CN102519032A

CN102519032A - 排污水节能扩容器

Info

Publication number: CN102519032A
Application number: CN2011104546660A
Authority: CN
Inventors: 徐忠
Original assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102519032B

Abstract

本发明公开了一种排污水节能扩容器，包括壳体以及装设于壳体内的蒸汽收集器、拉伐尔管、换热器，蒸汽收集器位于拉伐尔管的上方，换热器位于蒸汽收集器、拉伐尔管周围的汽相和液相区域中，壳体的内腔与锅炉污水进水管连通，壳体的顶部设有排空管，壳体的底部设有底部排污口。本发明具有结构简单紧凑、安装操作方便、能够起到节能和节水效果、易推广使用等优点。

Description

排污水节能扩容器

技术领域

本发明主要涉及到余热利用设备领域，特指一种适用于余热锅炉的排污水节能扩容器。

背景技术

在传统的锅炉设备中，常使用到排污水扩容器。常见的排污水扩容器包括定期排污扩容器和连续排污扩容器。如图1和图2所示，为现有技术中常见的排污水扩容器，其包括壳体1以及位于壳体1内的第一水汽隔离件14、第二水汽隔离件15，壳体1上开设与锅炉污水进水管连通的锅炉污水进水管11和检查口16，壳体1的顶部设有排气口17，壳体1的底部设有底部排污口8。

常见的排污水扩容器包括定期排污扩容器和连续排污扩容器。定期排污扩容器主要是将锅炉的定期排污水降压扩容，定期排污水在较低压力下发生二次沸腾，得到一部分二次蒸汽，同时使排污水降温；二次蒸汽与排污水在定期排污扩容器内进行分离，分离出的蒸汽从上部的出口排出，排污水从下部的污水口排入地沟。即，锅炉排污水通过锅炉污水进水管11均匀地排入定期排污扩容器壳体1内，排污水在壳体中部的圆筒隔板18中作切向运动，并且立即汽化成二次蒸汽，它经过上部百页窗式的汽水分离器进行汽水分离后，再经定排顶部排气口17的出口引出，而留下的排污水则通过底部排污口8排放。

连续排污扩容器则是将锅炉排污水连续均匀地排入排污扩容器，排污水在壳体中部的圆筒隔板中作切向运动，并且立即汽化成二次蒸汽，它经过上部百页窗式的汽水分离器进行汽水分离后，再经连排顶部的出口引进除氧器，而留下的排污水则通过水位调节阀排放。

上述排污扩容器在使用过程中，仅有28%左右的连续排污水被闪变为蒸汽加以利用，其余未闪蒸的连续排污和定期排污水（温度120℃）未被利用，直接排至排污水冷却井，并需要加冷却水（自来水）降温至40℃，方可排入下水道。这种方式不仅不能充分利用排污水的废热资源，造成了排污水的能源浪费，而且需要增加自来水的消耗和增设排污水冷却井，提高了工程成本，还增加了污水排放量。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、安装操作方便、能够起到节能和节水效果、易推广使用的排污水节能扩容器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种排污水节能扩容器，包括壳体以及装设于壳体内的蒸汽收集器、拉伐尔管、换热器，壳体的内腔与锅炉污水进水管连通，所述壳体的顶部设有排空管，所述壳体的底部设有底部排污口。

作为本发明的进一步改进：

所述蒸汽收集器位于拉伐尔管的上方，所述换热器位于蒸汽收集器、拉伐尔管周围的汽相和液相区域中。

所述换热器为盘管式换热器，所述盘管式换热器的进口端与锅炉给水进口管相连通，所述盘管式换热器的出口端与锅炉给水出口管相连通。

所述换热器浮设于壳体内的液面中。

所述壳体与一冷水补水管连通。

所述壳体上设有一锅炉污水出口管。

所述锅炉污水出口管上设有水封管段。

所述壳体上开设有用来便于检修的检查孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的排污水节能扩容器，结构简单紧凑、安装操作方便，通过在壳体内设置换热器，可以直接将排污水的温度合理利用起来，用于加热锅炉给水，从而提高锅炉的给水温度，同时还进一步降低排污水温度，不需再另设排污冷却井，节省了工程造价，容易被推广使用。

2、本发明中，将换热盘管悬浮设于汽相和液相两个部位，可强化换热，在加热的过程中，盘管的上、下浮动能够使盘管周围产生水流，利用水流破坏了壳体内的层流传热，进而大大提高了传热能力。同时，由于振动和换热管胀缩自如，不易结水垢。若在长期使用过程中，积累了少量水垢，通过管子的膨胀，将能自动脱垢，因此长期使用后，换热能力仍旧不会下降，效果良好。

3、本发明中，将壳体与一冷水补水管连通，用来解决在某个瞬间排污量突然扩大超出设计值的问题。

附图说明

图1是现有技术中扩容器的结构原理示意图。

图2是现有技术扩容器中管路布置的原理示意图。

图3是本发明的主视结构示意图。

图4是本发明中管路布置的原理示意图。

图例说明

1、壳体；2、蒸汽收集器；3、换热器；4、拉伐尔管；5、水封管段；6、锅炉给水出口管；7、冷水补水管；8、底部排污口；9、排空管；10、检查孔；11、锅炉污水进水管；12、锅炉给水进口管；13、锅炉污水出口管；14、第一水汽隔离件；15、第二水汽隔离件；16、检查口；17、排气口；18、圆筒隔板。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图3和图4所示，本发明的排污水节能扩容器，包括壳体1以及装设于壳体1内的蒸汽收集器2、拉伐尔管4、换热器3，蒸汽收集器2位于拉伐尔管4的上方，换热器3位于蒸汽收集器2、拉伐尔管4周围的汽相和液相区域中，壳体1的内腔与锅炉污水进水管11连通，壳体1的顶部设有排空管9，壳体1的底部设有底部排污口8。扩容器的壳体1内施加有一定的压力，在扩容器一定的压力下（0.12MPa），锅炉排污水经过锅炉污水进水管11进入壳体1，通过拉伐尔管4喷射出细小水珠扩容后，污水充分雾化，28%的污水变成蒸汽，72%的污水变成饱和水（120℃）。蒸汽通过蒸汽收集器2后从排空管9排出，饱和水在换热器3的作用下使其温度降至40℃以下后，从底部的锅炉污水出口管13排出。引入壳体1内的锅炉排污水的热量通过换热器3进行热交换用于加热锅炉给水，从而提高锅炉的给水温度，同时降低排污水温度（≤40℃）。

本实施例中，换热器3为高效盘管式换热器，盘管式换热器浮设于壳体1内的液面中，一部分露出于液面之上。盘管式换热器的进口端与锅炉给水进口管12相连通，盘管式换热器的出口端与锅炉给水出口管6相连通。由于高效换热盘管置于壳体1中的汽相和液相两个部位，可强化换热，在加热的过程中，盘管的上、下浮动能够使盘管周围产生水流，利用水流破坏了壳体1内的层流传热，进而大大提高了传热能力。同时，由于振动和换热管胀缩自如，不易结水垢。若在长期使用过程中，积累了少量水垢，通过管子的膨胀，将能自动脱垢，因此长期使用后，换热能力仍旧不会下降，效果良好。

本实施例中，壳体1与一冷水补水管7连通。由于在长期工作过程中，有机率会在某个瞬间，排污量突然扩大超出设计值，此时通过冷水补水管7加补冷水后，能够确保排污水温度低于40℃后直接排至下水道。

本实施例中，壳体1上设有一锅炉污水出口管13，并在锅炉污水出口管13上设有水封管段5，利用水封管段5的“虹吸效应”达到自动排污目的。

本实施例中，在壳体1上开设有用来便于检修的检查孔10，检查孔10位于壳体1的顶部侧壁上。

如一个具体应用实例：

假设某项目余热锅炉一台，产汽量39t/h，汽包压力1.6MPa，连续排污量按锅炉蒸发量2%考虑，连排污水量为780kg/h，定期排污量为锅炉蒸发量的0.2%，排放时间为1min，排污水量为78kg/min（4680kg/h），锅炉给水进水温度为30℃，压力1.8MPa，流量40t/h。

计算节能量和节水量时，排污水进水流量按最低的780kg/h计算，容器内压力定为0.12MPa，温度为饱和温度，焓值i_j=439kJ/kg，排污水出口温度为40℃，i_c=167kJ/kg。

计算节能量

求锅炉给水出水焓X：

根据锅炉给水出水焓X=132,304kJ/kg,查表得：锅炉给水出水温度为31.18℃，小时节能量为212160kJ/h，折7.24kg标煤/h，全年运行7800小时，节能56.472t标煤/年。

计算节水量

求节水量：如不采用本发明的扩容器，而采用传统扩容器，需要采用常温的新水将排污水（120℃）冷却到40℃排放。冷却水压力0.3MPa, 温度为20℃,焓为84kJ/kg。

设需冷却水量x。

年生产7800小时，全年用水量19936.8t/年。

经济效益：

取每吨新水1.2元，年经济效益：1.2×19936.8=23924.16元。

由上可知，采用本发明的扩容器后，节能、节水的效果非常明显。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种排污水节能扩容器，其特征在于：包括壳体（1）以及装设于壳体（1）内的蒸汽收集器（2）、拉伐尔管（4）、换热器（3），所述壳体（1）的内腔与锅炉污水进水管（11）连通，所述壳体（1）的顶部设有排空管（9），所述壳体（1）的底部设有底部排污口（8）。

2.根据权利要求1所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述蒸汽收集器（2）位于拉伐尔管（4）的上方，所述换热器（3）位于蒸汽收集器（2）、拉伐尔管（4）周围的汽相和液相区域中。

3.根据权利要求1所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述换热器（3）为盘管式换热器，所述盘管式换热器的进口端与锅炉给水进口管（12）相连通，所述盘管式换热器的出口端与锅炉给水出口管（6）相连通。

4.根据权利要求2所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述换热器（3）浮设于壳体（1）内的液面中。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述壳体（1）与一冷水补水管（7）连通。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述壳体（1）上设有一锅炉污水出口管（13）。

7.根据权利要求6所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述锅炉污水出口管（13）上设有水封管段（5）。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的排污水节能扩容器，其特征在于：所述壳体（1）上设有用来检修的检查孔（10）。