CN203836931U - 集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，包括汽水分离器、集水器、引射器和水泵；所述汽水分离器包括分离器罐体，在分离器罐体的侧壁设有汽水混合物进管，分离器罐体的顶部设有蒸汽出管，分离器罐体的底部设有冷凝水排放管；所述蒸汽出管的出口与引射器吸入口连通；所述集水器包括集水器罐体，在集水器罐体的侧壁设有进水管，集水器罐体的底部设有排水管；在集水器罐体的顶部设有蒸汽排放管，该蒸汽排放管上安装有电动阀，蒸汽排放管与引射器吸入口连通；汽水分离器与集水器中的蒸汽均由引射器吸出并加以利用，避免了直接排放造成的热能损失及空气污染，同时也避免蒸汽进入水泵而引起水泵气蚀。

Description

集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统

技术领域

本实用新型涉及密闭式蒸汽冷凝水回收技术领域，具体涉及一种集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统。 

背景技术

在工业生产中，常常使用高温蒸汽通过换热设备对某些原料或半成品进行加热，经过热交换后的蒸汽通常形成高温冷凝水和二次蒸汽组成的汽水混合物，系统对上述汽水混合物进行回收，即将其变成液态水后再次送入锅炉，加热成蒸汽并再次送入换热设备，以此循环。目前，高温冷凝水和二次蒸汽组成的汽水混合物的回收方式基本都采用闭式回收系统(开式回收系统因热损较大、腐蚀严重等自身缺陷，逐渐失去使用价值，已很少采用)。 

常规闭式回收系统中，高温冷凝水和二次蒸汽组成的汽水混合物收集系统设置在回收密闭罐内，并采用低温冷水对回收密闭罐内的汽水混合物进行喷淋，将二次蒸汽降温吸收，再通过水泵送回锅炉。在现有技术闭式回收系统中，低温冷水喷淋汽水混合物会产生大量湿蒸汽，湿蒸汽是指含有水分的蒸汽，是蒸汽系统中最需要关注的问题之一。此类系统常无法有效抽出回收密闭罐中的二次蒸汽，造成回收密闭罐的压力较高，增加疏水背压，使设备无法正常疏水。而且进入冷凝水中的二次蒸汽无法被高温冷凝水完全吸收，会造成冷凝水输送管道内带有蒸汽。汽水混合物一起输送，有可能造成管道的水击和震动，存在一定安全隐患。 

汽水混合物回收系统中，冷凝水遇压降闪蒸，也产生大量湿蒸汽，湿蒸汽会降低设备的生产效率和产品质量，也会导致设备损坏，蒸汽中含水会带来如下问题：1)水是热的不良导体，水的出现会降低生产效率和产品质量；2)和蒸汽一起高速流动的水滴将会侵蚀阀座和其它相关部件，出现抽丝，同时水滴也会增加腐蚀的可能性。3)引起控制阀和流量计工作不正常，快速磨损或水锤现象将会使流量计和控制阀失效。 

高温冷凝水和二次蒸汽组成的汽水混合物在汽水分离系统中进行分离，其中冷凝水汇入集水罐或者积水缸进行暂存，此时高温冷凝水会不可避免的再次发生闪蒸，形成一定量的汽水混合物，而在泵送这样的汽水混合物时，极易导致泵体气蚀，需加装防气蚀系统。汽水混合物一起输送，还可能造成管道的水击和震动，存在一定安全隐患。 

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型一种集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，该系统能够有效抽出分离器、集水器中的干燥蒸汽。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，包括汽水分离器、集水器、引射器和水泵。 

所述汽水分离器包括分离器罐体，在分离器罐体的侧壁设有汽水混合物进管，分离器罐体的顶部设有蒸汽出管，分离器罐体的底部设有冷凝水排放管；所述蒸汽出管的出口与引射器吸入口连通。 

所述集水器包括集水器罐体，在集水器罐体的侧壁设有进水管，集水器罐体的底部设有排水管；所述进水管的进口与分离器冷凝水排放管出口连通；所述排水管的出口与水泵进水口连通，水泵出水口连接冷凝水回用端；在集水器罐体的顶部设有蒸汽排放管，该蒸汽排放管上安装有电动阀，蒸汽排放管与引射器吸入口连通。 

进一步，还包括液位控制器，所述液位控制器检测集水器罐体内液位，控制水泵的开启、关闭。 

更进一步，所述分离器罐体内竖向固定设有隔板，该隔板将分离器罐体内空间分隔为一级分离区域、二级分离区域和冷凝水回收区域；所述汽水混合物进管与一级分离区域相通，所述蒸汽排放管与二级分离区域相通，所述冷凝水排放管与冷凝水回收区域相通。 

更进一步，所述一级分离区域内固定设有多个用于阻挡汽水混合物通过的挡板，分离器罐体内壁、挡板和隔板共同形成一蜿蜒的汽流通道；所述挡板包括竖向挡板和横向挡板，或仅包括横向挡板，横向挡板均倾斜设置。 

更进一步，所述二级分离区域设有滤网层，该滤网层垂直于汽流方向。 

更进一步，所述滤网层由多层设有微孔的钢丝垫片叠合而成，微孔为“◇”形或“△”形。 

更进一步，所述集水器罐体为卵形。 

更进一步，所述排水管的进水口端伸入集水器罐体内，该进水口端设有水封式弯头，排水管的进水口低于冷凝水的最低限液位。 

相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果： 

本实用新型将汽水分离器的蒸汽出管与引射器吸入口连通，集水器的蒸汽排放管与引射器吸入口连通，汽水分离器与集水器中的蒸汽均由引射器吸出并加以利用，避免了直接排放造成的热能损失及空气污染，同时也避免蒸汽进入水泵而引起水泵气蚀。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

其中，1为分离器罐体，11为汽水混合物进管，12为蒸汽出管，13为冷凝水排放管，14为隔板，15为滤网层，2为集水器罐体，21为进水管，22为排水管，23为蒸汽排放管，3为引射器，4为水泵。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 

参见图1：集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统包括汽水分离器、集水器、引射器3和水泵4。汽水分离器包括分离器罐体1，在分离器罐体1的侧壁设有汽水混合物(汽水混合物由高温冷凝水和二次蒸汽组成)进管，分离器罐体1的顶部设有蒸汽出管12，分离器罐体1的底部设有冷凝水排放管13；蒸汽出管12的出口与引射器3吸入口连通。集水器包括集水器罐体2，在集水器罐体2的侧壁设有进水管21，集水器罐体2的底部设有排水管22；进水管21的进口与分离器冷凝水排放管13出口连通；排水管22的出口与水泵4进水口连通，水泵4出水口与回用端连通，回用端指冷凝水回收系统的进水端，该回用端可以是热力除氧器或除铁装置；在集水器罐体2的顶部设有蒸汽排放管23，该蒸汽排放管23上安装有电动阀，蒸汽排放管23与引射器3吸入口连通。 

汽水分离器位于顶层嵌套安装，分离器罐体1为圆桶形的密闭结构。在分离器罐体1内竖向固定设有隔板14，该隔板14包括固定段和分隔段；固定段的一端固定在分离器罐体1的顶部，或者固定在分离器罐体1的内壁、且位于进管的上方，固定段的另一端与分隔段的上端固连；分隔段为倒写的“T”形结构。隔板14将分离器罐体1内空间分隔为一级分离区域、二级分离区域和冷凝水回收区域；一级分离区域位于隔板14的左侧、二级分离区域位于隔板14的右侧，冷凝水回收区域位于隔板14的下方。进管的一端与汽水混合物输送管路的出口连通，另一端与一级分离区域相通。在一级分离区域内固定设有多个用于阻挡汽水混合物通过的挡板，分离器罐体1内壁、挡板和隔板14共同形成一蜿蜒的汽流通道。根据一级分离区域空间的大小，可设置竖向挡板和横向挡板，或仅设置横向挡板，横向挡板均倾斜设置以利于冷凝水滴落。 

本实施例中，挡板包括第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板。第一挡板横向设置，第一挡板的一端固定在分离器罐体1的内壁上、且位于汽水混合物进管11的下方，第 一挡板向分离器罐体1内壁方向倾斜，在第一挡板上、靠近分离器罐体1内壁的位置设有供冷凝水流出的出水口。第二挡板竖向设置，其下端与第一挡板固定连接。第三挡板横向设置在隔板14的分隔段上，第四挡板横向设置在分离器罐体1内壁上、且位于第一挡板的下方；第三挡板和第四挡板交错设置，第三挡板和第四挡板均向其自由边沿方向倾斜。 

根据一级分离区域空间的大小，也可以在第二挡板上、与隔板14相对的一侧横向设置第五挡板，该第五挡板与对应的第三挡板交错设置，第五挡板向其自由边沿方向倾斜。 

汽水混合物由汽水混合物进管11进入一级分离区域，在连续的多个挡板的连续阻挡下，多次改变其流动方向，延长其流动路径，汽水混合物分离为蒸汽和冷凝水，大部分冷凝水凝聚在挡板上，沿着挡板的自由边沿或出水口向下滴落，最后滴落进冷凝水回收区域。蒸汽由冷凝水回收区域的上方进入二级分离区域。 

在二级分离区域设有滤网层15，该滤网层15垂直于汽流方向。滤网层15由多层设有微孔的钢丝垫片叠合而成，微孔为“◇”形或“△”形，滤网层15的厚度大于200mm。通过了一级分离区域的蒸汽中仅有的水分在滤网层15的过滤下被再次分离出来，冷凝水粘附于滤网层15的钢丝上，最后滴落进冷凝水回收区域。由于滤网层15是由多层钢钢丝垫片压在一起的，丝网的面积很大，因而可以捕集到大部分水分，凝成水滴后沿钢丝流下。 

汽水混合物通过一级分离区域和二级分离区域的两级分离，分离为干燥蒸汽和冷凝水。在二级分离区域的顶部设有蒸汽出管12，该蒸汽出管12与引射器3的吸入口连通，被分离出的干燥蒸汽由引射器3送往热力除氧器或空调系统。在冷凝水回收区域底部设有冷凝水排放管13，该冷凝水排放管13与集水器的进水管21连通。 

集水器位于该集装系统中心，集水器罐体2为卵形，当然，集水器罐体2也可以设计为桶形(圆柱形)。在分离器中分离出来的冷凝水由冷凝水排放管13、集水器的进水管21进入集水器罐体2内，并在集水器罐体2底部汇集。集水器的底部设有排水管22，排水管22的进水口端伸入集水器罐体2内，该进水口端设有水封式弯头，排水管22的进水口低于冷凝水的最低限液位。排水管22的水封式弯头设计，保证了在运行中，冷凝水排水管道内永不进入空气、蒸汽混合物，避免汽水混合物进入后续管道。排水管22出水口与水泵4进水口连通，集水器汇集的冷凝水通过排水管22由水泵4送往热力除氧器或除铁系统进行处理，然后送往锅炉进水端。在集水器罐体2的底部还设有排空阀，用于在紧急情况下排空集水器罐体2内的冷凝水。 

本实用新型中集水器罐体2设置为卵形，不但整体造型富有美感，而且具良好的热辐射系数，易于保温，且受力均匀，应受力强。同时，卵形设计减少了散热表面积，便于保 温，在同样体积的情况下，其表面积仅为柱形罐体的68％左右，更比其他类型的罐体大大减少散热表面积，避免了汽水混合物冷凝的加剧，减少了蒸汽的含水量，节省了大量的热能，有利于提高高温冷凝水的换热效率。 

在集水器上设有安全阀、对空阀、液位传感器、压力传感器和控制器。液位传感器用于检测集水器罐体2内冷凝水液位，当冷凝水液位升至高限位值时，控制器控制水泵4开启，通过排水管22将集水器罐体2内的冷凝水排出；当冷凝水液位降至低限位时，控制器控制水泵4停止工作。压力传感器用于检测集水器罐体2内蒸汽压力，当蒸汽压力升至第一高限位且冷凝水液位高于低限位时，控制器控制水泵4开启，当冷凝水液位降至低限位时，水泵4停止工作；当蒸汽压力继续升高至第二高限位时，电动阀打开，由引射器3将蒸汽抽出；当蒸汽压力继续升高至第三高限位时，安全阀打开，紧急泄压；当蒸汽压力低至低限位时，对空阀打开，避免集水器罐体2被抽瘪。 

本实用新型集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统技术先进，适用范围广泛，适用于多个背压不同的冷凝水回收管线共用一套该装置；其结构简单，可以灵活布置在回收蒸汽沿程管道的任意位置，有利于旧厂改造时非常容易地增设冷凝水回收装置，安装快捷，制造运行成本较低。 

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，包括汽水分离器、集水器、引射器和水泵；所述汽水分离器包括分离器罐体，在分离器罐体的侧壁设有汽水混合物进管，分离器罐体的顶部设有蒸汽出管，分离器罐体的底部设有冷凝水排放管；所述蒸汽出管的出口与引射器吸入口连通；

所述集水器包括集水器罐体，在集水器罐体的侧壁设有进水管，集水器罐体的底部设有排水管；所述进水管的进口与分离器冷凝水排放管出口连通；所述排水管的出口与水泵进水口连通，水泵出水口连接冷凝水回用端；在集水器罐体的顶部设有蒸汽排放管，该蒸汽排放管上安装有电动阀，蒸汽排放管与引射器吸入口连通。

2.根据权利要求1所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，还包括液位控制器，所述液位控制器检测集水器罐体内液位，控制水泵的开启、关闭。

3.根据权利要求1所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述分离器罐体内竖向固定设有隔板，该隔板将分离器罐体内空间分隔为一级分离区域、二级分离区域和冷凝水回收区域；所述汽水混合物进管与一级分离区域相通，所述蒸汽排放管与二级分离区域相通，所述冷凝水排放管与冷凝水回收区域相通。

4.根据权利要求3所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述一级分离区域内固定设有多个用于阻挡汽水混合物通过的挡板，分离器罐体内壁、挡板和隔板共同形成一蜿蜒的汽流通道；所述挡板包括竖向挡板和横向挡板，或仅包括横向挡板，横向挡板均倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述二级分离区域设有滤网层，该滤网层垂直于汽流方向。

6.根据权利要求5所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述滤网层由多层设有微孔的钢丝垫片叠合而成，微孔为“◇”形或“△”形。

7.根据权利要求1所述的密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述集水器罐体为卵形。

8.根据权利要求1所述的集装密闭式高温蒸汽冷凝水回收系统，其特征在于，所述排水管的进水口端伸入集水器罐体内，该进水口端设有水封式弯头，排水管的进水口低于冷凝水的最低限液位。