之间通过热能传递管道相连接，燃气或燃料供应系统与动力系统之间通过管道进行连接，控制系统与其他系统之间的连接通过电气和数据传输线路实现。
5.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述监测和控制系统包括传感器和仪表、控制器和人机界面；其中，传感器和仪表与控制器之间通过电气线缆连接，传感器将采集到的数据传输给控制器进行处理和分析，控制器与人机界面之间通过数据传输线路连接，控制器将处理后的数据传输给人机界面。
6.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述热能储存系统包括热交换器、热能储存介质、储热容器、热能储存系统的控制单元几部分；其中，热交换器与废水回收系统的废水出口和储热容器的进口相连接，将热能传递给储存介质，储热容器与热能回收系统的废水循环回路相连接，确保热能的回收和储存，控制单元通过传感器和仪表监测储热容器中的温度和压力等参数，并通过与热交换器、储热容器和相关设备的数据传输线路连接，以控制热能储存系统的运行。
7.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述滤污系统包括滤污介质、滤污容器、滤污系统的控制单元，所述废气处理系统包括排气管道、净化设备和排放系统，废气处理系统各组件使用高温耐压的管道连接、密封连接或法兰连接。
8.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述维护和安全系统包括安全阀和压力表、温度传感器和控制器、泄漏监测系统、维护计划和记录；其中，安全阀和压力表直接与管道或设备通过法兰、螺纹或焊接连接，温度传感器和控制器通过导线连接到对应的设备或控制系统上，泄漏监测系统的传感器、探测器等设备通过导线或无线通信与监控系统连接在一起。
9.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述废热回收利用系统包括高温废水回收装置、热交换器、热能回收装置、控制系统；其中，高温废水回收装置与热交换器之间通过管道进行连接，确保废水的安全传输，热交换器与热能回收装置之间也通过管道连接，将传递的热能供给热能回收装置，控制系统则通过导线或无线通信连接各个部分的传感器和控制器，实现对系统的监测和调控。
10.如权利要求1所述的一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，其特征在于：所述水处理系统包括废水收集装置、沉淀池、澄清系统、活性炭吸附系统、反渗透系统；其中，废水收集装置与沉淀池之间通过管道进行连接，确保废水的输送和初步处理，沉淀池与澄清系统之间也通过管道连接，将处理后的废水传递给澄清器和过滤器等设备，活性炭吸附系统和反渗透系统根据需要短接或连接到澄清系统的出水口，进行进一步的净化处理。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，解决了织物染色过程中使用的水通常需要加热，以满足染色和整理的要求，这会消耗大量的能源，废水通常含有有色物质、化学物质和其他污染物质，如果直接排放到环境中，会对水源和土壤造成污染的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统，包括废水回收系统、热交换器系统、待加热流体回路系统、动力系统、监测和控制系统、热能储存系统六个子系统；
其中，废水回收系统由废水收集槽、搅拌装置、废水管道和储水设备组成，废水管道连接织物染色设备的排放点，废水收集槽与储水设备相连；
该织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统还包括滤污系统、废气处理系统、水处理系统、废热回收利用系统、废物处理系统、维护和安全系统六个辅助系统；
废水回收系统将高温废水收集并输送到热交换器系统，热交换器系统与待加热流体回路系统接通，待加热流体回路系统将从热交换器系统获得的热能转移到动力系统中，监测和控制系统通过传感器、仪表和控制设备与其他系统进行信息和数据的交互，以实现系统之间的协调和整合，热交换器系统将余热转移到热能储存系统中，滤污系统与废水回收系统直接连接，废气处理系统与其他系统通过管道和通风设备进行连接，以输送和处理废气，水处理系统与废水回收系统直接连接，废热回收利用系统与热交换器系统和动力系统相连接，废物处理系统与废水回收系统相连，维护和安全系统包括监视设备、报警系统、紧急停机装置，与其他系统通过监控和控制接口连接，以实现对系统状态的监测和响应。
优选的：所述热交换器系统包括热交换器、管道系统、泵、阀门、温度和压力传感器、绝热材料这些组件，组件之间通过管道和连接件进行连接。
优选的：所述待加热流体回路系统包括热能接收器、管道系统、泵、阀门、温度和压力传感器；
其中，热能接收器接收热交换器从废水中提取的热能，管道系统包括进水管和出水管，通过管道系统将待加热流体引入热能接收器，并将加热后的流体排出，泵将流体从热能接收器引入，通过管道循环将其加热并再次送回热能接收器，温度和压力传感器将收集到的数据发送给监测和控制系统。
优选的：所述动力系统包括发电机或涡轮发电机、蒸汽或热水系统、燃气或燃料系统、控制系统四部分；
其中，蒸汽或热水系统与发电机或涡轮发电机之间通过热能传递管道相连接，燃气或燃料供应系统与动力系统之间通过管道进行连接，控制系统与其他系统之间的连接通过电气和数据传输线路实现。
优选的：所述监测和控制系统包括传感器和仪表、控制器和人机界面；
其中，传感器和仪表与控制器之间通过电气线缆连接，传感器将采集到的数据传输给控制器进行处理和分析，控制器与人机界面之间通过数据传输线路连接，控制器将处理后的数据传输给人机界面。
优选的：所述热能储存系统包括热交换器、热能储存介质、储热容器、热能储存系统的控制单元几部分；
其中，热交换器与废水回收系统的废水出口和储热容器的进口相连接，将热能传递给储存介质，储热容器与热能回收系统的废水循环回路相连接，确保热能的回收和储存，控制单元通过传感器和仪表监测储热容器中的温度和压力等参数，并通过与热交换器、储热容器和相关设备的数据传输线路连接，以控制热能储存系统的运行。
优选的：所述滤污系统包括滤污介质、滤污容器、滤污系统的控制单元，所述废气处理系统包括排气管道、净化设备和排放系统，废气处理系统各组件使用高温耐压的管道连接、密封连接或法兰连接。
优选的：所述维护和安全系统包括安全阀和压力表、温度传感器和控制器、泄漏监测系统、维护计划和记录；
其中，安全阀和压力表直接与管道或设备通过法兰、螺纹或焊接连接，温度传感器和控制器通过导线连接到对应的设备或控制系统上，泄漏监测系统的传感器、探测器等设备通过导线或无线通信与监控系统连接在一起。
优选的：所述废热回收利用系统包括高温废水回收装置、热交换器、热能回收装置、控制系统；
其中，高温废水回收装置与热交换器之间通过管道进行连接，确保废水的安全传输，热交换器与热能回收装置之间也通过管道连接，将传递的热能供给热能回收装置，控制系统则通过导线或无线通信连接各个部分的传感器和控制器，实现对系统的监测和调控。
优选的：所述水处理系统包括废水收集装置、沉淀池、澄清系统、活性炭吸附系统、反渗透系统；
其中，废水收集装置与沉淀池之间通过管道进行连接，确保废水的输送和初步处理，沉淀池与澄清系统之间也通过管道连接，将处理后的废水传递给澄清器和过滤器等设备，活性炭吸附系统和反渗透系统根据需要短接或连接到澄清系统的出水口，进行进一步的净化处理。
(三)有益效果
1、系统通过热交换器将废水中的高温余热转移给待加热流体，从而实现能源的回收和利用，这有助于降低能源消耗，提高能源利用效率，并减少对传统能源的依赖。
2、通过回收利用废水中的余热，可以降低加热流体的能耗，减少生产过程中的能源费用。同时，废水回收和净化系统的运行也可以减少水资源的使用成本；高温废水通常含有有害物质和污染物，例如染料、化学品等。通过水处理系统和废气处理系统对废水进行净化和处理，可以降低对环境的污染，保护水源和空气质量。
3、废水余热回收系统的应用符合可持续发展的理念，通过有效地利用废水资源，减少能源消耗和环境负荷，在生产过程中实现资源的循环利用；随着对环境保护和资源利用的要求日益增加，各行业对能源回收和废水处理的需求也在不断增长。
4、织物染色和整理行业作为一个能源和水资源消耗较大的行业，采用高温废水余热回收系统可以提高能源利用效率，减少废水排放和资源浪费。因此，该系统在纺织企业和相关行业中具有广阔的应用前景。
（发明人：王晓燕）