一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统及其使用方法与流程

本发明涉及蒸汽技术领域，尤其涉及一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统及其使用方法。

背景技术：

在蒸汽系统中疏水阀自身的阻汽排水功能，系统中每台用热设备至少配用一只疏水阀，疏水阀选型有明确的要求，种类繁多，热负荷大的用热设备需并联多只疏水阀，一般橡胶工厂需要几十个疏水阀，轮胎企业需要上千个疏水阀；

疏水阀工作条件恶劣、动作频繁，疏水阀有效寿命短、易漏汽或堵塞；饱和状态下蒸汽疏水通过疏水阀的流通孔时，要产生闪蒸汽，工作压力越高闪蒸量越大；泄漏的新蒸汽和疏水闪蒸汽充斥疏水管道，使系统难以闭合，系统成为开式系统，能源浪费严重。疏水阀的应用存在以下缺陷：

1、间断疏水，设备容易形成汽阻，加热面温度不均匀，产品易出现废品；

2、疏水阀开关频繁，疏水阀工作时高速水汽两相流摩擦密封面泄露，故障多；

3、疏水阀小孔疏水，易堵塞故障，需开疏水阀旁路满足生产对温度的要求，造成蒸汽泄露，疏水回收压力升高，造成疏水不畅，影响其他正常工作的机台；

4、疏水阀故障及开疏水阀旁路造成蒸汽泄露，疏水回收蒸汽多，低温热源回收有一定的限度，数量较大时没有能够完全利用的地方，只能排放，造成能源浪费；

5、疏水阀闭式回收系统，降低冷凝水背压采用喷淋回收，低品位热水回收利用困难，只能排放到排水沟，不仅浪费热能同时也浪费大量的新鲜水；

6、疏水阀的故障关注的是维修，而对能源浪费和对产品品质的影响关注不足。

蒸汽疏水回收系统由开式系统改为闭式系统，疏水阀使用中开关频繁(年达200万次以上)，且疏水中易含杂质，造成疏水阀阀芯磨损损坏，产生泄漏蒸汽，在封闭系统中，泄漏的疏水阀很难被查出，疏水阀泄漏蒸汽后，疏水管压力上升，疏水阀背压升高，疏水阀工作失灵无法疏水，疏水回收系统多为开式系统(对空排放蒸汽)，系统组成：蒸汽加热设备+疏水阀+疏水回收总管+疏水箱(一般有闪蒸汽排空管)+疏水泵+疏水回用。疏水闭式回用系统，为降低疏水总管的背压，多数采用其他设备代替疏水箱，如：汽水分离器代替疏水箱，闪蒸汽和冷凝水分别回收利用；如：热交换器或喷淋回收装置代替疏水箱，对疏水的热能进行回收，此技术只能回收低品位的热水。

cn1690523，涉及一种不等压高效蒸汽供热系统，采用压力均衡器实现系统内不同压力等级用热设备疏水在汇集管内的自动均压，经定压装置定压，由调节装置或蒸汽增压装置全部回收至热源再利用。由于系统真正闭合，消除了疏水阀的蒸汽泄漏，蒸汽潜热在用热设备中充分利用，疏水及其显热也有效回收利用。

cn203471898u，一种热压机蒸汽供热系统，包括蒸汽锅炉、储汽罐和热水池，蒸汽锅炉通过管道与储汽罐入口相连，储汽罐出口通过管道与热压机相连，储汽罐出口处设置有第一阀门，热压机通过管道与热水池相连，热水池通过设有水泵的管道与蒸汽锅炉相连，该蒸汽供热系统，储气罐出口处设置有第一阀门，能实现节流功能，避免蒸汽的浪费

在cn1690523中，系统中有假想水线，有定压装置，依靠定压装置和假想水线的变化，排出疏水，利用疏水重力和u型管的原理排疏水；不同的设备蒸汽压力不同，但用热设备内部蒸汽压力不变化，在实际情况下面对热设备内部蒸汽压力的变化，该系统存在漏洞；该系统没有缓冲装置，如果用热设备是温控的、内部蒸汽压力是波动的，系统管道中的疏水当加热设备压力低于疏水管压力，疏水会返回加热设备，容易引起加热设备损坏和加热工艺温度不稳定的风险。

因此，有针对性的对蒸汽技术领域提供一种适用于变压系统的蒸汽疏水高效收集及回收利用系统，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统及其使用方法，厂蒸汽疏水的高效率收集和回收利用，以解决传统工厂疏水回收系统的疏水阀蒸汽泄漏和闪蒸汽排空，解决传统疏水收集装置所存在的高能耗和低效率问题。

为达到上述目的，本发明的解决方法是提供一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统，包括：蒸汽加热设备、缓冲装置、均压装置、集中疏水装置和回收利用系统；

所述蒸汽加热设备和所述缓冲装置分别有若干台，所述蒸汽加热设备通过所述缓冲装置并联至所述疏水汇集管，所述疏水汇集管通入所述均压装置，所述均压装置通过管线与所述集中疏水装置连接，所述集中疏水装置通过回收利用系统使蒸汽回流至所述蒸汽加热设备。

进一步地，所述缓冲装置包括缓冲箱和设于其内部的第一浮球阀组、弹簧楔形阀组，所述缓冲箱的两端分别设有第一进水口和第一出水口，所述第一进水口和所述第一浮球阀组之间设有滤板。

进一步地，所述均压装置包括：储水室以及设于其内部的弹簧浮球阀组和支架浮球阀组，所述储水室被一道隔板分为第一室和第二室，所述第一室的侧壁上设有第二进水口，所述第一室的底部设有排污口，所述第二室的侧壁设有第二出水口；所述弹簧浮球阀组设于所述隔板上，所述支架浮球阀组设于第二室中与所述第二出水口配合。

进一步地，集中疏水装置，包括：装置支架、进水管、第一筒和第二筒，所述进水管、第一筒和第二筒设于所述装置支架上，所述进水管、第一筒和第二筒之间依次通过管道连接，所述第一筒内设有第二浮球阀组和楔形阀组，所述第二筒内设有第三浮球阀组；

所述进水管的一端设有第三进水口，所述进水管的另一端设有排污口；所述第一筒的顶部设有第一回汽口，所述第二筒的顶部设有第二回汽口和疏水出口，所述疏水出口与所述第三浮球阀组配合连接。

进一步地，所述回收利用系统包括：通过蒸汽管线依次连接的除氧器、锅炉和分汽缸，所述除氧器与所述集中疏水装置相连接，所述分汽缸与蒸汽供气总管连接，所述蒸汽加热设备并联至所述蒸汽供气总管。

进一步地，所述蒸汽加热设备、缓冲装置、均压装置、集中疏水装置后都设有切断阀和止回阀，防止系统中各个装置之间相互干扰。

进一步地，所述蒸汽加热设备能产生不同压力的疏水，所述均压装置和所述疏水汇集管的数量与其保持一致。

本发明还提供一种上述系统的使用方法，包括：锅炉生产的蒸汽经分汽缸后进入蒸汽供热总管，由蒸汽供热总管分配至所述蒸汽加热设备中，蒸汽在所述蒸汽加热设备中完成热交换后产生疏水，疏水和蒸汽的混合物通入所述缓冲装置，经过所述缓冲装置后疏水的压力保持稳定；相同压力的疏水从所述缓冲装置流出后通入同一条疏水汇集管后进入均压装置，所述均匀装置可将疏水的压力调节为定值；所述疏水通过所述均压装置后汇集至同一条管线，通入所述集中疏水装置；所述集中疏水装置能够实现了疏水的流量自动调节，由间断疏水变为连续自动疏水，疏水通过所述疏水出口排出，所述集中疏水装置内的残余蒸汽通过所述第一回汽口和第二回汽口通入所述回收利用系统。

本发明优点：

1、系统完备、蒸汽加热设备疏水效能更高、系统没有新蒸汽的泄漏加热设备热能利用率更高，不使用传统疏水阀，其蒸汽潜热利用率(除表面散热外)近百分之百。

2、凝结水回收不需要凝结水箱和凝结水泵，集中疏水装置依靠自身背压自动疏水到回收位置，无需电动和气动装置。

3、本系统没有电动和汽动动力机械、没有排空管和冷水喷淋系统，因此本系统可靠性很高，维修简单，使用周期很长。

附图说明

图1是本发明提供的一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统示意图；

图2是本发明提供的缓冲装置示意图；

图3是本发明提供的均压装置示意图；

图4是本发明提供的集中疏水装置示意图。

如图所述，1-锅炉，2-分汽缸，3-蒸汽加热设备，4-缓冲装置，5-均压装置，6-集中疏水装置，7-除氧器，41-第一进水口，42-滤板，43-第一浮球阀组，44-第一出水口，45-弹簧楔形阀组，51-第二进水口，52-第一室，53-弹簧浮球阀组，54-隔板，55-第二室，56-支架浮球阀组，57-第二出水口，61-第三进水口，62-进水管，63-第二浮球阀组，64-楔形阀组，65-第一回汽口，66-第一筒，67-第二回汽口，68-疏水出口，69-第三浮球阀组，610-第二筒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种蒸汽疏水高效收集及回收利用系统，包括：蒸汽加热设备3、缓冲装置4、均压装置5、集中疏水装置6和回收利用系统；所述蒸汽加热设备3有2台，所述缓冲装置4有8台，所述蒸汽加热设备3通过所述缓冲装置4分别并联至2条所述疏水汇集管，2条所述疏水汇集管内部的压力不同，每条所述疏水汇集管都设有一个所述均压装置5，所述均压装置5通过管线与所述集中疏水装置6连接，所述集中疏水装置6通过回收利用系统使蒸汽回流至所述蒸汽加热设备3；所述回收利用系统包括：通过蒸汽管线依次连接的除氧器7、锅炉1和分汽缸2，所述除氧器7与所述集中疏水装置6相连接，所述分汽缸2与蒸汽供气总管连接，所述蒸汽加热设备3并联至所述蒸汽供气总管；所述蒸汽加热设备3、缓冲装置4、均压装置5、集中疏水装置6后都设有切断阀和止回阀，防止系统中各个装置之间相互干扰；所述蒸汽加热设备3能产生2种不同压力的疏水，分别通入2条所述疏水汇集管。

如图2所示，所述缓冲装置4包括缓冲箱和设于其内部的第一浮球阀组43、弹簧楔形阀组45，所述缓冲箱的两端分别设有第一进水口41和第一出水口44，所述第一进水口41和所述第一浮球阀组43之间设有滤板42，所述缓冲装置4应对所述蒸汽加热设备3内周期性的压力波动，以确保疏水及时从加热设备中排出。

如图3所示，所述均压装置5包括：储水室以及设于其内部的弹簧浮球阀组53和支架浮球阀组56，所述储水室被一道隔板54分为第一室52和第二室55，所述第一室52的侧壁上设有第二进水口51，所述第一室52的底部设有排污口，所述第二室55的侧壁设有第二出水口57；所述弹簧浮球阀组53设于所述隔板54上，所述支架浮球阀组56设于第二室55中与所述第二出水口57配合，所述均压装置5使得疏水通过后压力一致，可以接入同一个所述集中疏水装置6实现集中疏水。

如图4所示，集中疏水装置6，包括：装置支架、进水管62、第一筒66和第二筒610，所述进水管62、第一筒66和第二筒610设于所述装置支架上，所述进水管62、第一筒66和第二筒610之间依次通过管道连接，所述第一筒66内设有第二浮球阀组63和楔形阀组64，所述第二筒610内设有第三浮球阀组69；所述进水管62的一端设有第三进水口61，所述进水管62的另一端设有排污口；所述第一筒66的顶部设有第一回汽口65，所述第二筒610的顶部设有第二回汽口67和疏水出口68，所述疏水出口68与所述第三浮球阀组69配合连接，实现了疏水的流量自动调节，由间断疏水变为连续自动疏水。

具体工作过程：锅炉1生产的蒸汽经分汽缸2后进入蒸汽供热总管，由蒸汽供热总管分配至所述蒸汽加热设备3中，蒸汽在所述蒸汽加热设备3中完成热交换后产生疏水，疏水和蒸汽的混合物通入所述缓冲装置4，滤板42可以清除疏水所含的杂质，所述缓冲箱正常工作后疏水越来越多，到达一定液位后，移动浮球浮力增大，第一浮球阀组43开启，缓冲箱3开始排出疏水；第一浮球阀组43根据疏水量，自由调整移动浮球开度，自动调节疏水排量，适应蒸汽加热设备3不同工况下疏水量变化；弹簧楔形阀组45，缓冲装置4正常疏水时，在弹力作用下一直开启，当蒸汽加热设备3压力低于疏水汇集管压力时，弹簧楔形阀组45受力关闭，防止疏水汇集管的疏水倒流入缓冲装置4，起止回作用，弹簧楔形阀组45关闭后，缓冲箱内部水位升高，第一浮球阀组43开度增加，当蒸汽加热设备3压力高于疏水汇集管压力，疏水排出缓冲装置4，缓冲箱液位降低，液位降低到一定位置第一浮球阀组43关闭，缓冲装置4重复上述循环工作，排出蒸汽加热设备3的疏水，经过所述缓冲装置4后疏水的压力保持稳定；

相同压力的疏水从所述缓冲装置4流出后通入同一条疏水汇集管后进入均压装置5，同一蒸汽压力下的疏水通过水平疏水汇集管道，进入所述第一室52，第一室52的疏水越来越多，液位升高，开启弹簧浮球阀组53，疏水经弹簧浮球阀组53进入第二室55；第一室52和第二室55之间通过弹簧浮球阀组53，调节第一室52和第二室55的疏水压力；

进入第二室55疏水量越来越多，达到一定液位，支架浮球阀组56开启，所述疏水排出均压装置5到集中疏水装置6的连通管内，不同蒸汽压力的蒸汽加热设备3的疏水可以经多台均压装置5压力调整后接入一台集中疏水装置6；所述均匀装置可将疏水的压力调节为定值；

所述疏水通过所述均压装置5后汇集至同一条管线，通入所述集中疏水装置6；所述疏水通过进水管62，进入第一筒66，通过第二浮球阀组63，从而确保疏水及时进入第一筒66，第二浮球阀组63根据疏水量调整开度，防止蒸汽和疏水对集中疏水装置6的冲击，并在没有凝结水的情况下起到逆止回作用；进入第一筒66的疏水越来越多，通过楔形阀组64疏水进入第二筒610，并根据凝结水量自动调整楔形阀组64开度；所述第一筒66和第二筒610上部的第一回汽口65和第二回汽口67通过带阀门的管道连通，人为造成第一筒66和第二筒610内部压力一致，使得楔形阀组64等压状态下工作，联动机构灵敏可靠，第一筒66和第二筒610内汽水分离，分离后的蒸汽通过第一回汽口65和第二回汽口67，返回回收利用系统，没有蒸汽泄漏和排出；所述集中疏水装置6进入第二筒610的疏水，通过第三浮球阀组69，通过疏水出口68排出到疏水总管，通过疏水总管直接送到疏水回用点；所述集中疏水装置6能够实现了疏水的流量自动调节，由间断疏水变为连续自动疏水。

本系统除自然散热损失外，凝结水及携带的闪蒸汽已全部回收利用；系统热效率已非常接近理想用能状态，在橡胶系统的应用属行业首创，该技术具有以下技术创新点：

1.蒸汽加热设备3工艺温度稳定，提升产品质量，为客户创造价值

2.无频繁开关的疏水阀，节约客户维修费用

3.比常规疏水阀供热系统节能20％以上，经济效益可观

4.大口径排水，疏水稳定无堵塞

5.蒸汽无泄漏，可利用率100％，降低锅炉1运行负荷

6.闭式循环供热系统，节能减排，环境友好

7.疏水背压稳定可调，系统适应性广

8.安装施工简单，节约客户投资费用

9.设备适应性广、能根据疏水量的变化自动调节疏水大小

10.自动适应温度压力变化、能适应客户不同工艺要求

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。