CN108721925B - 一种余热利用盐水分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐水分离处理技术领域，尤其涉及一种余热利用盐水分离器，包括盐水储液槽、蒸汽管道、盐水管道，其中：盐水储液槽为带顶盖的封闭箱体，其下部浸入淬火盐槽内；蒸汽管道竖直布置在盐水储液槽的上方；蒸汽管道的顶部封闭，底部与盐水储液槽连通，蒸汽管道的内腔形成蒸汽聚集腔；蒸汽聚集腔的底部连通有分离水出水管路；盐水管道包裹蒸汽管道布置，盐水管道与蒸汽管道之间形成盐水腔；盐水腔的底部连通有盐水进水管路，顶部通过盐水出水管路与盐水储液槽连通。本发明的余热利用盐水分离器一方面充分利用淬火余热实现了盐水分离，另一方面还实现了淬火盐槽内盐液的不断补给，实用性强，且结构简单，占用空间小。
Description
技术领域
本发明涉及盐水分离处理技术领域，尤其涉及一种余热利用盐水分离器。
背景技术
工件淬火冷却常用介质有三种，即水、油、以及盐，由于盐浴淬火具有淬火加热时间短、温度分布良好、能够应对大范围的热处理条件、氧化脱碳少等优点，因而得到更为广泛的应用。但是，盐浴淬火后，工件表面会带出残盐，残盐清洗后会产生大量的含盐废水，直接排放会造成环境污染，并且浪费资源，因此需要对含盐废水进行盐水分离。
目前工业上实现盐水分离的方法通常为电加热蒸发法、蒸煮法、燃气加热蒸煮法等，均需要耗费大量的能源，如电加热耗能1.3kw·h/L，天然气加热耗能0.13m3/L。虽然市面上存在一些利用淬火余热进行盐水分离的设备，但结构较为复杂，占用空间大，制造成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可充分利用淬火余热且结构简单的余热利用盐水分离器。
为了实现上述目的，本发明提供了一种余热利用盐水分离器，包括盐水储液槽、蒸汽管道、盐水管道，其中：盐水储液槽为带顶盖的封闭箱体，其下部浸入淬火盐槽内；蒸汽管道竖直布置在盐水储液槽的上方；蒸汽管道的顶部封闭，底部与盐水储液槽连通，蒸汽管道的内腔形成蒸汽聚集腔；蒸汽聚集腔的底部连通有分离水出水管路；盐水管道包裹蒸汽管道布置，盐水管道与蒸汽管道之间形成盐水腔；盐水腔的底部连通有盐水进水管路，顶部通过盐水出水管路与盐水储液槽连通。
进一步的，蒸汽聚集腔内竖直设置有蒸汽排放管，蒸汽聚集腔与盐水储液槽通过蒸汽排放管连通。
进一步的，蒸汽聚集腔的上部布置有用于降低蒸汽流速的阻气装置。
进一步的，阻气装置包括支撑杆以及若干阻气片，其中：支撑杆沿蒸汽聚集腔的中心轴线竖直布置；若干阻气片依次间隔层叠固定在支撑杆上。
进一步的，阻气片为伞状阻气片，其开口端朝向蒸汽聚集腔的底部。
进一步的，若干阻气片沿支撑杆由下向上周向尺寸逐步变小。
进一步的，盐水储液槽的底部竖直布置有若干连通盐水储液槽与淬火盐槽的导热换热管。
进一步的，盐水储液槽的顶端具有向外延伸的侧翼，侧翼搭靠在淬火盐槽槽体上并通过螺栓固定。
本发明的一种余热利用盐水分离器，具有以下有益效果：
1、本发明的余热利用盐水分离器，其盐水储液槽下部浸入淬火盐槽内，可通过淬火余热对盐水储液槽内盐水加热实现盐水分离，从而充分利用热能，无需提供额外能源，节约能源的同时，大大降低了盐水分离成本。
2、本发明的余热利用盐水分离器，盐水管道包裹蒸汽管道布置，通过蒸汽凝聚释放的热能对盐水腔内的盐水进行预热，从而进一步实现了热能的充分利用。
3、本发明的余热利用盐水分离器的整体竖直结构布置，结构紧凑，可直接安装于淬火盐槽槽体之上，占用面积少，且相对现有分离器结构更加简单。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明的余热利用盐水分离器的整体结构示意图；
图中：1-盐水储液槽、11-侧翼、2-蒸汽管道、21-蒸汽聚集腔、22-分离水出水管路、23-蒸汽排放管、24-阻气装置、241-支撑杆、242-阻气片、25-冷凝水集聚腔、3-盐水管道、31-盐水腔、32-盐水进水管路、33-盐水出水管路、4-淬火盐槽、5-导热换热管；
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例的一种余热利用盐水分离器，包括盐水储液槽1、蒸汽管道2、盐水管道3，其中：盐水储液槽1为带顶盖的封闭箱体，其下部浸入淬火盐槽4内；蒸汽管道2竖直布置在盐水储液槽1的上方；蒸汽管道2的顶部封闭，底部与盐水储液槽1连通，蒸汽管道2的内腔形成蒸汽聚集腔21；蒸汽聚集腔21的底部连通有分离水出水管路22；盐水管道3包裹蒸汽管道2布置，盐水管道3与蒸汽管道2之间形成盐水腔31；盐水腔31的底部连通有盐水进水管路32，顶部通过盐水出水管路与盐水储液槽1连通。
具体的，如图1所示，盐水储液槽1为一带顶盖的封闭槽体，用于容纳要分离的盐水；另外，封闭式的槽体也为了实现盐水分离后生成的水蒸气的收集；盐水储液槽1的形状、结构尺寸及材质，本领域技术人员可根据实际情况确定；盐水储液槽1内的盐水上方应留有一定的空间，用于集聚水蒸气；盐水储液槽1的下部浸入淬火油槽，从而利用淬火余热对盐水储液槽1内的盐水进行加热，从而实现余热利用进行盐水分离，节约能源，生成的水蒸气在盐水储液槽1的上部集聚；当然，根据实际的需要，盐水储液槽1的下部可以连接高浓度盐液排出管道，用于排出盐水分离后生成的高浓度盐液。蒸汽管道2贯穿盐水储液槽1的顶盖与盐水储液槽1连通，集聚在盐水储液槽1上部的水蒸气不断排入蒸汽管道2的蒸汽聚集腔21，并且在蒸汽管道2内不断凝聚成水滴流至蒸汽管道2的下方后，经分离水出水管路22不断排出。盐水管道3包裹蒸汽管道2，从而蒸汽聚集腔21内水蒸气集聚释放的热量可以对盐水腔31内的盐水进行预热，从而进一步地利用热能；盐水腔31内的盐水由盐水进水管路32不断供给，盐水进水管路32上可以根据实际情况设置各种控制阀门；盐水腔31的顶部连接有盐水出水管路，从而实现盐水腔31内预热后的盐水不断供给入盐水储液槽1；此外，盐水进水管路32位于盐水腔31的底部，盐水出水管路位于盐水腔31的顶部，从而实现盐水腔31内的盐水以溢流的方式经盐水出水管路流至盐水储液槽1，最大限度地增加了盐水腔31内盐水的预热时间，热能利用更充分。
本发明的余热利用盐水分离器，其盐水储液槽1下部浸入淬火盐槽4内，可通过淬火余热对盐水储液槽1内盐水加热实现盐水分离，从而充分利用热能，无需提供额外能源，节约能源的同时，大大降低了盐水分离成本；盐水管道3包裹蒸汽管道2布置，通过蒸汽凝聚释放的热能对盐水腔31内的盐水进行预热，从而进一步实现了热能的充分利用；此外，余热利用盐水分离器的整体竖直结构布置，结构紧凑，可直接安装于淬火盐槽4槽体之上，占用面积少，且相对现有分离器结构更加简单。
进一步的，如图1所示，蒸汽聚集腔21内竖直设置有蒸汽排放管23，蒸汽聚集腔21与盐水储液槽1通过蒸汽排放管23连通。
具体的，蒸汽排放管23的长度不宜过长，蒸汽排放管23的设置主要用于在蒸汽排放管23与蒸汽管道2之间形成冷凝水集聚腔25，即水蒸气凝结成水滴后在冷凝水集聚腔25内集聚后经分离水出水管路22排出，避免部分冷凝水再次流入盐水储液槽1；当然，本领域技术人员也可以设计其他结构避免冷凝水倒流入盐水储液槽1。
进一步的，蒸汽聚集腔21的上部布置有用于降低蒸汽流速的阻气装置24，用于拦截水蒸气，加速水蒸气冷凝速度。
具体的，如图1所示，阻气装置24包括支撑杆241以及若干阻气片242，其中：支撑杆241沿蒸汽聚集腔21的中心轴线竖直布置；若干阻气片242依次间隔层叠固定在支撑杆241上。优选的，阻气片242为伞状阻气片，其开口端朝向蒸汽聚集腔21的底部，且若干阻气片242沿支撑杆241由下向上周向尺寸逐步变小，即随着高度的增大阻气片242与蒸汽管道2内壁之间的距离逐渐变大，这样可以不断的大幅度改变气流方向，避免气流只是一味向上趋于垂直流动，从而增强了阻气片242的拦截/阻隔效果。
进一步的，如图1所示，盐水储液槽1的顶端具有向外延伸的侧翼11，侧翼11搭靠在淬火盐槽槽体上并通过螺栓固定，从而实现了余热利用盐水分离器在淬火盐槽4上方的固定安装，且整个装置位于淬火盐槽4上方，节约空间。
在本发明的余热利用盐水分离器的一些实施例中，如图1所示，盐水储液槽1的底部竖直布置有若干连通盐水储液槽1与淬火盐槽4的导热换热管5。
具体的，导热换热管5贯穿盐水储液槽1底面竖直布置有多根，导热换热管5下端优选的延伸至淬火盐槽4的底部，但应保证与淬火盐槽4底面之间留有一定的间隙，上端延伸至盐水储液槽1的1/3至2/3高度处，保证盐水储液槽1可以储存部分盐水且上部具有水蒸气集聚的空间。
盐水腔31内预热后的盐水经盐水出水管路不断溢流滴入盐水储液槽1，随着盐水储液槽1内盐水水平面的升高，当盐水水平面高度达到导热换热管5上端水平高度时，盐水储液槽1内的盐水将沿导热换热管5不断向下扩散；随着盐水在导热换热管5内不断向下扩散，由于导热换热管5外部被淬火盐槽4内高温盐液包裹，从而促进了导热换热管5内盐水的不断分离，水蒸气同样集聚在盐水储液槽1上方并不断排入蒸汽管道2的蒸汽聚集腔21，而导热换热管5内盐水分离后产生的高浓度盐液则不断供给入淬火盐槽4，即导热换热管5的设置一方面实现了加速盐水分离，另一方面实现了淬火盐槽4内盐液补给。
本发明的余热利用盐水分离器结构简单、占用空间小，一方面充分利用淬火余热实现了盐水分离，另一方面还实现了淬火盐槽4内盐液的不断补给，实用性强。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (3)
1.一种余热利用盐水分离器，其特征在于，包括盐水储液槽、蒸汽管道、盐水管道，其中：
所述盐水储液槽为带顶盖的封闭箱体，其下部浸入淬火盐槽内；
所述蒸汽管道竖直布置在所述盐水储液槽的上方；所述蒸汽管道的顶部封闭，底部与所述盐水储液槽连通，所述蒸汽管道的内腔形成蒸汽聚集腔；所述蒸汽聚集腔的底部连通有分离水出水管路；
所述盐水管道包裹所述蒸汽管道布置，所述盐水管道与所述蒸汽管道之间形成盐水腔；所述盐水腔的底部连通有盐水进水管路，顶部通过盐水出水管路与所述盐水储液槽连通；
所述蒸汽聚集腔内竖直设置有蒸汽排放管，所述蒸汽聚集腔与所述盐水储液槽通过所述蒸汽排放管连通；
所述蒸汽聚集腔的上部布置有用于降低蒸汽流速的阻气装置；
所述阻气装置包括支撑杆以及若干阻气片，其中：
所述支撑杆沿所述蒸汽聚集腔的中心轴线竖直布置；
若干所述阻气片依次间隔层叠固定在所述支撑杆上；
所述阻气片为伞状阻气片，其开口端朝向所述蒸汽聚集腔的底部；
若干所述阻气片沿所述支撑杆由下向上周向尺寸逐步变小。
2.根据权利要求1所述的余热利用盐水分离器，其特征在于，所述盐水储液槽的底部竖直布置有若干连通所述盐水储液槽与所述淬火盐槽的导热换热管。
3.根据权利要求1所述的余热利用盐水分离器，其特征在于，所述盐水储液槽的顶端具有向外延伸的侧翼，所述侧翼搭靠在淬火盐槽槽体上并通过螺栓固定。
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