一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，属于蒸汽及冷凝水密闭回收【技术领域】。包括低压蒸汽回收配送装置和密闭式冷凝水回收装置，低压蒸汽回收配送装置包括可调式蒸汽喷射器、止回阀、汽水分离罐和疏水阀，密闭式冷凝水回收装置包括冷凝水集水罐、水泵、电动调节阀和液位控制器。本实用新型能够高效回收工艺设备排出的冷凝水中的低压蒸汽，实现低压蒸汽的回收循环利用，改善了蒸汽热力系统的运行效率。
【专利说明】一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及蒸汽及冷凝水密闭回收【技术领域】，尤其涉及一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备。
【背景技术】
[0002]蒸汽作为一种热能媒介广泛应用于工业领域，在蒸汽热力系统中，蒸汽通过换热设备(以下简称“工艺设备”，并分为“高压工艺设备”和“低压工艺设备”)热交换后形成冷凝水排出。一个蒸汽热力系统中，由锅炉提供的动力蒸汽通常经多套减压阀组减压为不同压力等级蒸汽分别供给各工艺设备使用。生产系统中的工艺设备一般有多台甚至数十台，如附图3中的现有技术所示，蒸汽热力系统的动力蒸汽经过减压阀组，依次减压为高压蒸汽、中压蒸汽和低压蒸汽，供高压工艺设备、中压工艺设备和低压工艺设备使用。动力蒸汽经工艺设备换热后排出冷凝水，在冷凝水中通常混有低压蒸汽。这部分低压蒸汽的来源:排出的冷凝水降压过程闪蒸出的二次蒸汽；部分工艺设备的疏水阀旁通被打开，或疏水阀泄漏造成的串蒸汽进入冷凝水中。所以，大多数蒸汽热力系统回收的冷凝水中常常伴有大量低压蒸汽。
[0003]目前，对冷凝水中的低压蒸汽没有有效的回收方法，而低压蒸汽形成的背压升高又影响到工艺设备冷凝水的排出，不得已大多数现场都将这部分低压蒸汽直接排掉，造成大量热能白白浪费。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，能够高效回收工艺设备排出的冷凝水中的低压蒸汽。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，包括低压蒸汽回收配送装置和密闭式冷凝水回收装置，低压蒸汽回收配送装置包括可调式蒸汽喷射器4、止回阀5、汽水分离罐7和疏水阀8，所述密闭式冷凝水回收装置包括冷凝水集水罐9、水泵10、电动调节阀11和液位控制器12，所述汽水分离罐7接收高压工艺设备蒸汽，所述冷凝水集水罐9接收低压工艺设备蒸汽，所述可调式蒸汽喷射器4设置第一端口 41、第三端口 43和第四端口 44三个端口，第一端口 41接收动力蒸汽，第四端口 44输出低压工艺蒸汽，并且:可调式蒸汽喷射器4的第三端口 43与止回阀5、汽水分离罐7、和疏水阀8顺次管道连接；电动调节阀11、冷凝水集水罐9和水泵10顺次管道连接，冷凝水集水罐9设置液位控制器12 ;疏水阀8与冷凝水集水罐9管道连接。
[0006]上述技术方案，可以高效的回收冷凝水中携带的低压蒸汽，并经加压后直接回用于低压工艺用汽，最大化实现蒸汽系统的能效利用，使整个系统的运行能效最佳。可减少动力蒸汽供应量8%?15%，实现蒸汽热力系统的节能减排。同时，可以在密闭环境下全部回收工艺设备排出的高温冷凝水，减少系统热能损失，实现蒸汽系统的热能循环利用，并节约大量水资源。[0007]优选的，本实用新型提供的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，还包括还包括自力式减压阀3，所述自力式减压阀3与可调式蒸汽喷射器4通过第一端口 41和第四端口 44管道并联，以第一端口 41接收动力蒸汽并以第四端口 44输出低压工艺蒸汽。
[0008]优选的，本实用新型提供的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，所述可调式蒸汽喷射器4的输出管道上设置压力传感器，冷凝水集水罐9上设置压力传感器，两组压力传感器接入电气控制系统13。
[0009]优选的，本实用新型提供的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，所述止回阀5与所述汽水分离罐7之间还串联有蒸汽流量计6。
[0010]蒸汽流量计6可用于计量本技术方案回收的低压蒸汽量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备的结构示意图。
[0012]图2为本实用新型的可调式蒸汽喷射器的端口设置图。
[0013]图3为现有技术蒸汽热力系统的工艺流程简图。
[0014]附图1和2中，各标号所代表的部件列表如下:
[0015]1:第一调节阀；
[0016]2:第二调节阀；
[0017]3:自力式减压阀；
[0018]4:可调式蒸汽喷射器；
[0019]41:第一端口 ；
[0020]43:第三端口；
[0021]44:第四端口 ；
[0022]5:止回阀；
[0023]6:蒸汽流量计；
[0024]7:汽水分离罐；
[0025]8:疏水阀；
[0026]9:冷凝水集水罐；
[0027]10:水泵；
[0028]11:电动调节阀；
[0029]12:液位控制器；
[0030]13:电气控制系统；
[0031]14:第一压力传感器；
[0032]15:第二压力传感器；
[0033]16:高压工艺设备；
[0034]17:低压工艺设备；
[0035]18:工艺设备。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0037]如图1所示，本实用新型的一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，包括低压蒸汽回收配送装置和密闭式冷凝水回收装置，低压蒸汽回收配送装置包括可调式蒸汽喷射器4、止回阀5、汽水分离罐7和疏水阀8,密闭式冷凝水回收装置包括冷凝水集水罐9、水泵10、电动调节阀11和液位控制器12，汽水分离罐7接收高压工艺设备蒸汽，冷凝水集水罐9接收低压工艺设备冷凝水，可调式蒸汽喷射器4包括3个端口，分别为第一端口 41、第三端口43和第四端口 44，如图2所示，其中第一端口接收动力蒸汽，第四端口输出低压工艺蒸汽，其中:可调式蒸汽喷射器4的第三端口、止回阀5、汽水分离罐7、和疏水阀8顺次管道连接；电动调节阀11、冷凝水集水罐9和水泵14顺次管道连接，冷凝水集水罐9设置有液位控制器12 ;疏水阀8与冷凝水集水罐9管道连接。动力蒸汽流经可调式喷射器4内部的拉法尔喷嘴时会产生高速气流，并在喷嘴周围形成负压区，使得可调式蒸汽喷射器4另一第三端口 43连接到汽水分离罐7内具有一定压力的低压蒸汽流入(吸入)可调式蒸汽喷射器4内。进入可调式蒸汽喷射器4的高压蒸汽和低压蒸汽在喷射器内混合、加压后形成新的工艺蒸汽从可调式蒸汽喷射器4的第四端口 44输出。即实现了高压蒸汽回收低压蒸汽，加压形成工艺设备可使用的工艺蒸汽直接回用。
[0038]自力式减压阀3，其与可调式蒸汽喷射器4通过共享第一端口和第四端口管道并联，以第一端口接收动力蒸汽并以第四端口输出低压工艺蒸汽。经可调式蒸汽喷射器4配送的新工艺蒸汽可能会在用汽负荷高峰时不能满足供汽量，在配送输出工艺蒸汽量的设计上采用了自力式减压阀3和可调式蒸汽喷射器4并联安装方式。调整自力式减压阀3的开启压力略低于可调式蒸汽喷射器4的输出压力设定值，在可调式蒸汽喷射器4配送输出的蒸汽量满足工艺设备用汽需求时，可调式蒸汽喷射器4的出口压力会稳定在设定值，该设定值高于自力式减压阀3的开启压力设定，减压阀处于关闭状态。当可调式蒸汽喷射器4的输出流量不够时，可调式蒸汽喷射器4的输出压力会降低。当低于自力式减压阀3的开启压力时，可恢复为由动力蒸汽经过减压阀直接提供低压工艺蒸汽，供低压工艺设备使用，保证工艺设备的用汽负荷需求。自力式减压阀3对可调式蒸汽喷射器4的输出负荷具有自动补偿作用。
[0039]可调式蒸汽喷射器4的输出管道设置第一压力传感器14，冷凝水集水罐9上设置压力第二传感器15，两组压力传感器接入电气控制系统13。在可调式蒸汽喷射器4的输出管道上，安装有压力传感器检测可调式蒸汽喷射器4的输出压力。该检测值进入电气控制系统13与设定压力值进行比较，经PID调节后输出控制信号驱动可调式蒸汽喷射器4自带的执行器调节可调式蒸汽喷射器4内部拉法尔喷嘴的流通截面，以改变动力蒸汽在可调式蒸汽喷射器4内部的流速和流量，使经可调式蒸汽喷射器4混合、加压后输出的工艺蒸汽始终保持输出压力的稳定(在设定值的±5%内)，以满足对工艺设备的供汽需求。
[0040]电气控制系统13可以自动控制系统中的相关执行部件，包括可调式蒸汽喷射器
4、电动调节阀11、水泵10，保证整套设备处于全自动运行状态。系统具有报警和远程控制功能，可实时显示设备运行状态和记录相关参数。
[0041]止回阀5与汽水分离罐7之间还串联蒸汽流量计6，计量回收的低压蒸汽量。
[0042]以锅炉输出的动力蒸汽为以1.0MPa为例，经I所指第一减压阀和2所指第二减压阀分别减压为0.25MPa的低压工艺蒸汽和0.4MPa的高压工艺蒸汽，分别供低压工艺设备17、高压工艺设备16及工艺设备18使用。采用本实用新型所提供的技术方案，0.4MPa的高压工艺设备使用后排出的高压工艺设备蒸汽(冷凝水和低压蒸汽混合物)接入汽水分离罐7，在分离罐内会产生0.15MPa?0.25MPa的低压蒸汽。将1.0MPa的动力蒸汽接入可调式蒸汽喷射器4的第一端口 41，汽水分离罐7顶部管道接至可调式蒸汽喷射器4的另一第三端口 43，经动力蒸汽喷射抽吸分离罐中的低压蒸汽，并在可调式蒸汽喷射器4内混合、力口压为0.25MPa新蒸汽输出，经管道连接到第一减压阀出口位置。这样，可调式蒸汽喷射器4内混合、加压为0.25MPa的新蒸汽与第一减压阀提供的0.25MPa的蒸汽混合，成为输出的低压工艺蒸汽。关闭第一减压阀，低压工艺设备所需要的0.25MPa低压工艺蒸汽仍然可由可调式蒸汽喷射器4配送输出的蒸汽和自力式减压阀3输出蒸汽并联供应。低压工艺设备蒸汽用量较小时，可由可调式蒸汽喷射器4独立供给，自力式减压阀3关闭；当工艺设备用汽负荷短时间增大时，自力式减压阀3自动开启，辅助配送蒸汽供低压工艺设备使用，可满足0.25MPa的低压工艺设备的蒸汽供应需要。具体的，将可调式蒸汽喷射器4的高压蒸汽参数设定为1.0MPa，抽吸端端口第三端口 43蒸汽压力设计为0.15MPa，配送输出端端口第四端口 44蒸汽压力设定为0.25MPa。系统调试中，自力式减压阀3的输出蒸汽压力调整为
0.24MPa。
[0043]在可调式蒸汽喷射器4的输出管道上，安装有压力传感器Pl检测可调式蒸汽喷射器4的输出压力。该检测值进入电气控制系统13与设定压力值进行比较，经PID调节后输出控制信号驱动可调式蒸汽喷射器4自带的执行器调节喷射器内部拉法尔喷嘴的流通截面，以改变动力蒸汽在可调式蒸汽喷射器4内部的流速和流量，使经可调式蒸汽喷射器混合、加压后输出的工艺蒸汽始终保持稳定的输出压力(在设定值的±5%内)，以满足对工艺设备的供汽需求。
[0044]为防止可调式蒸汽喷射器4功能失控时高压蒸汽流入汽水分离罐7，设置止回阀5，保证汽水分离罐7回收的冷凝水畅通回流，使该回收回路的工艺设备运行正常。并设置蒸汽流量计6，计量回收的低压蒸汽量。
[0045]经汽水分离罐7底部连接的疏水阀8，将0.25MPa的低压工艺设备排出的冷凝水经管道接入冷凝水集水罐9。在生产系统正常运行期间，冷凝水集水罐9内压力小于0.0lMPa,冷凝水在液位控制器12作用下经水泵正常输送回锅炉房。在生产运行高峰期间，冷凝水集水罐9内压力会升高，最高不超过0.1MPa，在电气控制系统13中设定冷凝水集水罐9压力为0.05MPa的阀值，当通过第二压力传感器15检测罐内压力超过设定值后，PID调节开启电动调节阀11，向冷凝水集水罐9内喷淋软水，降低集水罐压力。冷凝水集水罐压力低于
0.05MPa时有利于工艺设备冷凝水的顺利排出，保证生产正常。且水泵能够正常疏水回锅炉房。
[0046]通过使用本技术方案组成的低压蒸汽和冷凝水密闭回收设备可回收该蒸汽热力系统的低压蒸汽并直接供给原0.25MPa工艺设备使用，实现了低压蒸汽热能的有效再利用。并减少了原动力蒸汽的供应量10%以上。整个蒸汽热力系统经工艺设备排出的冷凝水全部实现密闭状态回收，回收的高温冷凝水温度超过70°C以上，并全部回用于锅炉，节约了锅炉给水热力除氧的蒸汽耗量，使整个蒸汽热力系统的运行能效最佳。
[0047]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，包括低压蒸汽回收配送装置和密闭式冷凝水回收装置，所述低压蒸汽回收配送装置包括可调式蒸汽喷射器(4)、止回阀(5)、汽水分离罐(7 )和疏水阀(8 )，所述密闭式冷凝水回收装置包括冷凝水集水罐(9 )、水泵(10 )、电动调节阀(11)和液位控制器(12)，所述汽水分离罐(7)接收高压工艺设备蒸汽，所述冷凝水集水罐(9)接收低压工艺设备冷凝水，所述可调式蒸汽喷射器(4)包括第一端口(41 )、第三端口(43)和第四端口(44)三个端口，其中第一端口(41)接收动力蒸汽，第四端口(44)输出低压工艺蒸汽，并且:所述可调式蒸汽喷射器(4)的第三端口(43)、止回阀(5)、汽水分离罐(7)、和疏水阀(8)顺次管道连接；所述电动调节阀(11)、冷凝水集水罐(9)和水泵(14)顺次管道连接，所述冷凝水集水罐(9)设置液位控制器(12);所述疏水阀(8)与所述冷凝水集水罐(9)管道连接。
2.根据权利要求1所述的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，其特征在于:还包括自力式减压阀(3)，所述自力式减压阀(3)与可调式蒸汽喷射器(4)通过第一端口(41)和第四端口(44)管道并联，以第一端口(41)接收动力蒸汽并以第四端口(44)输出低压工艺蒸汽。
3.根据权利要求1或2所述的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，其特征在于:所述可调式蒸汽喷射器(4)的输出管道上设置压力传感器，所述冷凝水集水罐(9)上设置压力传感器，两组压力传感器接入电气控制系统(13)。
4.根据权利要求1或2所述的低压蒸汽及冷凝水密闭回收设备，其特征在于:所述止回阀(5)与所述汽水分离罐(7)之间还串联有蒸汽流量计(6)。
【文档编号】F17D1/06GK203478203SQ201320441119
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】刘家礼 申请人:重庆澳来思节能科技有限公司