一种蒸汽自冷凝装置的制作方法

本实用新型涉及化工设备领域，具体的说，是涉及一种蒸汽自冷凝装置。

背景技术：

排污扩容罐顶部出口排放蒸汽，在寒冷地区，排放的蒸汽在空气中冷凝液化，散落到地面、附近建构筑物及设备上，甚至结冰，给操作及维修带来极大的不便，并且会产生重大安全隐患，有可能导致事故的发生，鉴于此种情况，本实用新型设计一种蒸汽自冷凝装置。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种蒸汽自冷凝装置。

为达上述目的，本实用新型提供了一种蒸汽自冷凝装置，所述蒸汽冷凝装置包括至少一个筒形冷凝管1，在所述冷凝管1内设置至少一个筛板2，所述筛板2设置通孔21，所述筛板2将所述冷凝管1分成上下两个部分，以便蒸汽在冷凝管内流动时由所述通孔21穿过；且所述蒸汽冷凝装置中至少有一个冷凝管能与蒸汽排放装置6连接。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述冷凝管1至少为两个，且能够相互连接形成一个整体的筒形蒸汽自冷凝装置；

其中可以理解的是，这里所述的整体的筒形蒸汽自冷凝装置，是由至少两个冷凝管首尾连接而成的整体的冷凝管。

其中可以理解的是，每两个相互连接的冷凝管应能确保稳固的连接，譬如，优选每个冷凝管1在相互连接的位置设置连接装置3。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述冷凝管1至少为两个，且能够相互连接形成一个整体的筒形蒸汽自冷凝装置；每个冷凝管1在相互连接的位置设置连接装置3。

所述的连接装置可以是本领域常规的连接装置，譬如用法兰、固定扣或者是螺纹；而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述连接装置3为螺纹；

其中可以理解的是，当所述连接装置为螺纹时，相互连接的两个冷凝管应该一个为内螺纹，另一个为外螺纹，且相互连接的两个冷凝管中的一个冷凝管的内螺纹应与另一冷凝管的外螺纹相匹配，以使得二者能够连接固定；

而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，在连接后位于上部的冷凝管的下边缘设置外螺纹31，并在位于下部的冷凝管的上边缘设置内螺纹32，且相互连接的内螺纹31和外螺纹32能够匹配。

而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，每个冷凝管的上边缘设置内螺纹32，并在下边缘设置外螺纹31。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述连接装置3为螺纹；在连接后位于上部的冷凝管的下边缘设置外螺纹31，并在位于下部的冷凝管的上边缘设置内螺纹32，且相互连接的内螺纹31和外螺纹32能够匹配。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述筛板的开孔率为10-25％；通孔直径为5-8mm。

其中可以理解的是，本实用新型所述的开孔率指开孔的孔面积之和除以冷凝管截面积。

所述筛板设置于冷凝管内部，以将冷凝管内部空间大致分隔成两个部分，这两个部分可以通过筛板上的通孔相互连通，这样当蒸汽由组装而成的自冷凝装置底部向上流通时，应穿过通孔以更好的对蒸汽进行分散并辅助降温；因此，筛板设置方式能够满足上述要求即可，这样来说，筛板可以是水平安装，而由于这种自冷凝装置通常是垂直使用的，故也可以说筛板可以是垂直冷凝管轴线设置，或者是与轴线呈一定角度设置；

而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述筛板2为垂直于冷凝管的轴线设置；

其中筛板设置的位置可以是靠近该冷凝管的底部，中部，或者是顶部；而根据本实用新型一些具体实施方案，所述筛板是设置在每个冷凝管1高度的一半的位置。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述筛板2为垂直于冷凝管的轴线设置；并设置在每个冷凝管1高度的一半的位置。

其中可以理解的是，冷凝管组装成所述自冷凝装置后，在自冷凝装置与蒸汽排放装置连接的部位应设置固定装置，用来将自冷凝装置与蒸汽排放装置固定连接；该固定装置可以是设置在蒸汽排放装置上，也可以是设置在自冷凝装置上，而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，是在与蒸汽排放装置连接的冷凝管1的与该蒸汽排放装置6连接的一端设置固定装置4；

所述的固定装置可以是本领域常规的固定装置，譬如可以是螺栓、螺纹、固定卡扣、或者是法兰；而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述固定装置4为法兰。

其中可以理解的是，为了更好的与外界换热，从而起到冷凝作用，所述冷凝管的材质应为热的良导体；

所述热的良导体可以采用本领域常规用于液体冷凝的材料，譬如金属；

应当理解的是，为了延长使用寿命，应优先考虑具有防锈性能的热的良导体；而根据本实用新型一些具体实施方案，所述冷凝管的材质优选为不锈钢。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述筛板2为可拆卸的设置在冷凝管1中；

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，在冷凝管1内设置筛板2的位置设置支撑件12，用以对筛板进行支撑。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述筛板2为可拆卸的设置在冷凝管1中；并在冷凝管1内设置筛板2的位置设置支撑件12，用以对筛板进行支撑。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，在所述蒸汽自冷凝装置的顶部设置防雨装置5；优选所述防雨装置为锥形防雨罩。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述蒸汽排放装置6为排污扩容罐。

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述冷凝管高度与冷凝管直径的比值为1/2-1。

采用本实用新型的蒸汽自冷凝装置，蒸汽自下向上流动，在上升过程中遇到筛板，筛板因与筒壁直接接触，传热效果良好，蒸汽冷却凝结成液滴，部分未冷凝的蒸汽继续向上，通过筛板上的开孔，上升到下一节筒体，又被筛板冷却，部分形成液滴，因受重力作用，液滴在下降过程中，与上升的蒸汽相遇，两者换热，在整个过程中，蒸汽经过每一层筛板及筒壁的冷凝作用，使大部分蒸汽液化后回流到设备，通过罐底液相出口，排到地沟，少部分残气经筒顶防雨帽排向大气。另外，通过观察筒顶排出的残汽量的大小，增减筒节的数量，即可根据季节或者环境温度的高低，调节筒节的数量。

本实用新型还提供了本实用新型所述蒸汽自冷凝装置在蒸汽冷凝中的应用；

根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述蒸汽是排污扩容罐排出。

综上所述，本实用新型提供了一种蒸汽自冷凝装置。本实用新型的装置具有如下优点：

(1)本实用新型利用气液流型特点，最大程度冷凝蒸汽，避免冬季由于蒸汽的排放，造成周围环境结冰，形成安全隐患；

(2)适应性强，根据排污扩容器出口，设置不同管径的筒体；

(3)适合现有装置的改造；根据排放效果，可适度调整筒节的数量；

(4)筒体上侧为内螺纹，下侧为外螺纹，液体在下降过程中，可以全部收集到设备内；

(5)此装置均为可拆卸部件，安装方便。

附图说明

图1为实施例1的冷凝管垂直剖面示意图；

图2为实施例1的筛板示意图；

图3为冷凝管内壁设置的用来支撑筛板的支撑件示意图；

图4为实施例1的各冷凝管组装好的蒸汽自冷凝装置；

图5为安装了实施例1的蒸汽自冷凝装置的排污扩容罐示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

如图1-5所示的蒸汽自冷凝装置，包括5个碳钢的筒形冷凝管1，5个筒形冷凝管相互连接形成一个整体的筒形蒸汽自冷凝装置；冷凝管高度与冷凝管直径的比值约为3/4。

在每个冷凝管内大约高度一半的位置设置支撑件12，在支撑件上可拆卸的设置一个筛板2，以使筛板大致位于冷凝管高度一半的位置。筛板垂直于冷凝管的轴线设置。所述筛板2设置通孔21，所述筛板的开孔率约为15％；通孔直径约为6mm。筛板2将冷凝管1分成上下两个部分，以便蒸汽在冷凝管内流动时由通孔21穿过；通孔供蒸汽与冷凝管及液体充分接触传热。每个冷凝管1的上边缘设置内螺纹32，并在下边缘设置外螺纹31。

蒸汽冷凝装置中底部的冷凝管与蒸汽排放装置6连接，在与蒸汽排放装置连接的冷凝管1的与该蒸汽排放装置6连接的一端设置法兰。在蒸汽自冷凝装置的顶部设置锥形防雨罩5。

使用时，通过法兰4将组装好的蒸汽自冷凝装置固定在蒸汽排放装置的蒸汽排放口。蒸汽自下向上流动，在上升过程中遇到筛板，筛板因与筒壁直接接触，传热效果良好，蒸汽冷却凝结成液滴，部分未冷凝的蒸汽继续向上，通过筛板上的开孔，上升到下一节筒形冷凝管，又被筛板冷却，部分形成液滴，因受重力作用，液滴在下降过程中，与上升的蒸汽相遇，两者换热，在整个过程中，蒸汽经过每一层筛板及筒壁的冷凝作用，使大部分蒸汽液化后回流到设备，通过罐底液相出口，排到地沟，少部分残气经顶部的防雨罩排向大气。

通过观察筒顶排出的残汽量的大小，增减筒节的数量，即可根据季节或者环境温度的高低，调节筒节的数量。

根据傅里叶定律，热流量公式可写为

此式表明热流量Q正比于推动力Δt，反比于热阻R，与欧姆定律极为类似。从上式还可以看出，传热面积越大，热阻越小。

以出口管径为8“为例，按照HG/T 20553-2011《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸为选用系列》标准，8“管道外径为219.1mm，壁厚选用Sch20，即壁厚为6.3mm，以环境温度-10℃为例，以下按两种情况计算冷却蒸汽量，第一种情况为不加筛板的情况下，按照傅里叶定律，圆筒壁的导热公式可写为：

计算结果为l＝2.1m，即冷却1kg的饱和蒸汽需要圆筒壁2.1米的长度。第二种情况为加筛板的情况下：

计算结果为l＝0.6m，说明使用带筛板筒节的有效冷却量是钢管的3.5倍。