CN108730190B - 蒸汽压缩机压力缓冲分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，属于机械蒸汽压缩技术领域。包括缓冲分离室、储存室、进汽管道、出汽管道、排放口、横隔板、纵隔板。在蒸汽压缩机后面直接连接，大大增加了压缩蒸汽的出口空间，有效解决了蒸汽压缩机的振动和噪声问题。进汽管道和出汽管道采用半圆筒形特殊结构设计，结合横隔板和纵隔板的设置，实现混合蒸汽中不同密度成分的有效分离，为后续的废蒸汽回收换热利用提供了有利支撑，减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀。具有结构简单、成本低廉、维护检修和升级改造方便等优点，可广泛应用于具有蒸发浓缩生产工艺的相关行业中利用蒸汽压缩机进行废蒸汽的余热回收利用的场合，有效提高节能环保效果。

Description

蒸汽压缩机压力缓冲分离装置
技术领域
本发明涉及一种蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，特别是一种蒸汽压缩机出口压力缓冲和杂质分离装置。属于机械蒸汽压缩技术领域。
背景技术
机械蒸汽压缩机一般用于余热回收系统中对二次废蒸汽进行压缩，提升二次废蒸汽的温度和压力，是实现废蒸汽回收利用的关键设备。典型如罗茨蒸汽压缩机一般采用三叶或两叶的结构，叶片为恒速转动，在叶片旋转进行蒸汽压缩时，由于叶片搅合的位置不同，被压缩的蒸汽排出的速度呈现周期性变化，因此会导致出口蒸汽压力周期性波动，这也是产生振动和噪声的主要原因之一，同时也不利于后续蒸汽的利用。此外，被压缩的二次废蒸汽一般都为混合蒸汽，其中主要含有液滴、固体颗粒、空气及其他气体等杂质，会对后续的废蒸汽回收利用以及管道及设备的使用寿命造成诸多不良的影响。目前现有的技术中，尚无很好的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸汽压缩机的压力缓冲分离装置，用于解决现有蒸汽压缩机压力波动大、振动和噪声高的问题，并实现压缩后混合蒸汽的分离净化，改善压缩废蒸汽的质量，延长设备使用寿命，更有利于废蒸汽的回收利用。同时，可在不对原有蒸汽压缩机做出改动的情况下直接使用，具有结构简单、成本低廉、维护检修和升级改造方便等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，包括缓冲分离室(1)、储存室(2)、进汽管道(3)、出汽管道(4)、排放口(5)；缓冲分离室(1)和储存室(2)分别位于所述压力缓冲分离装置的上部和下部，为一体式结构，且相互连通、上下封闭；进汽管道(3)和出汽管道(4)分别从缓冲分离室(1)的两侧与缓冲分离室(1)连通，且进汽管道(3)的顶部低于出汽管道(4)的底部；排放口(5)位于储存室(2)的底部。
由于进汽管道(3)的顶部低于出汽管道(4)的底部，且相向设置，中间还有等于缓冲分离室(1)直径的较长的距离，压缩后的混合蒸汽从进汽管道(3)高速进入缓冲分离室(1)的下部，密度较小的饱和蒸汽受重力和惯性的影响小，更易于向上改变方向，进入位于缓冲分离室(1)上部的出汽管道(4)，密度较大的杂质更易于喷射到出汽管道(4)下部的缓冲分离室(1)内壁上，在重力的作用下顺着内壁流入到储存室(2)中，经排放口(5)排出；而空气及其他气体的密度一般也都大于饱和蒸汽，容易聚集在下部的储存室(2)中，也经排放口(5)排出。
进一步地，包括两块横隔板(6)，平行于进汽管道(3)和出汽管道(4)安装在缓冲分离室(1)的内部，位于进汽管道(3)和出汽管道(4)中间，且两块横隔板(6)中间有间距，两侧分别与缓冲分离室(1)的内壁有间距。使得密度较大的杂质更不易于上行，且部分上行的杂质还可经隔板(6)与缓冲分离室(1)内壁的间距流回。
进一步地，所述的进汽管道(3)探入缓冲分离室(1)内部，且前半部分为圆筒形，后半部分为向下开口的半圆筒形；所述的出汽管道(4)探入缓冲分离室(1)内部，且前半部分为圆筒形，后半部分为向上开口的半圆筒形；进汽管道(3)和出汽管道(4)的内径相同。为密度较大的杂质上行起到更强的阻碍作用。
进一步地，包括纵隔板(7)，将进汽管道(3)前半部分的圆筒形和后半部分的向下开口的半圆筒形完全隔离，两侧与缓冲分离室(1)的内壁连接；上沿位于进汽管道(3)和出汽管道(4)中间位置，下沿位于排放口(8)顶部位置。增长了密度较大杂质进入出汽管道(4)的路径和阻碍，便于冷凝水和空气及其他气体等杂质经排放口(5)排出。
本发明的有益效果是：
1、在蒸汽压缩机后面直接连接压力缓冲和分离装置，大大增加了压缩蒸汽的出口空间，即增大了缓冲空间，使叶轮搅动时导致的压力波动影响减小，一方面平稳了叶轮的负载、另一方面减小向后供汽的压力波动；有效解决了罗茨蒸汽压缩机的振动和噪声问题。
2、与蒸汽压缩机相独立的缓冲分离室及存储室，将进汽管道和出汽管道相向设置且高低错开，利用重力和惯性实现混合蒸汽中不同密度成分的有效分离，保障了生产的连续可靠运行、减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀、延长了设备使用寿命、便于进行废蒸汽的回收利用；同时可在不对原有蒸汽压缩机做出改动的情况下直接使用，具有结构简单、成本低廉、维护检修和升级改造方便等优点。
3、进汽管道和出汽管道的探入式半圆筒形特殊结构设计，结合横隔板和纵隔板的设置，实现混合蒸汽中不同密度成分的更加有效的分离效果，且能够实现空气及其他气体的分离，为后续的废蒸汽回收换热利用提供了有利支撑。
附图说明
图1：蒸汽压缩机压力缓冲分离装置主视图。
图2：蒸汽压缩机压力缓冲分离装置侧视图。
图3：蒸汽压缩机压力缓冲分离装置顶视图。
图中：1-缓冲分离室、2-储存室、3-进汽管道、4-出汽管道、5-排放口、6-横隔板、7-纵隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示为蒸汽压缩机压力缓冲分离装置主视图，所述的压力缓冲分离装置包括缓冲分离室1、储存室2、进汽管道3、出汽管道4、排放口5、横隔板6、纵隔板7。
下面以将本发明用于二次废蒸汽回收利用为例，说明具体的实施方式和工作原理。图1中，经罗茨蒸汽压缩机压缩后的混合废蒸汽通过进汽管道3进入缓冲分离室1，连接罗茨蒸汽压缩机与所述的压力缓冲分离装置的管道越短越好。缓冲分离室1和储存室2的空间比传统上只有管道的空间增大很多，使罗茨蒸汽压缩机叶轮搅动时导致的混合蒸汽压力波动影响大大减小，即利用缓冲分离室1和储存室2的大空间有效削弱了罗茨蒸汽压缩机运行时的脉动压力幅值，从而平稳了叶轮的负载、有效解决了罗茨蒸汽压缩机的振动和噪声问题；同时也使出汽管道4向后供汽的压力波动有效减小甚至消除。
图1中，当混合蒸汽进入进汽管道3后，在进汽管道3后半部分向下开口的半圆筒形的阻碍下，混合蒸汽中密度较大的杂质更易于直接下沉或经对向的缓冲分离室1内壁面滑至储存室2中；横隔板6为密度较大的杂质上行提供了进一步的阻碍，而且即使有部分密度较大的杂质向上穿过了横隔板6，出汽管道4后半部分的向上开口的半圆筒形，会使其进入出汽管道4更加艰难，而更易于进入纵隔板7分隔的排放口5侧的储存室2空间。从而实现了压缩废蒸汽的分离和净化，有利于废蒸汽的再利用，也减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀，有效提高了设备的使用寿命。
图2为蒸汽压缩机压力缓冲分离装置侧视图，图2中可以看出纵隔板7两侧与缓冲分离室1的内壁连接，上沿位于进汽管道3和出汽管道4中间位置，下沿位于排放口8顶部位置。有效增长了密度较大杂质进入出汽管道4的路径和阻碍，同时使得密度较小的饱和蒸汽难以从纵隔板7下部直接进入排放口5侧的储存室2空间。
图3为蒸汽压缩机压力缓冲分离装置顶视图，图3中可以看出两块横隔板6中间有间距，且两侧分别与缓冲分离室1的内壁也有间距。使得密度较大的杂质更不易于上行，且部分上行的杂质还可经隔板6与缓冲分离室1内壁的间距流回。同时，出汽管道4探入缓冲分离室1内部，且前半部分为圆筒形，后半部分为向上开口的半圆筒形；进汽管道3和出汽管道4的内径相同。为密度较大的杂质上行起到更强的阻碍作用。
本发明不限于应用在对废蒸汽的压缩中，采用罗茨风机进行空气压缩或拉真空时，也存在类似的脉动压力问题和混有固体颗粒及粉尘等问题，仍可采用本发明的技术方案解决。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，其特征在于：包括缓冲分离室(1)、储存室(2)、进汽管道(3)、出汽管道(4)、排放口(5)；
缓冲分离室(1)和储存室(2)分别位于所述压力缓冲分离装置的上部和下部，为一体式结构，且相互连通、上下封闭；
进汽管道(3)和出汽管道(4)分别从缓冲分离室(1)的两侧与缓冲分离室(1)连通，且进汽管道(3)的顶部低于出汽管道(4)的底部；
排放口(5)位于储存室(2)的底部；
所述的进汽管道(3)探入缓冲分离室(1)内部，且前半部分为圆筒形，后半部分为向下开口的半圆筒形；
所述的出汽管道(4)探入缓冲分离室(1)内部，且前半部分为圆筒形，后半部分为向上开口的半圆筒形；
进汽管道(3)和出汽管道(4)的内径相同。
2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，其特征在于：包括两块横隔板(6)，平行于进汽管道(3)和出汽管道(4)安装在缓冲分离室(1)的内部，位于进汽管道(3)和出汽管道(4)中间，且两块横隔板(6)中间有间距，两侧分别与缓冲分离室(1)的内壁有间距。
3.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机压力缓冲分离装置，其特征在于：包括纵隔板(7)，将进汽管道(3)前半部分的圆筒形和后半部分的向下开口的半圆筒形完全隔离，两侧与缓冲分离室(1)的内壁连接；
上沿位于进汽管道(3)的顶部和出汽管道(4)的底部之间的中间位置，下沿位于排放口(5)顶部位置。
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