一种船用除氧器立式水箱的制作方法

1.本发明涉及船用锅炉水处理装置领域，尤其涉及一种船用除氧器立式水箱。


背景技术：

2.除氧器广泛用于锅炉给水加热系统，主要是利用汽轮机的抽汽加热锅炉给水，使锅炉给水达到饱和温度，以去除给水中的氧气和其他溶解气体，以防止锅炉的腐蚀失效；其次利用废热预热给水，回收废汽的热量，提高蒸汽循环的效率。在蒸汽动力船舶的锅炉给水系统中设置除氧器，还可以在锅炉的负荷发生变化时，缓冲和贮存已加热和除气的给水。
3.由于船舶舱室空间限制，一般船用除氧器采用立式水箱，如图1所示，立式水箱1用于缓冲和贮存已加热和除氧的给水；支座2用于固定于船体机座上，确保设备安装牢靠；热力除氧的全过程发生在除氧头3内，除氧头3采用鞍形座直连在立式水箱1上。
4.由于船舶航行在大海中，受到水波、风浪的影响，船舶会发生倾斜(横倾、纵倾)、摇摆等。除氧器作为锅炉给水系统水量缓冲容器，会贮存大量的锅炉给水，一般是满足5分钟运行水量。在船舶发生倾斜、摇摆时，立式水箱1中贮存的水位较高的给水会发生激荡，一方面对设备自身造成冲击，另一方面造成水位失稳，对给水泵的运行和整个给水系统的水位监控带来极大风险。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种船用除氧器立式水箱，本发明的目的是在立式水箱内设置防激荡结构，使得船舶航行发生倾斜、摇摆时，除氧器立式水箱中贮存的给水被切割为较小液面，不会发生水位激荡，从而避免对设备本体安全和系统水位监控造成影响。另外，该结构不会对人员进入立式水箱内开展维修工作产生阻碍。立式水箱内设置有水喷射再沸腾装置，一方面利用蒸汽通入立式水箱的水面以下，对给水起到补充除氧的作用；一方面通过蒸汽喷射引射加热给水，大幅消减可能由于鼓泡产生的噪音。立式水箱底部设置带罩帽和采用防漩涡设计的下水口，一方面防止落物进入给水泵，另一方面避免发生水流漩涡从而减小阻力损失。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种船用除氧器立式水箱，所述立式水箱设置在除氧器内下部，包括防激荡结构，所述立式水箱内在所述防激荡结构下方设置再沸腾装置；
8.所述防激荡结构将所述立式水箱内腔分割为多块隔腔；所述隔腔底部相通；
9.所述再沸腾装置为蒸汽喷射引射结构，包括喷散管和蒸汽喷射器，所述喷散管与所述立式水箱外的蒸汽出口相连，其上方具有数个第一小孔；所述蒸汽喷射器包括喷嘴、混合器和扩散管；所述喷嘴安装在所述第一小孔上，所述混合器安装在所述喷嘴上，送入所述喷散管内的蒸汽通过所述喷嘴进入所述混合器内；所述混合器侧壁上均匀分布多个进水孔，水通过所述进水孔进入所述混合器内，与所述蒸汽混合形成汽水混合物；所述扩散管安装在所述混合器顶端，向上喷射所述汽水混合物；
10.所述立式水箱底部设有下水口，已除氧的给水通过所述下水口流出。
11.进一步地，所述混合器具有空心并贯穿的圆锥筒结构，多个所述进水孔环绕均匀分布在所述混合器圆锥筒的侧壁上，所述混合器通过底端法兰置于所述喷嘴顶端的顶部法兰上，并通过螺栓连接。
12.进一步地，所述扩散管内壁开有螺旋形槽，所述扩散管具有斜管段和斜管段上端小口连接的直管段，所述混合器的圆锥筒上端具有带有内螺纹的扩散管安装筒，所述扩散管直管段外具有外螺纹，与所述扩散管安装筒的内螺纹配合安装在所述混合器顶端，所述扩散管的斜管段外表面与所述混合器圆锥筒的内壁的斜面配合压紧。
13.进一步地，所述防激荡结构为一套十字交叉的水箱隔板，所述水箱隔板由3块第一隔板和1块第二隔板呈十字形焊接组成。
14.进一步地，所述第一隔板和所述第二隔板的外边缘与所述立式水箱的内壁面采用断续焊固定，所述第一隔板和所述第二隔板的内边缘相连处满焊固定。
15.进一步地，所述第一隔板中部设有腰型人孔。
16.进一步地，所述下水口顶部安装有罩帽，所述罩帽上均匀设有数个第二小孔，所述第二小孔的直径小于所述除氧头所有内件的最小尺寸。
17.进一步地，所述下水口内设有贯穿所述下水口的十字形挡板。
18.本发明的有益效果：
19.本发明通过在立式水箱内部设置十字交叉的水箱隔板，可减小自由液面面积，避免船舶航行中发生倾斜、摇摆时发生较大液位激荡，从而避免破坏水箱本体安全，也可避免由于倾斜导致靠近水箱边缘的部位产生虚假液位，从而影响系统水位的监控。第一隔板上设置腰型人孔，确保维修时人员可进入任一隔腔。多个隔腔底部相通，使得隔腔水位保持相同。
20.本发明在防激荡结构下方设置再沸腾装置，可以利用蒸汽加热立式水箱内已除过氧的给水，最大程度上防止给水重新吸入溶解氧气，再沸腾装置由喷散管和蒸汽喷射器组成，喷散管为环形结构，蒸汽喷射器由喷嘴、混合器和扩散管组成，蒸汽从喷嘴喷出，蒸汽的压力能转换为动能，带动周围的水进入混合器，为引射介质的蒸汽与被引射的水在混合器内流动混合，并流经扩散管进一步扩散减压，利用水来降低蒸汽温度，减小蒸汽的鼓泡，最后扩散管喷出的汽水混合物气泡较小，有利于降低蒸汽加热给水时的噪音和气泡冲击。而在扩散管内壁上开有螺旋形槽，使得扩散管高度变小，减小蒸汽喷射器整体高度，可适用于立式水箱高度受限的除氧器装置。同时，由于汽水混合物的冲击力较大，混合器和扩散管易损坏，混合器通过与喷嘴法兰连接，以及混合器与扩散管以可拆卸方式连接，在保证连接强度的同时，当混合器或扩散器发生损害时还方便更换。扩散管的下端带有斜管段，使高压高速蒸汽不会直接冲刷混合器应力集中的折角部分，也使进入扩散管直管段的汽水混合物流场更为稳定。
21.另外，本发明立式水箱的下水口内设有十字形挡板，作为防漩涡结构，有利于降低出水阻力损失。
附图说明
22.图1为现有技术中船用除氧器的结构示意图；
23.图2为本发明船用除氧器立式水箱的结构示意图；
24.图3为本发明船用除氧器立式水箱的隔板展开图；
25.图4为本发明中再沸腾装置结构示意图；
26.图5为本发明中蒸汽喷射器结构示意图及a-a向视图；
27.图6为本发明中下水口结构示意图；
28.图7为本发明下水口内十字形挡板示意图。
29.其中：1-立式水箱、2-支座、3-除氧头、4-第一隔板、5-第二隔板、6-加强筋、7-平板、8-喷散管、9-喷嘴、10-混合器、11-扩散管、12-罩帽、13-十字形挡板。
具体实施方式
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
31.本技术文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
32.本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本实施例记载了一种船用除氧器立式水箱，除氧器的立式水箱设置在除氧器内的下部，且立式水箱内不会发生水位激荡，能够避免对设备本体安全和系统水位监控造成影响。
34.该立式水箱内设有防激荡结构，用以避免船舶航行中发生倾斜、摇摆时发生较大液位激荡，从而避免破坏水箱本体安全，也可避免由于倾斜导致靠近水箱边缘的部位产生虚假液位使得系统失水。
35.如图2所示，本实施例中防激荡结构为一套十字交叉的水箱隔板，其将立式水箱1内腔分割为4块隔腔，以极大地减小自由液面面积。水箱隔板由3块第一隔板4和1块第二隔板5呈十字形焊接组成，组焊后的第一隔板4和第二隔板5底部与立式水箱1的下封头之间留有一定空隙，4个隔腔底部相通，从而使得立式水箱1内4个隔腔水位保持相同，避免4个隔腔内的液面不均匀。3块第一隔板4和1块第二隔板5的相邻隔板之间相互垂直，第一隔板4和第二隔板5的外边缘与立式水箱1的内壁面采用断续焊工艺固定，防止满焊发生较大变形，第一隔板4和第二隔板5的内边缘相连处采用满焊固定，以增加结构稳固性。
36.第一隔板4与第二隔板5形状尺寸相同，区别在于，第一隔板4中部设有腰型人孔。设备维修时，维修人员经由立式水箱1上设置的人孔进入一个隔腔内，再通过第一隔板4上的腰型人孔进入到任意一个隔腔内。
37.本实施例中，第一隔板4和第二隔板5可由平板7分别制成，也可两块第一隔板4或者一块第一隔板4和第二隔板5共同设置在一块平板7上，如图3所示，对称布置的两块第一隔板4以及对称布置的第一隔板4和第二隔板5的中上部分别由加强筋6焊接连接，可大大加
强隔板间的连接强度。
38.在立式水箱1水面以下靠近底部中央设置再沸腾装置，本实施例的再沸腾装置采用蒸汽喷射引射结构，以通入蒸汽加热给水，并降低鼓泡噪音。
39.如图4所示，再沸腾装置包括喷散管8和蒸汽喷射器。喷散管8通过管路与立式水箱1外的蒸汽出口相连，将蒸汽通入立式水箱1的水面以下的喷散管8内，喷散管8采用环形结构，由多段环形管段和直管段拼接而成。在喷散管8上方开有数个第一小孔，每个第一小孔出口上焊接连接微型的蒸汽喷射器，由于蒸汽压力高于立式水箱1内的压力，蒸汽通过蒸汽喷射器向上喷出。为使蒸汽均匀喷射，数个第一小孔均布在喷散管8上。
40.如图5所示，蒸汽喷射器由喷嘴9、混合器10和扩散管11组成，喷嘴9安装在第一小孔上，置于混合器10中心下方，混合器10具有空心并贯穿的圆锥筒结构，焊接在底端法兰上，通过底端法兰置于喷嘴9的顶部法兰上，并通过螺栓连接。同时，由于汽水混合物的冲击力较大，混合器10或扩散管11易损坏，通过法兰安装，当混合器10或扩散管11发生损害时，可以进行替换。混合器10侧壁上环绕均匀分布多个进水孔，使得水能从四周进入混合器10中，与蒸汽混合形成汽水混合物。扩散管11插接在混合器10顶端，用于向上喷射汽水混合物，或者扩散管11还可与混合器10螺纹连接，便于扩散管11由混合器10上拆卸下来。优选地，扩散管11底端与混合器10相接处的侧壁为斜面，与混合器10斜面相接，可防止扩散管11随汽水混合物喷射脱离混合器10。
41.向喷散管8通入蒸汽时，由于蒸汽压力高于立式水箱1内的压力，蒸汽从喷嘴9喷出，蒸汽的压力能转换为动能，带动周围的水进入混合器10，作为引射介质的蒸汽与被引射的水在混合器10内流动混合，并流经扩散管11进一步扩散减压，利用水来降低蒸汽温度，减小蒸汽的鼓泡，最后扩散管11喷出的汽水混合物气泡较小，有利于降低蒸汽加热给水时的噪音和气泡冲击。
42.同时，为了增大蒸汽和水的混合，减小蒸汽的鼓泡，扩散管11内壁开有螺旋形槽，使得扩散管11高度变小，减小蒸汽喷射器整体高度，可适用于立式水箱高度受限的除氧器装置。
43.立式水箱1底部设有圆滑的下水口，已除氧的给水通过立式水箱1底部的下水口流入下水管再流向给水泵，如图6所示，下水口顶部安装有罩帽12，罩帽12上均匀设有数个第二小孔，第二小孔的直径应小于所有除氧头3内件的最小尺寸，以防止除氧头3内件损坏坠落从而进入给水泵破坏机组。如图7所示，在下水口内还装有一套贯穿于下水口的十字形挡板13，以防止出水形成漩涡进入下水管，从而减少出水在下水管内的阻力损失。
44.虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。