一种聚酯熔体冷却切粒余热回用方法及装置与流程

本发明属于聚酯化工生产，具体涉及一种聚酯熔体冷却切粒余热回用方法及装置。

背景技术：

1、在聚酯生产过程中，通过酯化反应以及缩聚反应生成的聚酯熔体，通过挤出方式进入切粒机进行切粒，得到聚酯切粒。其中，聚酯熔体动铸带头出来的温度为270～280℃，通过30～38℃的冷却水进行急速降温，从而将聚酯熔体的温度降低到可切粒的温度，可切粒的温度一般在100℃以下。目前，多数聚酯生产企业采用除盐水作为冷却水来对聚酯熔体进行降温，除盐水由铸带头出口聚酯熔体挤出后进入，并与聚酯熔体一起流动，同时在聚酯熔体上方对其喷淋除盐水，实现聚酯熔体的降温，此后，大部分除盐水在进入切粒机前通过细孔滤网回到循环水槽，小部分除盐水随聚酯熔体进入切粒机进行切粒，并将切粒输送至干燥机，这部分除盐水在干燥机前通过滤网回到循环水槽。并且，除盐水吸热后的温度为60～70℃，在回到循环水槽前需过滤并经板式换热器降温至38℃以下。

2、上述过程中，聚酯熔体挤出后需要快速冷却切粒，因此需要对聚酯熔体连续降温，聚酯熔体的降温幅度也大，温差将近200℃，所以冷却水的用量大，是聚酯熔体质量的5倍还多。虽然冷却水的用量大，但是冷却水吸热后的温度低(60～70℃)，吸热后的水温基本没有可回收的价值，从而导致聚酯熔体的热量被白白浪费。因此，需要设计一种能够将聚酯熔体冷却切粒过程中的余热利用起来的装置以及方法。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种聚酯熔体冷却切粒余热回用方法，以解决聚酯熔体冷却切粒过程中余热利用困难的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的方案为：一种聚酯熔体冷却切粒余热回用装置，包括蒸汽发生箱、导流槽和循环水箱，蒸汽发生箱的一侧壁上开设有进口，另一侧壁上开设有与进口相对设置的出口，蒸汽发生箱的顶壁开设有若干蒸汽孔，且蒸汽发生箱的上方设有蒸汽抽送组件，导流槽靠近蒸汽发生箱的一端与蒸汽发生箱的外侧壁固定连接；所述循环水箱连通有进水管、喷淋水管、出水管和补水管，进水管、喷淋水管和补水管上均安装有水泵，进水管远离循环水箱的一端与导流槽远离蒸汽发生箱的一端连通，喷淋水管远离循环水箱的一端探入蒸汽发生箱内并安装有喷嘴，出水管远离循环水箱的一端与蒸汽发生箱连通，补水管上还安装有第一调节阀。

3、本发明还提供一种使用上述装置的聚酯熔体冷却切粒余热回用方法，所述方法包括：

4、通过进水管向导向槽送入70～80℃的除盐水，使得聚酯熔体与70～80℃的除盐水共同进入蒸汽发生箱内，同时，通过喷嘴向聚酯熔体喷洒70～80℃的除盐水，除盐水吸收热量后升温沸腾并产生蒸汽，蒸汽由蒸汽抽送组件输送至蒸汽发电设备和/或蒸汽制冷设备；

5、蒸汽发生箱内的高温除盐水，一部分同聚酯熔体一起继续向切粒机方向移动，另一部分经出水管流回循环水箱，同时，通过补水管向循环水箱内补充常温除盐水，常温除盐水与高温除盐水在循环水箱混合，得到70～80℃的除盐水。

6、本方案的工作原理及有益效果在于：

7、1、本方案中，在铸带头与切粒机之间设计了蒸汽发生箱，通过进水管向导向槽送入70～80℃的除盐水，使得聚酯熔体的底部与70～80℃的除盐水接触并一起流入蒸汽发生箱内，同时，通过喷嘴向聚酯熔体的上部喷洒70～80℃的除盐水，除盐水吸收热量后升温沸腾而产生蒸汽，蒸汽由蒸汽抽送组件输送至蒸汽发电设备和/或蒸汽制冷设备进行使用，从而实现蒸汽发电和/或蒸汽制冷，进而实现聚酯熔体冷却切粒余热的回收利用，达到节能目的。

8、2、由于蒸汽发生箱设计在铸带头与切粒机之间，因此，在切粒过程和干燥过程中产生的聚酯粉末不会进入该部分除盐水中，不会对除盐水热量的回收利用工作造成影响，且可以直接循环使用产生蒸汽。

9、3、在夏季高温期间(如重庆市的夏季高温期的温度可达40℃)，吸收热量后的除盐水无法通过板式换热的方式降温至38℃，需要使用制冷装置制备冷冻水来实现聚酯熔体的冷却。而本方案中，聚酯熔体在导流槽和蒸汽发生箱内被带走一部分热量，温度相应地降低，与直接使用30～38℃的除盐水进行冷却的方式相比，本方案能够使得后续冷却用除盐水的温度可选择为38℃以上的除盐水。换句话说，本方案使得冷却用除盐水经板式换热器降温后即可投入循环使用，无需使用冷冻水，减少能耗。

10、可选地，所述蒸汽抽送组件包括蒸汽收集器和蒸汽收集管，蒸汽收集器的底端覆盖蒸汽发生箱的顶端，蒸汽收集管与蒸汽收集器连通，蒸汽收集管上安装有离心风机和用于控制管道通断的第二阀门。

11、本方案中，离心风机启动，蒸汽发生箱内产生的蒸汽通过蒸汽孔被抽吸至蒸汽收集器内，随后被抽吸至蒸汽收集管内并输送至对应的设备中使用。而且，本方案中，当聚酯熔体冷却切粒生产线出现故障时，能够及时关闭对应的蒸汽收集管，避免离心风机关闭后蒸汽返流。

12、可选地，所述装置还包括换热器，出水管连通有出水支管，出水支管远离出水管的一端与换热器的进口端连接，换热器的出口端与循环水箱通过循环管连通，出水支管与出水管上均安装有用于控制管道通断的第一阀门，且出水管上的第一阀门位于出水管与出水支管的连通点和循环水箱之间。

13、本方案中，通过第一阀门的启闭选择，从而选择高温除盐水回到循环水箱内的路径，即：当出水管上的第一阀门开启，同时出水支管上的第一阀门关闭时，高温除盐水经出水管直接回到循环水箱内；当出水管上的第一阀门关闭，同时出水支管上的第一阀门开启时，高温除盐水会经换热器降温后回到循环水箱内。

14、可选地，所述循环水箱内设有温度传感器和液位传感器，循环水箱的外壁上设有控制器，所述温度传感器用于检测循环水箱内的水温信息并将水温信息传输至控制器，所述液位传感器用于检测循环水箱内的液位高度信息并将液位高度信息传输至控制器，控制器根据水温信息和液位高度信息控制第一调节阀工作。

15、本方案中，利用温度传感器检测循环水箱内的水温信息，且温度传感器将水温信息传输至控制器，利用液位传感器检测循环水箱内的液位高度信息，且液位传感器将液位高度信息传输至控制器，控制器根据接收到的水温信息和液位高度信息控制第一调节阀的开度，从而调节补水管向循环水管补充常温除盐水的流量，从而使得循环水箱内的水温保持在70～80℃，并使得循环水箱内的液位高度保持在正常范围，确保除盐水的供应以及避免循环水箱内的除盐水溢出。

16、可选地，所述第一阀门受所述控制器控制。

17、本方案中，控制器根据循环水箱内的水温信息控制第一阀门的启闭，从而自动切换高温除盐水回到循环水箱的路径，从而自动选择是否经过换热器。

18、可选地，所述循环水箱连通有回水管，所述回水管用于将蒸汽失热后冷凝成的水回收至循环水箱内。

19、本方案中，蒸汽失热后冷凝成的水经回收管回到循环水箱内，减少常温除盐水的用量。

20、可选地，蒸汽发生箱内的高温除盐水，一部分同聚酯熔体一起继续向切粒机方向移动，另一部分经换热器降温至83～87℃后流回循环水箱，同时，通过补水管向循环水箱内补充常温除盐水，常温除盐水与高温除盐水在循环水箱混合，得到70～75℃的除盐水。

21、本方案中，将高温除盐水经换热器降温后的温度限定在83～87℃，从而使得其在循环水箱内与常温除盐水混合后得到70～75℃的除盐水，进而使得除盐水初始时与聚酯熔体之间的温差更大，避免对聚酯熔体的外表定型造成影响。

22、可选地，常温除盐水与高温除盐水在循环水箱内混合的过程中，通过第一调节阀的开度控制实现常温除盐水流量调节，确保循环水箱内的除盐水温度为70～75℃且液位高度处于正常范围内。

23、本方案中，通过对第一调节阀的开度控制，从而调节补水管向循环水箱内补充常温除盐水的流量，进而控制循环水箱内的水温为70～75℃且液位高度处于正常范围内。

24、可选地，蒸汽由蒸汽抽送组件输送至蒸汽发电设备和/或蒸汽制冷设备后，蒸汽失热后冷凝成的水经回收管回到循环水箱内。

25、本方案中，蒸汽在蒸汽发电设备和/或蒸汽制冷设备使用后，其失去热量、温度降低，其中，蒸汽发电回水温度为40～50℃，蒸汽制冷回水温度为70℃，回水温度均不高于80℃，可以直接使用，减少系统中除盐水的总失水量，从而减少常温除盐水的用量。