高温凝结水闭式回收装备的制作方法

文档序号:14297289阅读:163来源:国知局

本实用新型涉及水回收装置,具体涉及一种新型高温凝结水闭式回收装备。



背景技术:

在工业生产中,蒸汽作为一种用途极为广泛的能源与几乎所有的企业有着不可分割的联系。大量的工业用水和以煤炭为主的能源被使用来产生蒸汽,蒸汽的热力又被用来实现工业生产工艺过程,而蒸汽释放出部分热能后生成的凝结水往往被扔掉。冷凝水拥有大量的热量,一般占蒸汽总热量的20―30%左右,某些设备可高达40%。因此若能将高温冷凝水作为锅炉补给水循环使用或二次闪蒸气利用,不仅节约工业用水, 节省水处理费用,更会节约大量的燃料,同时减少烟气的排放,保护了环境。目前,高温凝结水回收系统主要包括开放式回收系统和密闭式回收系统。

开放式回收系统,用热设备排放的蒸汽凝结水通过管道、地沟集中回收到一个敞开的地下水池中,凝结水携带的蒸汽和冷凝水因减压到常压后闪蒸产生的二次闪蒸汽排空,剩下的在95℃左右的凝结水自然降温在70℃以下,再由泵输送到软化水池、除氧器后再进入蒸汽系统,其水量和热能损失较大。

密闭式回收系统,用蒸汽设备换热后经过疏水阀排放,凝结水经管道集中输送至密闭的回收罐中,高温凝结水回收装置将100℃以上的凝结水输出,组成一个从供汽到回收的密闭循环系统。

相对于开放式回收系统,密闭式回收系统排空的蒸汽量较少,更节约能源,成为较好的凝结水回收方式。但现有的密闭式回收系统中,需要降低罐体内余压让凝结水入罐,不可避免的产生二次蒸汽排空,水量和热能均有损失。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是设计一种高温凝结水闭式回收装备,利用该回收装备能够使凝结水在高温状态下闭式回收,耗能低,且装置占地面积小。

为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种高温凝结水闭式回收装备,包括设置在支座上的罐体,在所述罐体的侧上部设凝结水进水口,凝结水进水口外侧连设在线pH仪和电导仪超标排放系统,在罐体内凝结水进水口处设内置除污及汽水分离装置;在罐体内中部设一级汽蚀消除器,在一级汽蚀消除器的底部设凝结水出口,在罐体的上侧设闪蒸汽出口;在罐体外设与罐体闪蒸汽出口连接的二级汽蚀消除装置,在罐体外设与一级汽蚀消除器连接的三级汽蚀消除装置,三级汽蚀消除装置通过外联下水管与二级汽蚀消除装置连通,二级汽蚀消除装置与外联上水管连接;PLC控制器控制上述各部分中阀门的开闭。

所述在线pH仪和电导仪超标排放系统,包括手动阀、在线pH仪pHR、在线电导仪DDR、电动进水阀组、电动超标排污阀组、减压阀、旁路阀,手动阀设置在凝结水管线的T型口下端,在线pH仪pHR、在线电导仪DDR与手动阀相连接;电动进水阀组设置在凝结水进口前,电动超标排污阀组设置在电动进水阀组的T型口下端,减压阀与电动超标排污阀组连接,旁路阀设置在电动进水阀组的T型口下端,并与减压阀下端合并进入排污管沟。

所述内置除污及汽水分离装置,是在罐体内壁上方设上筛板,在罐体内壁下方设倾斜板,在上筛板端部和倾斜板间设前筛板,在前筛板上设后横板,在后横板端部和倾斜板间设后竖板,在上筛板上设布水弧形板,在后竖板连设连接管。

所述一级汽蚀消除器,是在罐体内设内筒,内筒的底部伸出罐体的底部,在内筒内设多个相互交错并呈半月形的隔板,在内筒的中下部周身上布设多个连通孔。

所述凝结水出口设置在一级汽蚀消除器内筒的底部,在一级汽蚀消除器内筒底部还设凝结水排污口。

进一步地,所述每个半月形隔板的内侧面都超过内筒的中心线。

所述二级汽蚀消除装置,是在罐体上闪蒸汽出口处通过外联气管连设外置喷射式混合器的进气口,外置喷射式混合器的进水口与三级汽蚀消除装置通过外联下水管连接,外置喷射式混合器的出水口连设外联上水管。

所述三级汽蚀消除装置,是在罐体外凝结水出口处连设外置动力增压器的低压进水口,外置动力增压器的高压进水口与外供高压管线和电动阀组相连接,外置动力增压泵组的水泵出水管与外供高压管线相连接;外置动力增压器出水口与外置动力增压泵组和外置供水泵组进水口相连接;外置供水泵组与外联下水管相连接。

所述PLC控制器包括CPU及输入模块、输出模块、电源模块、执行阀门开关控制模块、触摸屏显示模块,其中,输入模块包括凝结水罐液位传感器、凝结水罐压力传感器、凝结水罐温度传感器、电导率传感器、PH传感器、出水流量传感器、手动/自动转换开关、启动/停止开关、急停开关、阀门开关状态反馈;输出模块包括声光报警指示、手动/自动运行指示、超液位排放阀指示、动力泵前压力指示、动力泵后压力指示、动力泵后电动阀指示、供水泵后压力指示、 各执行阀门开关控制系统。

在所述罐体上部还设超液位排放阀、吊耳、液位计、安全阀,超液位排放阀设置在安全阀的下方;在罐体的底部还设罐体排污口。

本实用新型采用上述技术方案所设计的高温凝结水闭式回收装备,由于罐体侧上部的凝结水进水口外侧连设在线pH仪和电导仪超标排放系统,在罐体内凝结水进水口处设内置除污及汽水分离装置,在罐体内中部设一级汽蚀消除器,在罐体外设与罐体闪蒸汽出口连接的二级汽蚀消除装置,在罐体外设与一级汽蚀消除器连接的三级汽蚀消除装置,通过PLC控制器控制上述各部分的工作,实现了凝结水在高温状态下的闭式回收。本实用新型还具有占地面积小、能耗低、易操作等诸多优点。

附图说明

图1表示本实用新型高温凝结水闭式回收装备的结构示意图;

图2表示本实用新型内置除污及汽水分离装置的结构示意图;

图3表示图2的俯视结构示意图;

图4表示本实用新型一级汽蚀消除器的结构示意图;

图5表示本实用新型二级汽蚀消除装置的结构示意图;

图6表示本实用新型三级汽蚀消除装置的结构示意图;

图7表示本实用新型在线pH仪和电导仪超标排放系统的结构示意图;

图8表示本实用新型的工艺流程图;

图9表示本实用新型PLC控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型高温凝结水闭式回收装备作具体说明。

参见图1,本实用新型高温凝结水闭式回收装备,包括设置在支座2上的罐体1,在罐体1的侧上部设凝结水进水口3,凝结水进水口3外侧连设在线pH仪和电导仪超标排放系统P。在罐体1内凝结水进水口3处设内置除污及汽水分离装置。在罐体1内中部设一级汽蚀消除器7,在一级汽蚀消除器7的底部设凝结水出口4。在罐体1的上侧设闪蒸汽出口91,在罐体1上部设超液位排放阀Q、吊耳8、液位计接口81、安全阀82,超液位排放阀Q设置在安全阀82的下方,在罐体1的正上方设压力温度现场显示加远传S。在罐体1的底部还设罐体排污口10。在罐体1外设与罐体1闪蒸汽出口91连接的二级汽蚀消除装置AA,在罐体1外设与一级汽蚀消除器7连接的三级汽蚀消除装置DD,三级汽蚀消除装置DD通过外联下水管93与二级汽蚀消除装置AA连通,二级汽蚀消除装置AA与外联上水管94连接。本实用新型的PLC控制器W控制上述各部分中阀门的开闭,PLC控制器W设置在干燥、高于地平、防水、非防爆区域之内。

参见图7,本实用新型在线pH仪和电导仪超标排放系统P,包括手动阀P0、在线pH仪pHR、在线电导仪DDR、电动进水阀组P1、电动超标排污阀组P2、减压阀P3、旁路阀P4。手动阀P0设置在凝结水管线的“T”型口下端,便于微调、关闭,在线pH仪pHR、在线电导仪DDR与手动阀P0相连接,电动进水阀组P1设置在凝结水进口3之前,电动超标排污阀组P2设置在电动进水阀组P1的“T”型口下端,减压阀P3与电动超标排污阀组P2连接,旁路阀P4设置在电动进水阀组P1的“T”型口下端,并与减压阀P3下端合并进入排污管沟。

初次凝结水回收运行,可打开凝结水回水管道上的旁路阀P4,查看到无污物时关闭,目的是冲洗长距离凝结水管道中的锈渣、异物,减少电动阀组、电导仪、pH仪和减压阀堵掐问题;打开手动阀P0进行微调流量,满足在线pH仪pHR、在线电导仪DDR检测水量;经检测在线pH仪pHR、在线电导仪DDR控制范围之内时,通过PLC凝结水闭式回收控制系统打开电动进水阀组P1,把凝结水引入凝结水闭式回收装备内;经检测在线pH仪pHR、在线电导仪DDR超出控制范围之内时,通过PLC凝结水闭式回收控制系统关闭电动进水阀组P1,打开电动超标排污阀组P2,通过减压阀P3直接进入排污管沟。并在PLC控制柜W上直接声、光报警和记录数据。

此时排污管沟已经接近零压,如果没有减压阀P3时,凝结水是流不到在线pH仪pHR、在线电导仪DDR检测口的,刚才进入的超标凝结水也排不出去的,在线功能无法实现;在增设减压阀P3后,水质不合格时, 在线pH仪pHR、在线电导仪DDR检测口依旧带压排水,满足在线检测功能。

经检测在线pH仪pHR、在线电导仪DDR恢复到控制范围之内时,通过PLC凝结水闭式回收控制系统打开电动进水阀组P1,关闭电动超标排污阀组P2,把凝结水引入凝结水闭式回收装备内。

参见图2和图3,本实用新型内置除污,包括内置除污器5和内置汽水分离器6,是在罐体1内壁上方设上筛板61,在罐体1内壁下方设倾斜板56,倾斜板56由外向内逐渐向上倾斜设置,在上筛板61端部和倾斜板56间设前筛板53,在前筛板53上设后横板54,在后横板54端部和倾斜板56间设后竖板55,在上筛板61上设布水弧形板62,在后竖板55上连设连接管52。本实用新型前筛板53顶部、罐体1、上筛板61、布水弧形板62组合为一体。

倾斜板56由外向内逐渐向上倾斜设置,凝结水由凝结水进口3进入内置除污器5,凝结水穿过前筛板53,污垢、杂质则被挡下,沿倾斜板56至内置除污器排污口51排出。凝结水通过凝结水进口3进入内置除污器5,由于扩容、冲撞减压形成的闪蒸汽,通过上筛板61排出,进行一次汽水分离。

参见图4,本实用新型一级汽蚀消除器7,包括内筒73、防旋流“半月形”隔板71、连通孔72。防旋流“半月形”隔板71包括多个,左右错位设置在内筒73上,每个防旋流“半月形”隔板71的内侧面都超过内筒73的中心线20mm,内筒73中下部防旋流“半月形”隔板71下方圆周布置多个连通孔72。凝结水出口4设置在内筒73的底部,在内筒73的底部还设凝结水排污口11。

凝结水进入内筒73后,始终处于满管溢流状态,保证了凝结水的净水位2米左右(不受罐体内的液位高低的波动);连通孔72能在反复冲撞防旋流“半月形”隔板71后排出闪蒸汽,罐体内凝结水也对内筒73补水;内筒73穿越壳体1下封头,为外置动力增压器B1~4的水泵进水口L1~4提高水压在0.025~0.035Mpa。

参见图5、图1,本实用新型所述二级汽蚀消除装置AA,包括外联气管92、外置喷射式混合器A1~3、外联下水管93、外联上水管94。外联气管92与闪蒸汽出口91相连接,外置喷射式混合器A1~3的进气口F1~3与外联气管92相连接,喷射式混合器A1~3的进水口E1~3通过外联下水管93与外置供水泵组C1~3出口相连接,外置喷射式混合器A1~3的出水口G1~3与外联上水管94相连接,在外联上水管94的正上方设现场显示加远传流量T。

凝结水由外置供水泵组C1~3加压到外置喷射式混合器进水口E1~3,喷射出的高温凝结水以其高速在周围形成局部低压,卷吸凝结水罐体1的闪蒸汽,罐体1的闪蒸汽经过闪蒸汽出口91、外联气管92,被吸附带动、加速,共同经过喉管、扩散管充分混合,仍以高速冲出外置喷射式混合器,同时罐体1的内压下降,让凝结水更顺畅进入罐体1内。

参见图6,本实用新型所述三级汽蚀消除装置DD,包括外置动力增压器B1~4、外置动力增压器L1~4低压进水口、外置动力增压器B1~4高压进水口M1~4、外置动力增压器B1~4出水口N1~4、外置动力增压泵组D1~2、电动阀组H1~3、外供高压管线K1~4、外置供水泵组C1~3、外联下水管93、液位计接口81。外置动力增压器B1~4低压进水口L1~4与凝结水出口4相连接,外置动力增压器B1~4高压进水口M1~4与外供高压管线K1~4和电动阀组H1~3电动阀组H1~3相连接,外置动力增压泵组D1~2水泵出水管与外供高压管线K1~4相连接,外置动力增压器B1~4出水口N1~4与外置动力增压泵组D1~2和外置供水泵组C1~3进水口相连接,外置供水泵组C1~3与外联下水管93相连接,液位计接口81设置在壳体1右侧。

接受液位计接口81控制开、闭电动阀H1~3、启动动力增压泵组D1~2、对应启动外置供水泵组C1~3;凝结水由外置增压泵组D1~2加压进入外供高压管线K1~4,从外置动力增压器B1~4的高压进水口M1~4进入。喷射出的高温凝结水以其高速在周围形成局部低压,卷吸凝结水出口4的凝结水;经过喉管、扩散管充分混合,高速、低压从外置动力增压器B1~4出水口N1~4直接进入外置动力增压泵组D1~2和外置供水泵组C1~3进水口(提高水泵进口压力在0.045~0.055Mpa)。

参见图9,本实用新型的PLC控制器包括CPU及输入模块、输出模块、电源模块、执行阀门开关控制模块、触摸屏显示模块,其中,输入模块包括凝结水罐液位传感器、凝结水罐压力传感器、凝结水罐温度传感器、电导率传感器、PH传感器、出水流量传感器、手动/自动转换开关、启动/停止开关、急停开关、阀门开关状态反馈;输出模块包括声光报警指示、手动/自动运行指示、超液位排放阀指示、动力泵前压力指示、动力泵后压力指示、动力泵后电动阀指示、供水泵后压力指示、各执行阀门开关控制系统。

参见图8,整个凝结水回收装置默认超液位排放阀Q处于打开,开启整个系统时,在PLC控制柜触摸屏和现场显示液位操作。先手动打开内置除污器排污口51、罐体排污口10和凝结水排污口11的阀门,查看到无污物时关闭、在线pH仪、电导仪是否超标排放、水泵前后阀门是否开启、水泵前后是否排气等。转入自动模式,受液位计接口81控制。达到一定液位后关闭超液位排放阀Q,开始启动外置动力泵组D1~2、电动阀组H1~3、开启对应的外置供水泵组C1~3开始运行。罐体1上的仪表温度、压力、流量等等在PLC触摸屏直接显示,随时还可观察水泵运行状态。在应急状态下,有急停键让整个系统停止,同时打开超液位排放阀Q。

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