一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统

摘要

本发明属于安瓿瓶加工技术领域，涉及安瓿车间余热利用，尤其涉及一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统。a、收集安瓿车间的余热；b、利用余热加热水热交换器，使水热交换器内的水升温；c、将水热交换器加热后的水输送至沼气池厌氧罐供发酵使用，制备沼气。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明通过提供一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统，利用该方法和系统抽取安瓿车间内的余热供沼气发酵使用，进而加快了沼气的制备速度，同时，由于该方法和系统抽取了安瓿车间的余热，降低了安瓿车间的室温，使工人能够更加舒适的工作，同时，也避免了空调和抽风机的使用，节约了资源，降低了公司生产成本的同时，提高了公司收益。

权利要求

1.一种安瓿车间余热利用系统用集热罩，其特征在于，包括呈槽状倒置设置的罩体，所述罩体内设置有余热收集管，所述余热收集管固定在罩体上，所述余热收集管远离罩体的一端的侧壁上设置有余热入口。

2.根据权利要求1所述的安瓿车间余热利用系统用集热罩，其特征在于，所述罩体内设置有4个余热收集管。

3.一种安瓿车间余热利用系统，其特征在于，包括依次设置的如权利要求1或2所述的集热罩、水热交换器、热水循环泵、沼气厌氧罐、分离器、压缩机、脱硫净化装置，其中，集热罩：用于收集安瓿车间的余热；

水热交换器：用于交换余热将水升温；

热水循环泵：用于将水热交换器内的水输送至沼气厌氧罐；

沼气厌氧罐：用于沼气发酵，制备沼气；

分离器：用于脱除沼气中的颗粒状固体物质和水分；

压缩机：用于压缩沼气；

脱硫净化装置：用于脱去沼气中的硫化氢；

上述集热罩、水热交换器、热水循环泵、沼气厌氧罐、分离器、压缩机以及脱硫净化装置之间通过管道连通。

4.根据权利要求3所述的安瓿车间余热利用系统，其特征在于，所述脱硫净化装置包括与压缩机连接的脱硫罐以及与脱硫罐的底部连通的营养液贮存罐，所述营养液贮存罐与脱硫罐之间还设置有循环泵，所述脱硫罐、营养液贮存罐以及循环泵之间形成一个循环通道。

5.根据权利要求4所述的安瓿车间余热利用系统，其特征在于，所述脱硫罐内还设置有填料层，所述填料层的材质为聚丙烯。

6.根据权利要求3所述的安瓿车间余热利用系统，其特征在于，所述水热交换器包括传热管，所述传热管的外壁上均匀设置有销钉管，所述销钉管的材质为不锈钢。

说明书

一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统

技术领域

[0001] 本发明属于安瓿瓶加工技术领域，涉及安瓿车间余热利用，尤其涉及一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统。

背景技术

[0002] 安瓿瓶是一种密封的高质量薄玻璃做的小瓶，常用于存放注射用的药物以及疫苗、血清等。常用于注射用药液，也用于口服液的包装。现有的安瓿瓶主要在安瓿车间生产，其生产线主要由成型机、熔断机、连接机以及底切机组成，其中，成型机由供管、压颈、过热预热、机架、拉伸凸轮、拉丝等机构及供气管道七个部分组成，由供管机构两端已圆好口的玻璃管均速的供给过热预热机构，经压颈机构压颈，过轮预热机构再加热后交付拉丝机构进行拉丝，最终将玻璃管加工成一只未经熔断的多支双联安瓿，而熔断机则由机架、熔断、贮瓶、均瓶、输送等机构及供气管道组成，其功能是将拉丝成型后未经熔断的多支双联安瓿进行准确的准确地等长熔断，以适应复切时的要求，并将已熔断后的双联安瓿通过均瓶，输送机构均速向两边输送。

[0003] 由于安瓿车间在使用过程中，需要燃烧大量的天然气对安瓿瓶进行加工，因此，据不完全统计，每条安瓿生产线每小时燃烧天然气75m3左右、排烟温度为400℃左右，为此，为了使工人更够在车间里更好的工作，需要加设大量的空调、排风机，这无形中，导致企业的生产成本增加等问题，而且，如果天然气不能完全燃烧，会产生大量的一氧化碳对人体造成伤害，然而，目前市场上，却没有针对安瓿车间余热处理的更好方法。

发明内容

[0004] 本发明针对上述的安瓿车间燃烧余热所带来的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、成本低廉且能够更好利用余热产生一定经济效益的安瓿车间余热利用方法及其利用系统。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，一种安瓿车间余热利用方法，包括以下步骤：

[0006] a、收集安瓿车间的余热；

[0007] b、利用余热加热水热交换器，使水热交换器内的水升温；

[0008] c、将水热交换器加热后的水输送至沼气池厌氧罐供发酵使用，制备沼气。

[0009] d、将发酵制备好的沼气脱硫净化后输送至安瓿车间替代天然气作燃气使用。

[0010] 作为优选，所述d步骤中，采用生物脱硫的方法净化沼气。

[0011] 本发明根据上述的方法，还提供了一种安瓿车间余热利用系统，包括依次设置的集热罩、水热交换器、热水循环泵、沼气厌氧罐、分离器、压缩机、脱硫净化装置，其中，[0012] 集热罩：用于收集安瓿车间的余热；

[0013] 水热交换器：用于交换余热将水升温；

[0014] 热水循环泵：用于将水热交换器内的水输送至沼气厌氧罐；

[0015] 沼气厌氧罐：用于沼气发酵，制备沼气；

[0016] 分离器：用于脱除沼气中的颗粒状固体物质和水分；

[0017] 压缩机：用于压缩沼气；

[0018] 脱硫净化装置：用于脱去沼气中的硫化氢；

[0019] 上述集热罩、水热交换器、热水循环泵、沼气厌氧罐、分离器、压缩机以及脱硫净化装置之间通过管道连通。

[0020] 作为优选，所述脱硫净化装置包括与压缩机连接的脱硫罐以及与脱硫罐的底部连通的营养液贮存罐，所述营养液贮存罐与脱硫罐之间还设置有循环泵，所述脱硫罐、营养液贮存罐以及循环泵之间形成一个循环通道。

[0021] 作为优选，所述脱硫罐内还设置有填料层，所述填料层的材质为聚丙烯。

[0022] 本发明还另外提供一种安瓿车间余热利用系统用集热罩，包括呈槽状倒置设置的罩体，所述罩体内设置有余热收集管，所述余热收集管固定在罩体上， 所述余热收集管远离罩体的一端的侧壁上设置有余热入口。

[0023] 作为优选，所述罩体内设置有4个余热收集管。

[0024] 本发明还提供一种安瓿车间余热利用系统用水热交换器，包括传热管，所述传热管的外壁上均匀设置有销钉管。

[0025] 作为优选，所述销钉管的材质为不锈钢。

[0026] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

[0027] 1、本发明通过提供一种安瓿车间余热利用方法及其利用系统，利用该方法和系统抽取安瓿车间内的余热供沼气发酵使用，进而加快了沼气的制备速度，同时，由于该方法和系统抽取了安瓿车间的余热，降低了安瓿车间的室温，使工人能够更加舒适的工作，同时，也避免了空调和抽风机的使用，节约了资源，降低了公司生产成本的同时，提高了公司收益。

[0028] 2、本发明通过将发酵制得的沼气脱硫净化后将其重新输送至安瓿车间，替代天然气使用，这样，安瓿车间与沼气池之间就能够形成一个循环，不仅能够减少天然气的使用，同时，也能够将沼气更好的利用，创造更大的工业价值。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1为实施例1提供的安瓿车间余热利用系统的结构示意图；

[0031] 图2为实施例1提供的脱硫净化装置的结构示意图；

[0032] 图3为实施例1提供的集热罩的结构示意图；

[0033] 图4为实施例1提供的集热罩的部分剖视图；

[0034] 图5为实施例1提供的水热交换器的结构示意图；

[0035] 图6为实施例1提供的水热交换器的另一种结构示意图；

[0036] 以上各图中，1、安瓿车间；2、集热罩；21、罩体；22、余热收集管；23、余热入口；3、水热交换器；4、热水循环泵；5、沼气池厌氧罐；6、分 离器；7、压缩机；8、脱硫净化装置；81、脱硫罐；82、营养液贮存罐；83、循环泵；84、填料层；85、喷淋管；86、沼气进气管；87、沼气出气管；9、传热管；91、销钉管。

具体实施方式

[0037] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0038] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

[0039] 实施例1，本实施例是在安瓿车间余热利用方法的基础上，演变出的安瓿车间余热利用系统，该方法首先收集安瓿车间的余热，采用集热的方式将安瓿车间内各设备产生的余热进行收集，然后通过保温管道输送至水热交换器，水热交换器利用余热将水热交换器内的水进行加热，使水热交换器内的水升温，然后将加热过后的水输送至沼气池厌氧罐供发酵使用，加速沼气的制备，由于沼气的利用在我国已经有几十年的应用了，但都在家庭燃烧和发电使用，对沼气的质量要求不高，但在工业的应用中，由于沼气内含有大量的硫化氢，且硫化氢是一种急性剧毒，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。因此，在工业生产中，需要对沼气有着严格的要求，故，在本实施例提供的方法中，还专门加设了针对沼气的脱硫净化，沼气脱硫按其性质分，一般可分为直接脱硫和间接脱硫两大类。前者是将沼气中的硫化氢直接脱除，又可分为湿法、干法和生物法。湿法和干法属于传统的化学方法，是目前沼气脱硫的主要手段，但存在污染大、成本高、效率低等问题；生物脱硫是利用微生物的代谢作用将沼气中的硫化氢转化为单质硫或硫酸盐，可实现环保和低成本脱硫。故，优选，生物脱硫技术，目前生物脱硫技术主要有生物洗涤器、生物滤池和生物滴滤池三种工艺，在本实施例中，优选生物滴滤池工艺，通过生物脱硫技术，脱除沼气中的有毒物质，然后沼气 可以用于工业中使用，可以送入安瓿车间代替部分天然气做燃气使用，也可以送入其他燃烧工具，加热水，供工业用水使用。

[0040] 本实施例就是针对上述方法的基础上，推出的安瓿车间余热利用系统，如图1所示，该系统包括依次设置的集热罩2、水热交换器3、热水循环泵4、沼气厌氧罐5、分离器6、压缩机7、脱硫净化装置8，其中，集热罩2主要设置在安瓿车间1设备的上方，然后用于收集安瓿车间1的余热；水热交换器3主要用于交换余热将水升温；热水循环泵4：用于将水热交换器3内的水输送至沼气厌氧罐5；沼气厌氧罐5：用于沼气发酵，制备沼气；分离器6：用于脱除沼气中的颗粒状固体物质和水分；压缩机7：用于压缩沼气；脱硫净化装置：用于脱去沼气中的硫化氢；上述集热罩2、水热交换器3、热水循环泵4、沼气厌氧罐5、分离器6、压缩机7以及脱硫净化装置8之间通过管道连通。本实施例中，集热罩2、水热交换器3、热水循环泵4、沼气厌氧罐5之间的管道采用架空铺设和埋地铺设相结合，首先在管道表面涂刷防锈漆两道，然后采用60mm岩棉管包扎保温，用钢丝捆扎，外包油毡玻璃丝布防雨层，最外层刷绿色面漆来对管道进行保温，同时，提高管道的使用寿命。

[0041] 通过上述的设置，集热罩2将收集到余热输送至水热交换器3，当然，集热罩2在收集余热的过程和输送过程中，肯定需要风机提供相应的动力，余热输送至水热交换器3后，与水热交换器3进行热传递，将水热交换器3内的水进行加热、升温，考虑到水热交换器3内的水处于一致流通状态，故其温度的应处于一个合理值，经过计算以及相应的实验，申请人发现水热交换器3内的水的温度在50℃左右为最佳值，经过使用本实施例提供的水热交换器3可以将温度升温至70℃，这样，能够更好的为沼气厌氧罐5提供热能，促使其更好的发酵，本实施例所发明的重点在于整个系统，沼气系统为现有常见的制备沼气的系统，故在本实施例中，不针对沼气系统进行详细的描述，沼气发酵制备好沼气后，通过管道输送至分离器6，分离器6的主要作用就是去除沼气内掺杂的其他的颗粒状固体物质和水分，本实施例所采用的分离器6为旋风分离器，经分离器6除杂后的沼气进入压缩机7压缩，压缩机7将沼气的气压压缩至为 2.5Mpa～8Mpa，压缩沼气的目的是为了更好的进行脱硫，压缩后的沼气即可输送至脱硫净化装置8，脱硫净化装置8可以为采用PDS(钛箐钴磺酸盐系化合物的混合物)法进行脱硫，也可以采用三氯化铁吸收-电化学再生方法进行脱硫，当然采用直接往消化污泥中加入氯化铁，氯化铁会和H2S反应而形成硫化铁盐颗粒方法进行脱硫，在本实施例中，脱硫净化装置8采用的是生物脱硫的方法，具体的为生物滴滤池工艺脱硫，这样经过脱硫后沼气即可进行使用，可以直接输送至安瓿车间1的各个设备的管道，也可以将沼气输送至其他设备对水进行加热，然后将热水进行另作其他工业设备使用，当然，沼气管可以进行分流，一部分输送至安瓿车间1，一部分输送至其他设备对水进行加热，这一部分水可以输送至水热交换器3内使用，这样，系统构成的循环就不再需要消耗其他资源，即可完成系统的操作。

[0042] 考虑到生物脱硫是利用微生物的代谢作用将沼气中的硫化氢转化为单质硫或硫酸盐，可实现环保和低成本脱硫，故在本实施例中，还专门提供了一种脱硫净化装置8，如图2所示，该脱硫净化装置8包括与压缩机7连接的脱硫罐81以及与脱硫罐81的底部连通的营养液贮存罐82，营养液贮存罐82与脱硫罐81之间还设置有循环泵83，这样脱硫罐81、营养液贮存罐82以及循环泵83之间形成一个循环通道，具体的说，脱硫罐81整体呈圆柱状，在罐体的中下部连接有沼气进气管86，即脱硫罐81与压缩机7之间的管道，在罐体的顶部设置有沼气出气管87，即脱硫罐81与安瓿车间1或其他设备之间连接管道，在脱硫罐81的上部设置有喷淋管85，营养液贮存罐82用于滋养生物菌，循环泵83将生物菌输送至喷淋管85，喷淋管85将生物菌向下喷淋，生物菌与向上运动的沼气逆向接触，进而吸收掉沼气内的硫化氢气体，达到除硫的目的，生物菌选择氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌和氧化硫硫杆菌中的任意一种，优选，脱氮硫杆菌，选用脱氮硫杆菌的好处在于，主要考虑到其具有较好的选择性，能适应不同的环境。

[0043] 为了使脱氮硫杆菌更好的与沼气接触，达到去除硫化氢的目的，故在本实施例中，在脱硫罐81内还设置了填料层84，具体的说，将填料层84设置在沼 气进气管86的上方、喷淋管85的下方，这样，利用填料层84使沼气与生物菌更长时间、更大面积的接触，达到脱硫的目的，在本实施例中，采用厌氧污泥接种脱氮硫杆菌，以聚丙烯球为脱硫罐的填料，亚硫酸钠作为氧清除剂添加在营养液中，保证厌氧条件下，硝酸盐作为电子受体。通过实验数据表明，使用本实施例提供的脱硫净化装置，硫化氢去除率超过85％。

[0044] 为了提高更好的集热效果，在本实施例中，还专门提供了一种集热罩，如图3、图4所示，该包括呈槽状倒置设置的罩体21，在罩体21内设置有余热收集管22，余热收集管22固定在罩体21上，余热收集管22远离罩体21的一端的侧壁上设置有余热入口23，余热收集管22的底端为封死状态，这样热风只能从余热收集管22管壁上的余热入口23进入，这样设计的好处是避免风机在工作时，产生大量的风力导致生产线的火头的不稳定，从而影响了正常生产，为了使接收的余热达到一定的温度，集热罩的应设计在设备高度的1米至2的上方，这个距离方便集热，同时，也避免热量的散失。

[0045] 为了使集热罩2的效率达到更高，故在罩体21内应设置多个余热收集管22，以三米左右长度的罩体21，在罩体21内设置有4个余热收集管22，这样距离更够更大面积的收集热量。

[0046] 为了提高换热的效果，在本实施例中，还专门提供了一种水热交换器，如图5所示，本实施例提供的水热交换器3包括传热管9，传热管9设置在水热交换器3的壳体内，这样，从集热罩2过来的热风进入水热交换器3的壳体内，冲击到传热管9的外壁，在传热管9上均匀设置有销钉管91，销钉管91的长度和传热管9的直径的长度差不多，在本实施例中，销钉管91为不锈钢柱，这样，在使用时，热源介质(余热)横向冲刷销钉管91的同时，在传热管9的圆柱背面形成对称的稳态旋流和回流区，热边界不断的被破坏和再重新形成，从而使整个换热面边界层减薄，这样就减小了热阻而大大提高了换热系数，而且强烈的回流和旋流使销钉管91表面具有较强的防灰防垢和较高的自除灰能力。

[0047] 通过上述的设计，本实施例所提供的水热交换器具有如下优势：

[0048] ①结构紧凑：单位长度的销钉管换热面积是普通光管的七倍左右，同时销 钉管之间用小半径推制弯头连接。因而相同换热面积的销钉管余热回收装置普通光管的设备相比，其体积和占地面积成数倍的减小，并且其重量也有不同幅度的降低。因而，在设备布置安装和吊装等方面为用户提供了很大的空间。

[0049] ②维修方便：换热管是采用整根无缝钢管制造完成的，各销钉管之间用弯头连接，使其具有很高的耐压性能，一般情况很少出现质量方面的问题。如果偶然发现某一根销钉管出现泄漏，也可以方便的进行更换。

[0050] ③受压元件热应力小：每一件受压元件在整体组装时，无任何强制组装现象，因而不会产生组装应力。同时每一销钉管组，只有一端焊接在钢结构上，而另一端呈自由状态。这样设备在运行过程中，无热应力产生。

[0051] ④可高效连续的运行：根据其传热机理和结构特点，我们不难得知，销钉管技术具有较强的防垢、防灰和自除垢、除灰能力。因而其设备可以长时间的保持高效运行，这是普通光管换热设备所不能比拟的。

[0052] 本实施例除了提供上述的水热交换器，还提供另一种水热交换器，如图6所示，本图提供的传热管与图5所提供的传热管的不同之处在于，销钉管91的布局，图5中的销钉管91为遍布换热管9设计，这样使换热管9的表面形成环刺状，而本图提供的传热管，销钉管9只布局在直接接触余热风的正面和背面，两种方式均是利用热源介质(余热)横向冲刷销钉管的同时，在销钉管的圆柱背面形成对称的稳态旋流和回流区，热边界不断的被破坏和再重新形成，从而使整个换热面边界层减薄，这样就减小了热阻而大大提高了换热系数，而且强烈的回流和旋流使销钉管表面具有较强的防灰防垢和较高的自除灰能力。

[0053] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。