CN106091720A - 一种低压蒸汽间壁冷凝装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract
本发明公开了一种低压蒸汽间壁冷凝装置,包括高效板式换热器、真空罐、真空泵和冷凝水封罐,高效板式换热器的低压蒸汽进口与蒸发装置的末端二次蒸汽出口相连,高效板式换热器的冷凝水出口与冷凝水封罐的进水口相连,高效板式换热器的不凝气出口与真空罐的进气口相连,真空罐的出气口与真空泵的进气口相连,高效板式换热器的冷却水进水口与冷却水进水管相连,高效板式换热器的冷却水出口与通往冷却水塔的水管相连。本发明是一种高效间壁冷凝器,解决贵重溶液(溶剂)回收、或使循环冷却水避免污染大气,比普通的列管间壁冷凝器传热系数提高2~3倍,缩小体积,降低造价。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸发装置所配套的废蒸汽冷凝设备,具体地说是一种低压蒸汽间壁冷凝装置。
背景技术
蒸发装置末端所产生的废蒸汽的冷凝设备,现行技术都是混合冷凝器,或列管间壁冷凝器。混合冷凝器因为蒸汽和冷却水直接接触,传热、冷凝效果好,设备简单,造价低。间壁冷凝器因为是间壁传热,又因为是低温、低温差传热,传热效果差,需要的传热面积庞大,造价高。因此间壁冷凝器一般只用于贵重溶液回收冷凝。
近期出现了环保需求的冷凝器:某些大吨位蒸发溶液的二次蒸汽中混有有害物质,在混合冷凝中被循环水所吸收,而循环水在进空气冷却塔的循环冷却过程中,会把溶入其中的有害物质释放进入大气,造成大气污染。在社会对环保要求日益严格的情况下,环保呼唤一种新的,高效的间壁冷凝器,满足大吨位蒸发冷凝的需要。大吨位蒸发装置需要的冷凝蒸汽量,在每小时几吨到十几吨之间,而冷凝的尾气温度与冷却水之间的温差又很小,特别是夏季。用普通的列管换热器作间壁冷凝器,由于传热系数小,所需设备的传热面积很大。想用高效的板式换热器作间壁冷凝器,却没有宽阔的低压蒸汽通道,这是迄今为止没有用板式换热器作大吨位间壁冷凝的原因。因为冷凝器冷凝的是蒸发尾气,是末端的二次蒸汽,末端二次蒸汽压力很低,蒸汽比容很大,每公斤的蒸汽有20立方米左右的体积,冷凝器内,每秒钟要通过、冷凝几十立方米的低压蒸汽,普通板式换热器的进汽口截面太小,无法通过。
发明内容
根据上述提出的技术问题,而提供一种低压蒸汽间壁冷凝装置。本发明采用的技术手段如下:
一种低压蒸汽间壁冷凝装置,包括高效板式换热器、真空罐、真空泵和冷凝水封罐,所述高效板式换热器内设有由多个直立板片组成的板片集成体,其特征在于:所述高效板式换热器的低压蒸汽进口与蒸发装置的末端二次蒸汽出口相连,所述高效板式换热器的冷凝水出口与所述冷凝水封罐的进水口相连,所述高效板式换热器的不凝气出口与所述真空罐的进气口相连,所述真空罐的出气口与所述真空泵的进气口相连,所述冷凝水封罐的出水口与外连冷凝水管道相连接,所述高效板式换热器的冷却水进水口与高位水箱或冷却水进水管相连,所述高效板式换热器的冷却水出口与通往冷却水塔的水管相连。
所述板片集成体的直立板片呈竖直设置,所述高效板式换热器的低压蒸汽进口位于所述板片集成体的上方,且其管口的轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,二次蒸汽从所述板片集成体的直立板片上部间隙进入所述板片集成体内;
所述高效板式换热器的冷凝水出口位于所述板片集成体的下方,且其管口轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,冷凝水从所述板片集成体的直立板片间隙内向下流出;
所述高效板式换热器的冷却水出口与所述板片集成体的一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片;所述高效板式换热器的冷却水进水口与所述板片集成体的一侧或另一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片。
使得低压二次蒸汽从所述板片集成体的上方进汽,冷凝水在所述板片集成体的下方流出,冷却水从所述板片集成体的端面进和出,不凝气通过真空罐与真空泵排出。
所述板片集成体:板片间的缝隙宽大于4mm;二次蒸汽在板片间的流动压降为0.15-0.3KPa;流动压降造成的饱和蒸汽温度降不超过0.5℃。控制流动压降的方法是根据既定的二次蒸汽体积流量、板片间流动的阻力系数,和允许的压降,计算设计流速和需要的流通截面积。
所述高效板式换热器的冷却水出口:流速设计为2.5-4m/s;
所述高效板式换热器的冷却水进水口:流速设计为2.5-4m/s,板片间冷却水流速设计为0.25-0.5m/s;
控制流速的办法是根据既定的冷却水流量,和要求的流速,计算管口的流通截面积和板片间的流通截面积。
所述高效板式换热器的冷却水进水口通过冷却水循环泵或高位水箱与冷却水进水管相连,出水带压送至冷却水塔。
所述高效板式换热器的冷凝水出口通过大气腿与所述冷凝水封罐的进水口相连,且所述大气腿插入所述冷凝水封罐中的水面0.5m以下。
所述板片集成体为多个直立板片排列组装后,用螺杆固定或焊接的组合体。
与现有技术相比,本发明所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置是一种高效间壁冷凝器,解决贵重溶液(溶剂)回收、或使循环冷却水避免污染大气,比普通的列管间壁冷凝器传热系数提高2~3倍,缩小体积,降低造价。
基于上述理由本发明可在废蒸汽冷凝设备等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的一种低压蒸汽间壁冷凝装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种低压蒸汽间壁冷凝装置,包括高效板式换热器1、真空罐2、真空泵3和冷凝水封罐4,所述高效板式换热器1内设有由多个直立板片组成的板片集成体,所述高效板式换热器的低压蒸汽进口11与蒸发装置的末端二次蒸汽出口相连,所述高效板式换热器的冷凝水出口12与所述冷凝水封罐的进水口41相连,所述高效板式换热器的不凝气出口13与所述真空罐的进气口21相连,所述真空罐的出气口22与所述真空泵的进气口31相连,所述冷凝水封罐的出水口42与外连冷凝水管道相连接,所述高效板式换热器的冷却水进水口14与高位水箱或冷却水进水管相连,所述高效板式换热器的冷却水出口15与通往冷却水塔的水管相连。
所述板片集成体的直立板片呈竖直设置,所述高效板式换热器的低压蒸汽进口11位于所述板片集成体的上方,且其管口的轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,二次蒸汽从所述板片集成体的直立板片上部间隙进入所述板片集成体内;
所述高效板式换热器的冷凝水出口12位于所述板片集成体的下方,且其管口轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,冷凝水从所述板片集成体的直立板片间隙内向下流出;
所述高效板式换热器的冷却水出口15与所述板片集成体的一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片,并伸出所述高效板式换热器1壳体;所述高效板式换热器的冷却水进水口14与所述板片集成体的另一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片,并伸出所述高效板式换热器1壳体。
所述板片集成体:板片间的缝隙宽大于4mm;二次蒸汽在板片间的流动压降为0.15-0.3KPa;流动压降造成的饱和蒸汽温度降不超过0.5℃。
所述高效板式换热器的冷却水出口15:流速设计为2.5-4m/s,所述高效板式换热器的冷却水进水口14:流速设计为2.5-4m/s,板片间冷却水流速设计为0.25-0.5m/s;
所述高效板式换热器的冷却水进水口14通过冷却水循环泵或高位水箱与冷却水进水管相连。
所述高效板式换热器的冷凝水出口12通过大气腿与所述冷凝水封罐的进水口41相连,且所述大气腿插入所述冷凝水封罐4中的水面0.5m以下。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低压蒸汽间壁冷凝装置,包括高效板式换热器、真空罐、真空泵和冷凝水封罐,所述高效板式换热器内设有由多个直立板片组成的板片集成体,其特征在于:所述高效板式换热器的低压蒸汽进口与蒸发装置的末端二次蒸汽出口相连,所述高效板式换热器的冷凝水出口与所述冷凝水封罐的进水口相连,所述高效板式换热器的不凝气出口与所述真空罐的进气口相连,所述真空罐的出气口与所述真空泵的进气口相连,所述冷凝水封罐的出水口与外连冷凝水管道相连接,所述高效板式换热器的冷却水进水口与高位水箱或冷却水进水管相连,所述高效板式换热器的冷却水出口与通往冷却水塔的水管相连。
2.根据权利要求1所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置,其特征在于:所述板片集成体的直立板片呈竖直设置,所述高效板式换热器的低压蒸汽进口位于所述板片集成体的上方,且其管口的轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,二次蒸汽从所述板片集成体的直立板片上部间隙进入所述板片集成体内;
所述高效板式换热器的冷凝水出口位于所述板片集成体的下方,且其管口轴线平行于所述板片集成体的直立板片,
工作状态下,冷凝水从所述板片集成体的直立板片间隙内向下流出;
所述高效板式换热器的冷却水出口与所述板片集成体的一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片;所述高效板式换热器的冷却水进水口与所述板片集成体的一侧或另一侧的直立板片上的孔口相连,且其管口轴线垂直于所述板片集成体的直立板片。
3.根据权利要求2所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置,其特征在于:所述板片集成体:板片间的缝隙宽大于4mm;二次蒸汽在板片间的流动压降为0.15-0.3KPa;流动压降造成的饱和蒸汽温度降不超过0.5℃。
4.根据权利要求2所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置,其特征在于:所述高效板式换热器的冷却水出口:流速设计为2.5-4m/s;
所述高效板式换热器的冷却水进水口:流速设计为2.5-4m/s,板片间冷却水流速设计为0.25-0.5m/s。
5.根据权利要求1所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置,其特征在于:所述高效板式换热器的冷却水进水口通过冷却水循环泵或高位水箱与冷却水进水管相连。
6.根据权利要求1所述的一种低压蒸汽间壁冷凝装置,其特征在于:所述高效板式换热器的冷凝水出口通过大气腿与所述冷凝水封罐的进水口相连,且所述大气腿插入所述冷凝水封罐中的水面0.5m以下。
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