CN108379985A - 蒸汽放散口自洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蒸汽放散口自洁装置，其包括外壳、脱水机构和蒸汽排放口水滴捕捉机构，外壳为中空筒体，外壳上设有蒸汽出口，外壳的底面设有蒸汽进口和疏水口，脱水机构设置于外壳内且位于蒸汽出口处，脱水机构包括叠置的至少两个过滤件，蒸汽排放口水滴捕捉机构设置于外壳内并位于脱水机构的下方，蒸汽排放口水滴捕捉机构具有进汽口和排汽部，进汽口与蒸汽进口相连通，排汽部与外壳内部相连通。本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，通过蒸汽排放口水滴捕捉机构和脱水机构两级过滤，将蒸汽中含的大部分水滴分离出来，有效降低了蒸汽中的含水量，减少了蒸汽放散冒白烟现象，达到了净化蒸汽的效果。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽回收技术领域，特别涉及一种蒸汽放散口自洁装置。
背景技术
蒸汽排放是发电厂、热电厂、钢铁厂、化工厂等工矿企业中，蒸汽系统不可避免的排汽放空工艺。在这个过程中，除了对环境的噪声污染、热污染外，还浪费大量经过处理的化学水。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够回收蒸汽携带的水滴和部分放散过程中冷凝的水滴的蒸汽放散口自洁装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种蒸汽放散口自洁装置，其包括：
外壳，所述外壳为中空筒体，所述外壳上设有蒸汽出口，所述外壳的底面设有蒸汽进口和疏水口；
脱水机构，所述脱水机构设置于所述外壳内且位于所述蒸汽出口处，所述脱水机构包括叠置的至少两个过滤件；
蒸汽排放口水滴捕捉机构，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构设置于所述外壳内，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构具有进汽口和排汽部，所述进汽口与所述蒸汽进口相连通，所述排汽部与所述外壳内部连通。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述脱水机构包括叠置的波纹板分离器和丝网过滤器。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述蒸汽出口设置于所述外壳的顶端，所述波纹板分离器位于所述丝网过滤器的上方，所述波纹板分离器的上端延伸出所述外壳。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述外壳内设有隔板，所述隔板上设有多个通孔，所述脱水机构设置于所述隔板上。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述外壳包括相连接的上壳体和下壳体，所述蒸汽出口设置于所述上壳体的顶端，所述脱水机构设置于所述上壳体内，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构设置于所述下壳体内。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述外壳的底端对应所述疏水口处连接有疏水回收容器。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构包括：
内筒，所述内筒为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，所述内筒的底端形成所述进汽口，所述内筒设有第一排汽区，所述内筒对应所述第一排汽区处的侧壁上开设有多个第一排汽孔；
外筒，所述外筒为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，所述外筒套设在所述内筒外部，且所述外筒与所述内筒之间形成有用于蒸汽流动的环空，所述外筒设有第二排汽区，至少部分所述第二排汽区与所述第一排汽区错位设置，所述外筒对应所述第二排汽区处的侧壁上开设有多个第二排汽孔，多个所述第二排汽孔形成所述排汽部。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述第一排汽孔的孔径小于或等于所述第二排汽孔的孔径，所述第一排汽孔的数量小于或等于所述第二排汽孔的数量，所述环空的流通面积大于多个所述第一排汽孔的总面积，且所述环空的流通面积小于多个所述第二排汽孔的总面积。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述内筒和所述外筒通过连接件与所述外壳相接。
如上所述的蒸汽放散口自洁装置，其中，所述连接件为圆钢，所述圆钢的一端焊接于所述外壳的内壁面，所述圆钢的另一端贯穿所述外筒焊接于所述内筒的外壁面。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，通过蒸汽排放口水滴捕捉机构和脱水机构两级过滤，将蒸汽中含的大部分水滴分离出来，有效降低了蒸汽中的含水量，减少了蒸汽放散冒白烟现象，达到了净化蒸汽的效果；
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，第一排汽孔和第二排汽孔利用小孔消音原理，即相同流量的汽体通过小孔截面的喷汽噪声的频谱向高频或超高频移动，使频谱中的可听声成分明显降低，达到消声的目的，从而降低了蒸汽排放的噪声污染；
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，多个第二排汽孔的总面积＞环空的流通面积＞多个第一排汽孔的总面积＞内筒的流通面积，使得蒸汽在进入环空使能够扩容降速，而蒸汽中所含微小水滴能够沿筒体侧壁下流，有效降低了蒸汽内的含水率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的蒸汽放散口自洁装置的结构示意图；
图2是图1所示蒸汽放散口自洁装置的蒸汽排放口水滴捕捉机构与壳体的连接结构示意图；
图3是图2所示的蒸汽排放口水滴捕捉机构与壳体相接的局部放大结构示意图；
图4是图2所示的蒸汽排放口水滴捕捉机构中内筒的结构示意图；
图5是图2所示的蒸汽排放口水滴捕捉机构中外筒的结构示意图。
附图标号说明：
1、外壳；11、蒸汽进口；12、疏水口；13、隔板；2、脱水机构；21、波纹板分离器；22、丝网过滤器；3、蒸汽排放口水滴捕捉机构；31、内筒；311、第一排汽区；3111、第一排汽孔；312、进汽口；32、外筒；321、第二排汽区；3211、第二排汽孔；33、圆钢；4、疏水回收容器。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供了一种蒸汽放散口自洁装置，其包括外壳1、脱水机构2和蒸汽排放口水滴捕捉机构3，其中，外壳1为中空筒体，外壳1上设有蒸汽出口(图中未示出)，蒸汽出口可设置于外壳的顶端，或者外壳的侧壁上，外壳1的底面设有蒸汽进口11和疏水口12，优选，蒸汽进口11设置于外壳1的底面中心处，疏水口12设置于蒸汽进口11的一侧，较佳的，外壳1的底面设置两个或多个疏水口12，且两个或多个疏水口12环绕在蒸汽进口11的外周，优选，外壳1的底面设置两个疏水口12；脱水机构2设置于外壳1内且位于蒸汽出口处，即壳体1内的蒸汽只能通过脱水机构2后经由蒸汽出口排出壳体1，脱水机构2包括叠置的至少两个过滤件，蒸汽排放口水滴捕捉机构3设置于外壳1内，蒸汽排放口水滴捕捉机构3具有进汽口312和排汽部，进汽口312与蒸汽进口11相连通，排汽部与外壳1内部连通，使用时，自蒸汽进口11进入外壳1内的含水量较高的蒸汽，先通过蒸汽排放口水滴捕捉机构3过滤形成相对含水率较低的蒸汽，该相对含水率较低的蒸汽经由排汽部进入外壳1内，并经由叠置的两个过滤件进一步分离过滤后经由蒸汽出口排出外壳1，即通过蒸汽排放口水滴捕捉机构3和脱水机构2两级过滤后，将蒸汽中含的大部分水滴分离出来，有效降低了蒸汽中的含水量，减少了蒸汽放散冒白烟现象，达到了净化蒸汽的效果。
进一步，脱水机构2包括叠置的波纹板分离器21和丝网过滤器22，蒸汽通过丝网过滤器22时，一部分水滴会与丝网过滤器22碰撞而被截留下来，降低了蒸汽的含水率，蒸汽通过波纹板分离器21时，蒸汽会沿着波纹板流动，从而改变了蒸汽的流向，此时，蒸汽中所含微小水滴，在离心力及重力的作用下沿波纹板分离器21的波纹板壁流下，减少了蒸汽的含水率，使得排出外壳1的蒸汽含水率较低，从而减少了蒸汽放散冒白烟现象，有效达到了净化蒸汽的效果。
当然，若蒸汽中含水率较高时，可以设置两个以上的丝网过滤器22，和/或，两个以上的波纹板分离器21，在此不再赘述。
再进一步，蒸汽出口设置于外壳1的顶端，波纹板分离器21位于丝网过滤器22的上方，使得经由蒸汽排放口水滴捕捉机构3过滤后形成相对含水率较低的蒸汽，先经丝网过滤器22初步分离，再进入波纹板分离器21进一步分离，这样的设置方式，使得排出外壳1的蒸汽含水率极低，从而减少了蒸汽放散冒白烟现象，有效达到了净化蒸汽的效果；
波纹板分离器21的上端延伸出外壳1，即增加了波纹板的长度，使得能够多次改变蒸汽的流向，从而使得蒸汽中所含微小水滴，在离心力及重力的作用下能更多的分离出来。
需要说明的是，按蒸汽流向，波纹板分离器21与丝网过滤器22位置可以互换。
当然，波纹板分离器21的上端也可以位于外壳1内部。
在本发明的一种实施方式中，为了便于脱水机构2的安装，在外壳1内设有隔板13，隔板13上设有多个通孔，脱水机构2设置于隔板13上，优选，隔板13采用格栅板，以使得蒸汽能够顺畅的流通，隔板13的设置，使得脱水机构2与外壳1之间的安装及拆卸变得简单方便。
当然，隔板13也可以是其他能够使得蒸汽顺畅通过的钢结构支撑件，在此不再赘述。
在本发明的一种实施方式中，由于外壳较长，导致波纹板分离器21的安装比较困难，外壳1包括相连接的上壳体和下壳体，即外壳为分体式结构，蒸汽出口设置于上壳体的顶端，脱水机构2设置于上壳体内，蒸汽排放口水滴捕捉机构3设置于下壳体内，这样可以使得脱水机构3与外壳之间的连接简单方便，其中，上壳体与下壳体的分界处可参考图1所示的隔板13位置处，上壳体与下壳体之间可以焊接连接，也可以通过法兰连接。
进一步，外壳1的底端对应疏水口12处连接有疏水回收容器4，经两级过滤分离出来的水滴，经由疏水口12流入疏水回收容器4内并能通过疏水回收容器4排出。
在本发明的一种优选的实施方式中，如图2所示，蒸汽排放口水滴捕捉机构3包括内筒31和外筒32，其中，内筒31为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，内筒31的底端形成该进汽口312，内筒31设有第一排汽区311，内筒31对应第一排汽区311处的侧壁上开设有多个第一排汽孔3111，优选，多个第一排汽孔3111均匀分布，且多个第一排汽孔3111的总面积不小于内筒31的流通面积；外筒32为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，外筒32套设在内筒31外部，且外筒32与内筒31之间形成有用于蒸汽流动的环空，外筒32的长度小于内筒31的长度，外筒32设有第二排汽区321，至少部分第二排汽区321与第一排汽区311错位设置，即第二排汽区321与第一排汽区311局部错位设置或者全部错位设置，外筒32对应第二排汽区321处的侧壁上开设有多个第二排汽孔3211，多个第二排汽孔3211形成该排汽部，优选，多个第二排汽孔3211均匀分布，且多个第二排汽孔3211的总面积不小于外筒32的流通面积。
优选的，内筒31的截面形状和外筒32的截面形状相同，可以是圆形、椭圆形或矩形，当然，内筒31的截面形状和外筒32的截面形状也可以不同。
在使用时，蒸汽通过内筒31底端的蒸汽口进入内筒31，蒸汽在压差作用下通过内筒31的第一排汽孔3111时，部分水滴会因碰撞至内筒31的内壁面而被截留下来，降低了蒸汽内的含水率，从而形成相对含水率较低的蒸汽，该相对含水率较低的蒸汽会通过第一排汽孔3111进入内筒31与外筒32之间形成的环空，并在环空内进行扩容，降低流速，部分水滴会因碰撞至外筒32的内壁面而被截留下来，而由于第二排汽区321与第一排汽区311至少局部错位设置，因此，当相对含水率较低的蒸汽经由第一排汽孔3111进入环空后，部分蒸汽会改变流向，该部分蒸汽中所含微小水滴，在离心力作用下沿外筒32的内侧壁流下，并经由外筒32的底端流出，进一步降低了蒸汽内的含水率，同时在压差作用下经二次过滤分离的蒸汽会通过外筒32上的第二排汽孔3211排出流入外壳1内。
此外，利用第一排汽孔3111和第二排汽孔3211的小孔消音原理，即相同流量的汽体通过小孔截面的喷汽噪声的频谱向高频或超高频移动，使频谱中的可听声成分明显降低，达到消声的目的，从而降低了降低蒸汽排放的噪声污染。
进一步，为了更好的利用利用小孔消音原理，优选，第一排汽孔3111的孔径为12mm至16mm；第二排汽孔3211的孔径为14mm至16mm。
较佳的，如图2、图4和图5所示，第一排汽区311位于内筒31的上部，第二排汽区321位于外筒32的中部，即第一排汽孔3111和第二排汽孔3211完全错位设置，这样使得蒸汽经由第一排汽孔3111过滤分离后进入内筒31与外筒32之间形成的环空，并在环空内进行扩容，降低流速，同时蒸汽全部改变流向，蒸汽中所含微小水滴，在离心力作用沿外筒32的内侧壁流下，并经由外筒32的底端流出，有效降低了蒸汽内的含水率，使得蒸汽过滤效果更佳。
需要说明的是，上述环空的流通面积为环空的截面面积，内筒31的流通面积为内筒31的截面面积，多个第一排汽孔3111的总面积为各第一排汽孔3111的截面面积之和，多个第二排汽孔3211的总面积为各第二排汽孔3211的截面面积之和。
在本发明的一种实施方式中，第一排汽孔3111的孔径小于或等于第二排汽孔3211的孔径，第一排汽孔3111的数量小于或等于第二排汽孔3211的数量，优选，多个第一排汽孔3111的总流通面积小于多个第二排汽孔3211的总流通面积，环空的流通面积大于多个第一排汽孔3111的总面积，且环空的流通面积小于多个第二排汽孔3211的总面积，即多个第二排汽孔3211的总面积＞环空的流通面积＞多个第一排汽孔3111的总面积＞内筒31的流通面积，这样的结构，使得蒸汽自内筒31进入环空时，能够扩容降速，同时能够保证进入蒸汽排放口水滴捕捉机构3中的蒸汽能够顺畅的经由第一排汽孔3111、第二排汽孔3211排出，以尽量减少排气过程中的流动阻力。
进一步，内筒31和外筒32通过连接件与外壳1相接，通过连接件确保内筒31和外筒32与外壳1之间的相对位置关系，以使得外壳1内的蒸汽能够均匀分布。
在本实施例的一种具体示例中，如图3所示，连接件为圆钢33，圆钢33的一端焊接于外壳1的内壁面，圆钢33的另一端贯穿外筒32焊接于内筒31的外壁面，焊接的连接方式可靠性好，有效保证了圆钢33与内筒31以及外壳1之间连接的可靠性，而圆钢33具有良好的使用强度，能够支撑内筒31与外筒32的重量。
进一步，可以设置通过多个间隔设置的圆钢33，以提高连接件连接内筒31、外筒32和外壳1的可靠性。
在本实施例的另一种具体示例中，连接件为环形钢板(图中未示出)，环形钢板上设有多个过水孔，环形钢板套设于内筒31上，环形钢板的内环面与内筒31的外壁面焊接，使内筒31与环形钢板连接成一体，外筒32的底端抵接在环形钢板的上表面，环形钢板的外环面与外壳1的内壁面焊接，而环形钢板上设置的多个过水孔，使得水滴能够经由过水孔进入疏水回收容器4。
当然，连接件也可以是其它结构，例如吊绳、支架等，在此不再赘述，但只要能够实现内筒31和外筒32与外壳1相接任何现有结构或其简单替换，均应在本发明的保护范围之内。
下面结合附图具体说明本发明的蒸汽放散口自洁装置的使用过程：
如图1所示，在使用时，蒸汽依次通过外壳1底面的蒸汽进口11、内筒31底端的进汽口312进入内筒31，蒸汽在压差作用下通过内筒31的第一排汽孔3111时，部分水滴会因碰撞至内筒31的内壁面而被截留下来，从而降低了蒸汽内的含水率，形成相对含水率较低的蒸汽，该相对含水率较低的蒸汽会通过第一排汽孔3111进入内筒31与外筒32之间形成的环空，并在环空内进行扩容，降低流速，改变流向，该相对含水率较低的蒸汽中所含微小水滴，在离心力作用下沿外筒32的内侧壁流至外壳1的底端，经由蒸汽排放口水滴捕捉机构3初步过滤的蒸汽向上移动，先通过丝网过滤器22，此时，一部分水滴碰撞丝网过滤器22而被截留下来，然后通过波纹板分离器21，此时，蒸汽会沿着波纹板分离器21的波纹板流动，从而改变了蒸汽的流向，蒸汽中所含微小水滴，在离心力及重力的作用下沿波纹板壁流下并滴落至外壳1的底端，外壳1底端的水滴经由疏水口12流至疏水回收容器4内并通过疏水回收容器4排出。
综上所述，本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，通过蒸汽排放口水滴捕捉机构和脱水机构两级过滤，将蒸汽中含的大部分水滴留下，有效降低了蒸汽中的含水量，减少了蒸汽放散冒白烟现象，达到了净化蒸汽的效果；
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，第一排汽孔和第二排汽孔利用小孔消音原理，即相同流量的汽体通过小孔截面的喷汽噪声的频谱向高频或超高频移动，使频谱中的可听声成分明显降低，达到消声的目的，从而降低了蒸汽排放的噪声污染；
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，通过将第一排汽区与第二排汽区完全错位设置，使得进入内筒与外筒之间的蒸汽全部改变流向，蒸汽中所含微小水滴，会在离心力作用下沿外筒的内侧壁流下，并经由外筒的底端流出，有效降低了蒸汽内的含水率，从而改善了蒸汽净化效果；
本发明提供的蒸汽放散口自洁装置，多个第二排汽孔的总面积＞环空的流通面积＞多个第一排汽孔的总面积＞内筒的流通面积，使得蒸汽在进入环空使能够扩容降速，而蒸汽中所含微小水滴能够沿筒体侧壁下流，有效降低了蒸汽内的含水率。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (10)
1.一种蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，所述蒸汽放散口自洁装置包括：
外壳，所述外壳为中空筒体，所述外壳上设有蒸汽出口，所述外壳的底面设有蒸汽进口和疏水口；
脱水机构，所述脱水机构设置于所述外壳内且位于所述蒸汽出口处，所述脱水机构包括叠置的至少两个过滤件；
蒸汽排放口水滴捕捉机构，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构设置于所述外壳内，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构具有进汽口和排汽部，所述进汽口与所述蒸汽进口相连通，所述排汽部与所述外壳内部连通。
2.根据权利要求1所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述脱水机构包括叠置的波纹板分离器和丝网过滤器。
3.根据权利要求2所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述蒸汽出口设置于所述外壳的顶端，所述波纹板分离器位于所述丝网过滤器的上方，所述波纹板分离器的上端延伸出所述外壳。
4.根据权利要求3所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述外壳内设有隔板，所述隔板上设有多个通孔，所述脱水机构设置于所述隔板上。
5.根据权利要求1所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述外壳包括相连接的上壳体和下壳体，所述蒸汽出口设置于所述上壳体的顶端，所述脱水机构设置于所述上壳体内，所述蒸汽排放口水滴捕捉机构设置于所述下壳体内。
6.根据权利要求1所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述外壳的底端对应所述疏水口处连接有疏水回收容器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述蒸汽排放口水滴捕捉机构包括：
内筒，所述内筒为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，所述内筒的底端形成所述进汽口，所述内筒设有第一排汽区，所述内筒对应所述第一排汽区处的侧壁上开设有多个第一排汽孔；
外筒，所述外筒为顶端封闭、底端敞开的中空筒体，所述外筒套设在所述内筒外部，且所述外筒与所述内筒之间形成有用于蒸汽流动的环空，所述外筒设有第二排汽区，至少部分所述第二排汽区与所述第一排汽区错位设置，所述外筒对应所述第二排汽区处的侧壁上开设有多个第二排汽孔，多个所述第二排汽孔形成所述排汽部。
8.根据权利要求7所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述第一排汽孔的孔径小于或等于所述第二排汽孔的孔径，所述第一排汽孔的数量小于或等于所述第二排汽孔的数量，所述环空的流通面积大于多个所述第一排汽孔的总面积，且所述环空的流通面积小于多个所述第二排汽孔的总面积。
9.根据权利要求7所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述内筒和所述外筒通过连接件与所述外壳相接。
10.根据权利要求9所述的蒸汽放散口自洁装置，其特征在于，
所述连接件为圆钢，所述圆钢的一端焊接于所述外壳的内壁面，所述圆钢的另一端贯穿所述外筒焊接于所述内筒的外壁面。
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