CN102268748B - 14级粘胶纤维酸浴蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于粘胶纤维生产过程酸浴闪蒸的14级粘胶纤维酸浴蒸发装置。它保证了纺丝酸浴后的酸液在水分蒸发后的回收与利用、节省能源降低消耗。它包括14级蒸发器、11级二次蒸汽加热器和1级一次蒸汽加热器、混合式冷凝器、辅助冷凝器、泵、一次蒸气冷凝水减压罐、仪表和控制系统等，蒸发器按照串联的方式排列，包含二级立式组合蒸发器和三级卧式组合蒸发器，其中三级卧式组合蒸发器的三个罐体之间为可拆卸连接，后三级蒸发器分别与除沫器、汽水分离器、混合冷凝器、辅助冷凝器和真空泵相连，二次蒸汽加热器和一次蒸汽加热器也按串联方式排列。本发明可广泛应用于粘胶纤维行业的酸液处理工序。
Description
技术领域
本发明涉及粘胶纤维设备领域，确切的说是一种14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，属于一种将粘胶化纤厂酸站中的酸浴闪蒸浓缩装置，主要是增加系统效率，具体表现在通过增加蒸汽利用率，达到减少蒸汽消耗的目的，为粘胶化纤生产线配套节能型酸浴蒸发系统。
背景技术
粘胶化纤厂的酸浴用于粘胶纤维的凝固，在粘胶纤维凝固过程中，酸浴水分增加而被稀释。酸浴要回收循环使用，必须把酸浴在粘胶纤维凝固过程所增加的水分蒸发掉。国内现行的酸浴闪蒸装置全部是11级蒸发装置，单套蒸发能力有两种，分别是12吨/小时和20吨/小时，该装置包括11级蒸发器、8级二次蒸汽加热器、1级2个一次蒸汽加热器、混合冷凝器和汽水分离器等。酸液首先进入第10级蒸发器，在第10和11级蒸发器内排除气体和冷却，之后输送到按照串联方式排列的8级二次蒸汽加热器和1级一次蒸汽加热器，经加热后，温度达到107度，然后酸液进入第1至第9级蒸发器进行闪蒸和分阶段冷却，在第9级蒸发器内酸液的温度降到50度，随后输送至浓液槽。由第1至第8级蒸发器产生的二次蒸汽分别由第1至第8级二次蒸汽加热器冷凝和对酸液预加热，一次蒸汽加热器完成对酸液的最后加热过程。整体蒸汽消耗大约是每蒸发1吨水消耗0.35吨蒸汽。
发明内容
本发明的目的是提供14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，将现有技术的闪蒸装置工艺进行改变优化，提高二次蒸汽和蒸汽冷凝水的热能利用率，从而减少蒸汽的消耗。
本发明的目的是这样实现的，14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，包括一次和二次蒸汽加热器、二级立式组合蒸发器、三级卧式组合蒸发器、混合式冷凝器、辅助冷凝器、泵、一次蒸汽冷凝水减压罐、仪表、管路和控制系统，其特征在于：14级蒸发器S01~S14按照串联方式用管路依次连接，其中S01-S02为立式二级组合蒸发器，S03-S14为四个三级卧式组合蒸发器，酸液首先到达蒸发器S13进行闪蒸，其蒸汽与蒸发器S12的、除沫器BR02后的蒸汽汇合后流经汽水分离器VLS02，然后进入混合式冷凝器MC02冷凝成水，再流入凉水池，经冷却后循环使用；酸液经过蒸发器S13和S14之间立板上的端孔流入蒸发器S14进行闪蒸，蒸汽经除沫器BR01、汽水分离器VLS01后，进入混合式冷凝器MC01冷凝成水，然后流入凉水池，经冷却后循环使用，蒸发器S13和S14两级未冷凝蒸汽经蒸汽喷射泵ZP、辅助冷凝器AC和真空泵P02后排入大气；预蒸发后的酸液自蒸发器S14经循环泵P01A或P01B，其中一个是备用，依次流入按照串联方式排列的二次蒸汽加热器A11~A01和一次蒸汽加热器H01，各加热器的换热管为石墨管，随后在组合蒸发器S01-S11内闪蒸，从蒸发器S12流出的酸液流入浓液槽，蒸发器S01~S11所产生的二次蒸汽，分别送至二次蒸汽加热器A01~A11中用作酸液加热之热源，最后由一次蒸汽加热器H01补充加热直到所需温度。
管路上装有仪表来显示各级二次蒸汽加热器A01-A11的出酸温度，并通过节流孔板的调节来确保A01~A11温度梯度。
在连接的管路上增加三个一次蒸汽冷凝水减压罐FV01、FV02和FV03来利用一次蒸汽冷凝水的余热，作为补充热源送至A01、A06和A11。
三级卧式组合蒸发器S03-S05、S06-S08和S09-S11内部各级为可拆卸的螺钉连接。
本发明的优点是能够适应目前粘胶纤维单线大型化要求，降低能源消耗和生产费用，使每蒸发1吨水消耗蒸汽达到0.25~0.27吨水平；还可以根据工程需要配置不同生产能力的系列装置。
附图说明
图1是本发明的结构示意图总图；
图2是总图中AA分割线左面的示意图；
图3是总图总AA分割线右面的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：一次蒸汽加热器H01.；二次蒸汽加热器A01~A11；蒸发器S01~S14；一次蒸汽冷凝水减压罐FV01~FV03；混合冷凝器MC01~MC02；辅助冷凝器AC；循环泵P01A & P01B；真空泵P02；蒸汽喷射泵ZP；除沫器BR01~BR02；汽水分离器VLS01~VLS02。
实施例1：
14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，为14级蒸发器配置11级二次蒸汽加热器，使1级一次蒸汽加热器和第1级二次蒸汽加热器之间的温度差缩小到13-15度之间，使第12级蒸发器落酸维持在40~55度之间可调，通过调整二次蒸汽加热器抽真空管路孔板直径，使各加热器之间的温度梯度保持在3度-5度左右；尽量降低一次蒸汽温度，控制一次蒸汽加热器出酸温度在106度-110度以下，由此，可减少一次蒸汽用量，本发明在系统安全运行上，前三级蒸发器温度梯度是关键环节，在对应高真空段的混合冷凝器的最后3级蒸发器上增加除沫器和汽水分离器来去除蒸发夹带的酸雾，同时配置第13级与第12级蒸发器的有效面积比例，实行单管路并联蒸发，对第12级蒸发器的出酸温度进行自动调节以充分利用高真空段增大系统蒸发能力。本发明新增一次蒸汽冷凝水减压罐使蒸汽冷凝水在不同真空度下蒸发，蒸发汽用于换热器加热，减少新鲜蒸汽消耗和利用新鲜蒸汽冷凝水热量。整体蒸汽消耗大约是每蒸发1吨水消耗0.25-0.27吨蒸汽。
整套装置包括喂入段、酸液循环段、加热段、蒸发段、酸液温度调节段、二次蒸汽冷凝段；A01-A11共11级二次蒸汽加热器和1级一次蒸汽加热器形成加热段，加热器内部换热管均为石墨管；S01-S14共14级蒸发器，统称蒸发段，其中S13-S14为喂入段，S01-S11蒸发的二次蒸汽在对应的A01-A11中对循环酸液依次加热；S12为出酸温度调节段，利用调节阀控制出酸温度和循环量；S12-S14的二次蒸汽通过管路进入混合冷凝器和辅助冷凝器冷凝成水，与冷却水循环回路一起形成冷凝段。冷凝段的除沫器BR01-BR02和汽水分离器VLS01-VLS02避免了蒸汽将酸液夹带而出；加热段设置一次蒸汽冷凝水减压罐FV01-FV03，回收冷凝水余热作为补充热源，送至A01、A06、A11；加热器A01-A11抽真空管路中设节流孔板调节真空度。调节混合冷凝器MC的冷凝水喂入量、蒸发器S13的酸浴喂入量及蒸发器S14到二次蒸汽加热器A11再到一次蒸汽冷凝器H01的酸浴循环量，可以产生系统不同的蒸发能力。具体连接方式如下：14级蒸发器S01~S14按照串联方式用管路依次连接，其中S01~S02为立式二级组合蒸发器，S03~S14为四个三级卧式组合蒸发器，酸液首先到达蒸发器S13进行闪蒸，其蒸汽与蒸发器S12的、除沫器BR02后的蒸汽汇合后流经汽水分离器VLS02，然后进入混合式冷凝器MC02冷凝成水，再流入凉水池，经冷却后循环使用；酸液经过蒸发器S13和S14之间立板上的端孔流入蒸发器S14进行闪蒸，蒸汽经除沫器BR01、汽水分离器VLS01后，进入混合式冷凝器MC01冷凝成水，然后流入凉水池，经冷却后循环使用，蒸发器S13和S14两级未冷凝蒸汽经蒸汽喷射泵ZP、辅助冷凝器AC和真空泵P02后排入大气；预蒸发后的酸液自蒸发器S14经循环泵P01A或P01B，其中一个是备用，依次流入按照串联方式排列的二次蒸汽加热器A11~A01和一次蒸汽加热器H01，各加热器的换热管为石墨管，随后在组合蒸发器S01-S11内闪蒸，从蒸发器S12流出的酸液流入浓液槽，蒸发器S01~S11所产生的二次蒸汽，分别送至二次蒸汽加热器A01~A11中用作酸液加热之热源，最后由一次蒸汽加热器H01补充加热直到所需温度。
实施例2：
本发明中一次蒸汽加热器内部也可以采用安装石墨块来进行加热，在罐内自上而下依次排列，每个石墨块上有孔来传送气体和酸液，其他与实施例1相同。
Claims (4)
1.14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，包括一次和二次蒸汽加热器、二级立式组合蒸发器、三级卧式组合蒸发器、混合式冷凝器、辅助冷凝器、泵、一次蒸汽冷凝水减压罐、仪表、管路和控制系统，其特征在于：14级蒸发器S01~S14按照串联方式用管路依次连接，其中S01-S02为二级立式组合蒸发器，S03-S14为四个三级卧式组合蒸发器，酸液首先到达蒸发器S13进行闪蒸，其蒸汽与蒸发器S12流经除沫器BR02的蒸汽汇合后，再流经汽水分离器VLS02，然后进入混合式冷凝器MC02冷凝成水，再流入凉水池，经冷却后循环使用；酸液经过蒸发器S13和蒸发器S14之间立板上的端孔流入蒸发器S14进行闪蒸，蒸汽经除沫器BR01、汽水分离器VLS01后，进入混合式冷凝器MC01冷凝成水，然后流入凉水池，经冷却后循环使用，蒸发器S13和蒸发器S14两级未冷凝蒸汽经蒸汽喷射泵ZP、辅助冷凝器AC和真空泵P02后排入大气；预蒸发后的酸液自蒸发器S14经循环泵P01A或循环泵P01B，其中一个是备用，依次流入按照串联方式排列的二次蒸汽加热器A11~A01和一次蒸汽加热器H01，各加热器的换热管为石墨管，随后在蒸发器S01-S11内闪蒸，从蒸发器S12流出的酸液流入浓液槽，蒸发器S01~S11所产生的二次蒸汽，分别送至二次蒸汽加热器A01~A11中用作酸液加热之热源，最后由一次蒸汽加热器H01补充加热直到所需温度。
2.根据权利要求1所述的14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，其特征在于：管路上装有仪表来显示各级二次蒸汽加热器A01-A11的出酸温度，并通过节流孔板的调节来确保二次蒸汽加热器A01~A11温度梯度。
3.根据权利要求1所述的14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，其特征在于：在连接的管路上增加三个一次蒸汽冷凝水减压罐FV01、一次蒸汽冷凝水减压罐FV02和一次蒸汽冷凝水减压罐FV03来利用一次蒸汽冷凝水的余热，作为补充热源送至二次蒸汽加热器A01、二次蒸汽加热器A06和二次蒸汽加热器A11。
4.根据权利要求1所述的14级粘胶纤维酸浴蒸发装置，其特征在于：三级卧式组合蒸发器S03-S05、三级卧式组合蒸发器S06-S08、三级卧式组合蒸发器S09-S11内部各级为可拆卸的螺钉连接。
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