专利名称：一种多级凝结水闭式回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以蒸汽凝结水为主要介质的热能及汽水的回收利用，尤 其涉及一种使得不同压力等级凝结水回收管网可以顺利排放汽水，进行汽水 混合远距离输送的多级凝结水闭式回收装置。
背景技术：
蒸汽是应用非常普遍的传热、做功介质，其在放出热量之后就变成了高
温凝结水。内部仍含有大量的热能，其能量大约是对应蒸汽能量的25%~ 30%，如何将这些凝结水回收再加以利用，确是非常重要的节能降耗措施。 然而，实际应用上存在着诸多问题。
问题之一凝结水开放式回收浪费严重。
根据蒸汽的特性，不同压力下产生的凝结水的温度就不同。高温的凝结 水在回流的过程中压力不断下降，由于多余内能无处消耗，其中一部分水必 然转化为二次蒸汽(也称闪蒸汽)。这就导致凝结水管网实际上充满闪蒸汽 的汽-水混合的压力管网。高压的凝结水会阻止低压的凝结水进入管网。为 了改善这种情况，通常则釆用开放式的凝结水回收，即在恰当的地方设置 开式集水罐，使闪蒸汽对大气;^欠空，实现各路均压，然后再加以回收。这样 大约占凝结水质量10% ~ 30%的凝结水变成闪蒸汽就白白浪费了 ，而且环境 也很不好看。
问题之二凝结水开放式回收再次污染严重。
由于设备不密闭，使得氧气、二氧化碳等水溶腐蚀性气体与凝结水直接 接触，容易产生氧腐蚀和酸性腐蚀，降低了凝结水水质，且缩短了设备及管 路的使用寿命。
问题之三使用电泵输送的诸多不便。回收后的凝结水输送，若用电泵就需要单独引线，在石油化工等企业， 所有的电机及电器都必须满足防爆要求，造成购置设备成本上升，并增加了 危险因素。
凝结水在开式集水罐内，即使没有闪蒸汽，当采用电泵吸入再加压时， 凝结水继续闪蒸，往往造成电泵叶轮根部严重汽蚀，叶轮寿命骤减。
问题之四汽水混合流动困难。
通常汽水混合物在管道内流动时，管内的凝结水贴底部管壁慢速流动， 汽流从其上部高速吹过，凝结水水面产生褶皱逐步形成波浪，当波浪高度达 到管径的12%以上时，会突然加速增高，堵塞这个管道截面，形成水塞， 俗称"水锤"。这个水锤以汽流(10~20米/秒，甚至更高)的速度运动， 动量很大，对于管道下游沿线的弯头、阀门、膨胀节和仪表产生冲击。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种节约能源、保护环境的多级凝 结水闭式回收装置。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种多级凝结水闭式回收装置， 该装置包括
至少一汽水分离器，对高压凝结水进行汽水分离，分离后的凝结水输送 至集水罐；
至少 一 集水罐，收集至少 一路凝结水上游低压来水管线的低压凝结水和 所述汽水分离器输送过来的凝结水，并将收集的凝结水输送至凝结水加压装 置；
至少 一凝结水加压装置，以蒸汽为动力对凝结水进行加压；
至少一汽水混合器，接收来自所述凝结水加压装置输送过来的凝结水， 并"^妾收所述汽水分离器分离出来的蒸汽和所述集水罐出来的蒸汽，凝结水和 蒸汽在所述汽水混合器中混合后输送至下游管网。
优选地，所述凝结水加压装置为凝结水自动泵或凝结水电泵。
本实用新型具有如下优点1. 本实用新型设有汽水分离器和专用凝结水收集罐，外部过来的多路蒸 汽凝结水，分高压和低压分别进入汽水分离器和凝结水回收罐，没有高低压
压力干扰，可以轻松回收各级凝结水；闪蒸汽被引入增压后的凝结水继续输送。
2. 本实用新型设备完全密闭，杜绝了氧气、二氧化碳等水溶腐蚀性气体 对凝结水的污染，消除了氧腐蚀和酸性腐蚀，保持凝结水水质良好，延长了 设备及管路的使用寿命。
3. 本实用新型采用高压蒸汽驱动的凝结水自动泵对凝结水进行增压、输 送，无电力揭:作，维修量少。
4. 汽水经过本实用新型的汽水混合器相对均匀混合，以向下游管网继续 流动，不会产生水击现象。
5. 设备对不同压力等级的凝结水实行分别回收，统一输送，使得不同压 力的凝结水都可以得到有效回收利用。
6. 设备完全密闭，没有任何形式疏水漏汽和凝结水闪蒸汽外冒，将凝结 水的热量和水资源全部回收；凝结水自动泵与汽水混合器的应用保证了凝结 水的有效再利用。
7. 不冒汽，减少热污染；减少烟尘和温室气体排放；提升企业形象。以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明
图1示出了凝结水闭式回收装置的工作原理框图； 图2示出了凝结水闭式回收装置的结构形式示意图。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型一种多级凝结水闭式回收装置包括汽水分离 器1、集水罐2、凝结水加压装置3和汽水混合器4,汽水分离器1对自上 游管网的高压凝结水进行汽水分离，分离后的凝结水输送至集水罐2;集水 罐2收集凝结水上游低压来水管线的低压凝结水和汽水分离器1输送过来的凝结水，并将收集的凝结水输送至凝结水加压装置3;凝结水加压装置3以 蒸汽为动力对凝结水进行加压；汽水混合器4接收来自凝结水加压装置3输 送过来的凝结水，并接收汽水分离器1分离出来的蒸汽和集水罐2出来的蒸 汽，凝结水和蒸汽在汽水混合器4中混合后输送至下游管网。
如图1、 2所示，本实施例中，该凝结水闭式回收装置主要包括一汽水 分离器l, 一凝结水收集罐2，凝结水加压装置3，汽水混合器4及相关管 路、控制阀门等，本实施例凝结水加压装置3为凝结水自动泵。其中
汽水分离器1依据水和汽(气)的密度不同及流体状态研制的。汽水分 离器1将分离出来的凝结水排出至凝结水收集罐1中。
凝结水收集罐2为封闭式结构，不与大气联通，收集上游管网104和汽 水分离器l出来的凝结水，对于来水的不同压力和温度均能适应；该凝结水 收集罐2与凝结水加压装置3及汽水混合器4均有管道相接。凝结水由于重 力、压力作用经管道106进入凝结水加压装置3，凝结水加压装置3作功后 的乏汽经管道进入凝结水收集罐2，罐内的蒸汽经管道进入汽水混合器4的 入o 。
凝结水加压装置3的二入口分别与操作蒸汽入口管线103及凝结水收集 罐2的下部出口相连。该凝结水加压装置3是以外部蒸汽作为动力提升凝结 水的压力。凝结水收集罐2中的凝结水/人相通管道进入凝结水加压装置3， 凝结水加压装置3利用外部蒸汽将凝结水压力提升，升压后的凝结水直接进 入汽水混合器4。本实施例中，凝结水加压装置3采用凝结水自动泵，其内 部设有控制操作蒸汽启闭的浮球液面开启执行机构，不需要电气也能方便地 进行控制。
汽水混合器4的蒸汽入口与汽水分离器1的出口相接，汽水混合器4的 凝结水入口与凝结水加压装置3相接，出口与凝结水下游管网相接；汽水混
为了使增压后的凝结水与蒸汽充分、有序地混合，汽水混合器4的蒸汽 入口设置有螺旋导流板(图中未示)；或者，还可在汽水混合器4的凝结水 入口设置凝结水驱动喷嘴(图中未示)，以有效地进行凝结水的回收。下面以图2所示的本实用新型的具体实施例对本实用新型的工作原理 ^故一说明
1) 外部中高压蒸汽凝结水经回收管道101进入汽水分离器1，在罐内 进行汽水分离；
2) 被分离出的凝结水在压力作用下从连通管道105进入凝结水收集罐
2;
3 )低压凝结水经回收管道104直接进入凝结水收集罐2;
4) 集水罐2内凝结水在重力、压力作用下从连通管道进入凝结水加压 装置3;
5) 外部引入的操作蒸汽经管道103进入凝结水加压装置3,在凝结水 加压装置3的执行机构控制下，对凝结水加压装置3内凝结水加压；
6) 凝结水加压装置3内凝结水在操作蒸汽的加压下，从凝结水加压装 置3出口管线进入汽水混合器4的凝结水入口 ，作功后产生的乏汽经管道进 入凝结水收集罐2;
7) 凝结水收集罐2中的闪蒸汽和乏汽通过管线送至汽水混合器4的蒸 汽入口；
8) 增压后的凝结水和蒸汽在汽水混合器4中进行相对均匀的两相混合， 然后以混合流的形式，通过凝结水下游输送管道101被压回凝结水回收站
虽然本实用新型已以具体实施例揭示，^f旦其并非用以限定本实用新型， 任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出 的等同组件的置换或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，例 如，还可以电泵或其他机械泵替代上述实施例中的凝结水加压装置3，对外 部进入的凝结水进行升压；还可以其他形式的混合器替代上述实施例中的汽 水混合器4，对加压的水、汽再次进行汽-水混合输送，此等变化皆应仍属本 专利涵盖的范畴。
权利要求1、一种多级凝结水闭式回收装置，其特征在于，该装置包括至少一汽水分离器，对高压凝结水进行汽水分离，分离后的凝结水输送至集水罐；至少一集水罐，收集至少一路凝结水上游低压来水管线的低压凝结水和所述汽水分离器输送过来的凝结水，并将收集的凝结水输送至凝结水加压装置；至少一凝结水加压装置，以蒸汽为动力对凝结水进行加压。
2、 如权利要求1所述的多级凝结水闭式回收装置，其特征在于所述 凝结水加压装置为凝结水气压泵或凝结水电泵。
3、 如权利要求1所迷的多级凝结水闭式回收装置，其特征在于该装 置至少一汽水混合器，接收来自所述凝结水加压装置输送过来的凝结水，并 接收所述汽水分离器分离出来的蒸汽和所述集水罐出来的蒸汽，凝结水和蒸 汽在所述汽水混合器中混合后输送至下游管网。
专利摘要本实用新型提供了一种多级凝结水闭式回收装置，包括至少一汽水分离器，对高压凝结水进行汽水分离，分离后的凝结水输送至集水罐；至少一集水罐，收集至少一路凝结水上游低压来水管线的低压凝结水和汽水分离器输送过来的凝结水；至少一凝结水加压装置，以蒸汽为动力对凝结水进行加压；至少一汽水混合器，接收来自凝结水加压装置输送过来的凝结水，并接收汽水分离器分离出来的蒸汽和集水罐出来的蒸汽。本实用新型设有汽水分离器和专用凝结水收集罐，外部过来的多路蒸汽凝结水，分高压和低压分别进入汽水分离器和凝结水回收罐，没有高低压压力干扰；闪蒸汽被引入增压后的凝结水继续输送。
文档编号F17D1/00GK201396577SQ20092010602
公开日2010年2月3日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者张基忠 申请人:北京弘泰汇明能源技术有限责任公司