一种凝液闪蒸器排汽回收装置的制作方法

本实用新型涉及闪蒸器排汽回收的处理，尤其涉及一种凝液闪蒸器排汽回收装置。

背景技术：

在国内工业生产中，冶金、石化、机械、电力、煤化工等很多行业的凝液闪蒸器、除氧器等设备设施产生0.02～0.15Mpa的乏汽或二次闪蒸汽，均外排大气中。

由于凝液闪蒸器本身的设计要求，存在外排汽量不稳定等原因，其排出的热能不能被有效利用，通常被直接对空排放，导致能源的浪费和环境热污染及噪音，由于通过闪蒸后的乏汽排出是没有被污染的蒸汽，若将这部分闪蒸后的外排汽回收利用，将产生巨大的经济效益。

目前，部分工业企业通常将凝液闪蒸器的外排汽通过增加动力设施进行回收，即乏汽余热回收装置，该种装置是由乏汽增压、乏汽换热、乏汽制冷三个部分组成，它的原理是利用由高压蒸汽形成的高速射流来吸引低压乏汽(废气)，高压、低压蒸汽混合后，达到工艺所需的蒸汽压力、温度。乏汽回收装置利用动态两相流原理、文丘里管原理和微过冷度原理，通过用低温水来吸收外排低压乏汽，然后将增压后的蒸汽作为热源，经过换热器将低温循环水或除盐水加热。换热后的乏汽则随着温度下降被排出大气。但此种装置投资较高，且需要电动循环水泵以及换热器、喷射器等设备设施，对于水泵则时常出现汽蚀现象，造成后期维修费用增加和大量电能浪费，尤其对于低压乏汽的回收则入不敷出，不便于实际推广应用。

技术实现要素：

为了解决现有技术所存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种凝液闪蒸器排汽回收装置，以简单实用的静设备来实现对闪蒸后的排汽回收利用。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

包括上部凝液集箱、设置于上部凝液集箱下方的下部凝液集箱以及用于与外界空气换热的顺流管束和逆流管束，所述上部凝液集箱内设置有用于将该凝液集箱分隔为互不连通的顺流段和逆流段的盲块，上部凝液集箱的顺流段上设置有用于引入凝液闪蒸器排汽的引流管道，下部凝液集箱内设置有用于将该凝液集箱分隔为顺流段和逆流段的阻汽孔板，该阻汽孔板的下半部分留有供凝液流通的缺口，顺流管束的上、下两端分别与上、下部凝液集箱的顺流段对应相连，逆流管束的上、下两端分别与上、下部凝液集箱的逆流段对应相连，下部凝液集箱的逆流段上设置有用于排出凝液的回流管道，上部凝液集箱的逆流段上设置有排气管，上部凝液集箱的顺流段内设置有阻汽孔板，上部凝液集箱的顺流段通过该阻汽孔板分隔为用于连接引流管道的部分以及用于连接顺流管束的部分。

所述上部凝液集箱以及下部凝液集箱为水平设置的圆筒体。

所述顺流管束和逆流管束为若干根连接于上、下部凝液集箱之间的错列布置的列管。

所述排气管内设置有阻汽孔板。

所述上部凝液集箱的逆流段内设置有阻汽孔板，该阻汽孔板将上部凝液集箱的逆流段分隔为与逆流管束连接的部分以及与排气管连接的部分，回流管道与该部分相连通，所述阻汽孔板的下半部分留有供凝液流通的缺口。

所述下部凝液集箱的逆流段内设置有阻汽隔板，该阻汽隔板将下部凝液集箱的逆流段分隔为与逆流管束连接的部分以及与回流管道连接的部分，所述阻汽隔板的下半部分留有供凝液流通的缺口。

所述阻汽孔板为具有均匀布置的锥体孔的隔板，锥体孔的尖端朝向来汽方向。

所述回流管道与凝液闪蒸器的液相空间连通，引流管道与该凝液闪蒸器的排汽管道相连。

本实用新型的有益效果体现在：

与现有技术相比，本实用新型将通过引流管道进入的排汽与阻汽孔板接触并在集箱内扩容，以实现蒸汽无损耗减压，再经过顺流管束以及逆流管束与外界进行热交换，交换后凝结下来的凝液经过回流管道流回凝液闪蒸器底部液相空间，以完成对汽相空间排汽的收集，降低热能浪费，改善环境污染，实现工业生产中水平衡，提高能源利用率。本实用新型摒弃传统排汽回收时使用的动设备，而是创造性的利用了能量守恒定律，即通过传热，系统与外界交换能量，内能发生改变的能量传递的原理，仅使用了诸如阻汽孔板、逆流管束、顺流管束、上部凝液集箱、下部凝液集箱、引流管道、回流管道等静设备及非耗能设备，便于实际推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述闪蒸器排汽回收设备的结构示意图；

图2是图1所示闪蒸器排汽回收设备的全阻汽孔板的主视图(a)和侧面剖视图(b)；

图3是图1所示闪蒸器排汽回收设备的半阻汽孔板的主视图(a)和侧面剖视图(b)；

图中：1.凝液闪蒸器、2.闪蒸器液相空间底部放水阀、3.凝液泵入口阀门、4.凝液泵、5.止回阀、6.闪蒸器安全阀、7.闪蒸器本体压力表、8.闪蒸器排汽管道、9.上部凝液集箱顺流段、10.全阻汽孔板、11.盲块、12.顺流管束、13.下部凝液集箱顺流段、14.半阻汽孔板、15.下部凝液集箱逆流段、16.半阻汽隔板、17.回流管道、18.逆流管束、19.上部凝液集箱逆流段、20.半阻汽孔板、21.全阻汽孔板、22.排汽管、23.引流管道、24.锥体孔。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实施例以在凝液闪蒸器排汽回收上的应用为例，提供一种闪蒸器排汽回收设备。如图1所示，该排汽回收设备主要包括上部凝液集箱、全阻汽孔板、盲块11、顺流管束12、下部凝液集箱、半阻汽孔板、半阻汽隔板16、回流管道17、引流管道23、逆流管束18、排汽管22等部分。所述排汽回收设备将凝液闪蒸器1的外排汽减压、扩容，蒸汽在逆流管束和顺流管束中与外界空气对流生成凝液，凝结后的回水通过具有足够高度差的管路自流到凝液闪蒸器底部液相空间。

所述上部凝液集箱，是一个直径为200㎜-750㎜、壁厚为1.0㎜的圆形钢制筒体，两端封闭，主要用于对进入的排汽进行扩容。通过在内部设置盲块11，分隔为相互独立的两部分，分别为与顺流管束12连通的上部凝液集箱顺流段9以及与逆流管束18连通的上部凝液集箱逆流段19。

所述下部凝液集箱，是一个直径为200㎜-600㎜、壁厚为1.0㎜的圆形钢制筒体，两端封闭，主要用于对冷却后的凝结水进行收集，与上部凝液集箱水平平行排列。其与顺流管束12连通的部分构成下部凝液集箱顺流段13，与逆流管束18连通的部分构成下部凝液集箱逆流段15，两部分之间以沿径向设置的半阻汽孔板14分界。

参见图2，所述全阻汽孔板10、21，是一个均匀布置有多个圆锥体孔24的圆形隔板，圆锥体孔的顶点(即网孔)面向来汽侧，全阻汽孔板的单孔尺寸为5-10㎜。全阻汽孔板在所述排汽回收设备共设置两个，一个全阻汽孔板10安装在上部凝液集箱顺流段9内部，将上部凝液集箱顺流段9沿径向分隔为与引流管道23连接的部分以及与顺流管束12连接的部分，另一个全阻汽孔板21安装在与上部凝液集箱逆流段19连通的排汽管22内部。其主要作用是对通过的蒸汽进行减压并使蒸汽做切向运动分离出二次蒸汽和凝结水。

参见图3，所述半阻汽孔板14、20，是一个均匀布置有多个圆锥体孔24的半圆形或近似半圆形的隔板，圆锥体孔的顶点(即网孔)面向来汽侧，半阻汽孔板的单孔尺寸为5-10㎜。半阻汽孔板在所述排汽回收设备共设置两个，一个半阻汽孔板14安装在下部凝液集箱顺流段13和下部凝液集箱逆流段15之间筒体内上半部分，另一个半阻汽孔板20安装在上部凝液集箱逆流段19内上半部分，距排汽管22 500-800㎜处，将上部凝液集箱逆流段19沿径向分隔为与逆流管束18连接的部分以及与排气管22连接的部分(回流管道17也与该部分相连)，作用是对通过的蒸汽再进行减压和靠分子摩擦力将汽、水分离，使其进一步凝结成水。

所述半阻汽隔板16，是一个铁制半圆形或近似半圆形的隔板，隔板上面未开孔，半阻汽隔板16沿径向将下部凝液集箱逆流段15分为与逆流管束18连接的部分以及与回流管道17连接的部分，主要作用为：一是对减压以后的蒸汽进行阻挡导流至逆流管束18，二是使凝结下来的水能够到达回流管道17。

所述顺流管束12，是一个单根公称直径为DN15-25㎜的列管，其连接上部凝液集箱与下部凝液集箱的顺流段，为错列布置，以凝液闪蒸器1排汽量的大小确定顺流管束的数量，一般为25-50列，相邻列距离为50-70㎜，作用是对通流的排汽和凝结下来的凝液进行冷却和收集。

所述逆流管束18，是一个单根公称直径为DN15-25㎜的列管，其连接上部凝液集箱与下部凝液集箱的逆流段，为错列布置，以凝液闪蒸器1排汽量的大小确定逆流管束的数量，一般为25-50列，相邻列距离为60-80㎜，作用主要是对通流的排汽进行冷却。

所述引流管道23，是一个直径为DN50-80㎜，壁厚为2.5-3.5㎜的钢制管道，主要作用为连接凝液闪蒸器排汽管道8与所述排汽回收设备的上部凝液集箱顺流段9。

所述回流管道17，是一个直径为DN32-75㎜，壁厚为2.5-3.5㎜的钢制管道，主要作用为连接所述排汽回收设备的上、下部凝液集箱逆流段至闪蒸器液相空间底部放水阀2进口端，以达到回收凝液至凝液闪蒸器液相空间的目的。

所述排汽管22，是使经过多次降压后的微弱压力蒸汽排出，以确保蒸汽通流冷却不憋压，排气管22内设置的全阻汽孔板21，不仅使排出的微弱蒸汽再次降压及汽水分离，而且具有明显的降噪作用。

上述排汽回收设备的工作过程如图1所示，正常时凝液闪蒸器1内部闪蒸下来的凝液通过凝液泵入口管道和凝液泵入口阀门3进入两台凝液泵4(A/B)，通过加压后打至凝液精处理装置处理后再利用，为防止回流在凝液泵出口管道设置了止回阀5。为便于检修凝液闪蒸器底部液相空间设置了放水阀(阀前与排汽回收设备的回流管道17相连接)。从凝液闪蒸器1排出的蒸汽经引流管道23进入上部凝液集箱顺流段9后，首先经过全阻汽孔板10缓冲降压后在上部凝液集箱顺流段9再次扩容降压，降压后的蒸汽通过数根错列布置的顺流管束12进行大面积与外界空气换热，降温冷却后进入下部凝液集箱顺流段13，其中经过顺流管束12冷却下来的凝液直接经过半阻汽孔板14所在位置处下部凝液集箱的下半部分进入下部凝液集箱逆流段15，然后经回流管道17通过高度差自流回凝液闪蒸器1液相空间进行回收。部分未完全冷却下来的排汽再经过半阻汽孔板14缓冲，进一步降压，降压后的微压蒸汽再经下部凝液集箱逆流段15扩容和半阻汽隔板16导流后进入逆流管束18，再次与外界空气对流换热冷却，后排入上部凝液集箱逆流段19，最后通过上部凝液集箱逆流段内的半阻汽孔板20与排气管22内的全阻汽孔板21进一步降压、凝结，通过该全阻汽孔板21后的少量蒸汽排出外界，从而实现排汽冷却及凝液的回收。

本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型主要采用静设备代替如电动循环水泵以及换热器、喷射器等耗能的动设备，降低了排汽回收设备能源及经济消耗，提高了排汽回收设备的运行可靠性，降低了运行维护成本。

(2)本实用新型采用的上部凝液集箱、顺流管束、下部凝液集箱、半阻汽孔板、逆流管束、引流管道、回流管道、全阻汽孔板、排汽管等都是采用普通钢材制作的常压设备，结构简单，成本低。

(3)本实用新型采用巧妙的设计，利用热力学原理将闪蒸器外排汽进行自然对流冷却回收，简单有效。

(4)本实用新型可以使汽水分离过程自然化，并与闪蒸器排汽与凝液回收整合成一个整体，提高了整个系统的汽水分离冷却回收效率，达到了回收排汽目的。