CN108955297B - 低压蒸汽及冷凝水回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸汽回收利用领域，具体涉及低压蒸汽及冷凝水回收方法，包括如下步骤：步骤1：准备低压蒸汽回收机构和冷凝水集水罐；步骤2：高压蒸汽经管道流动至高压工艺设备，换热后排出的冷凝水流至低压蒸汽回收内罐中；步骤3：冷凝水分离出部分饱和蒸汽，饱和蒸汽进入低压工艺设备；低压蒸汽回收内罐中的冷凝水排至低压蒸汽回收外罐内后，冷凝水中分离出的剩余部分饱和蒸汽也进入低压工艺设备；步骤:4：冷凝水带动封堵体移动，冷凝水从低压蒸汽回收外罐的下端流至冷凝水集水罐内，封堵体移动的同时带动封堵机构对”U”形管进行封堵；步骤5：冷凝水集水罐的冷凝水排至锅炉。采用本技术方案时，能及时将管道内冷凝水排出且提高换热效率。

Description

低压蒸汽及冷凝水回收方法

技术领域

本发明涉及蒸汽及冷凝水回收利用领域，具体涉及低压蒸汽及冷凝水回收方法。

背景技术

蒸汽作为一种热能媒介广泛应用于工业烘干领域，在蒸汽热力系统中，蒸汽通过换热设备(以下简称“工艺设备”，并分为“高压工艺设备”、“中压工艺设备”和“低压工艺设备”)热交换后形成冷凝水排出。

一个蒸汽热力系统中，由锅炉提供的动力蒸汽依次减压为高压蒸汽、中压蒸汽和低压蒸汽，分别供高压工艺设备、中压工艺设备和低压工艺设备使用。但是动力蒸汽经高压工艺设备换热后排出的冷凝水中，通常混有低压蒸汽，为了蒸汽再利用，通常需要将冷凝水中的饱和蒸汽和饱和液分离开来，使蒸汽再次利用于低压工艺设备。

其中高压工艺设备与汽液分离罐通过管道连通，冷凝水在汽液分离罐中分离成饱和蒸汽和饱和液时，需要将管道与汽液分离罐的连通处封堵，以防止饱和蒸汽回流至管道中。但是这个过程中有源源不断的冷凝水会积聚在管道中，管道中的低压蒸汽会导致冷凝水无法从高压工艺设备中及时排出，会影响烘干效果。而且，汽液分离罐中的冷凝水在排出时，会携带饱和蒸汽外排，导致换热效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种及时将管道内冷凝水排出以及提高换热效率的回收方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供低压蒸汽及冷凝水回收方法，包括如下步骤：

步骤1：准备低压蒸汽回收机构以及与低压工艺设备连通的冷凝水集水罐，低压蒸汽回收机构包括低压蒸汽回收外罐以及与高压工艺设备连通的低压蒸汽回收内罐；低压蒸汽回收内罐的上端敞口，低压蒸汽回收内罐的下端连通有“U”形管；低压蒸汽回收外罐的上端与低压工艺设备连通，低压蒸汽回收外罐的下端与冷凝水集水罐连通；低压蒸汽回收外罐内设有能封堵冷凝水出口的封堵体以及能封堵“U”形管的封堵机构；

步骤2：锅炉产生的动力蒸汽减压为高压蒸汽和低压蒸汽，高压蒸汽经管道流动至高压工艺设备并供高压工艺设备使用，高压蒸汽经高压工艺设备换热后排出混有低压蒸汽的冷凝水，冷凝水经管道流至低压蒸汽回收内罐中；

步骤3：进入低压蒸汽回收内罐的冷凝水分离出部分饱和蒸汽，饱和蒸汽进入低压工艺设备；低压蒸汽回收内罐中的冷凝水排至低压蒸汽回收外罐内后，冷凝水中分离出的剩余部分饱和蒸汽也进入低压工艺设备；

步骤:4：当低压蒸汽回收外罐内的冷凝水足量时，冷凝水带动封堵体移动，冷凝水从低压蒸汽回收外罐的下端流至冷凝水集水罐内，封堵体移动的同时带动封堵机构对”U”形管进行封堵，此时步骤2中经高压工艺设备换热后排出的冷凝水一直流入低压蒸汽回收内罐中；

步骤5：冷凝水集水罐接收低压蒸汽回收外罐内的冷凝水以及接收经低压工艺设备换热后排出的冷凝水，然后将冷凝水排至锅炉。

本方案的技术效果是：经高压工艺设备后的冷凝水进入低压蒸汽回收内罐后，冷凝水中分离出的部分饱和蒸汽从低压蒸汽回收内罐上端进入低压工艺设备，冷凝水从低压蒸汽回收内罐下端的“U”形管排至低压蒸汽回收外罐内后，冷凝水中分离出的剩余部分饱和蒸汽从低压蒸汽回收内罐上端进入低压工艺设备，从而提高低压蒸汽的换热效率。

当低压蒸汽回收外罐内的冷凝水足量时，冷凝水产生的浮力带动封堵体向上移动，从而使得冷凝水从低压蒸汽回收外罐的下端排至冷凝水集水罐内，从冷凝水出口排出的冷凝水中不含饱和蒸汽，也提高了蒸汽的回收利用率。

封堵体向上移动时，通过封堵机构对“U”形管进行封堵，确保从低压蒸汽回收外罐下端排出冷凝水时，管道内的冷凝水不会从低压蒸汽回收外罐的下端排出，也能够有效避免饱和蒸汽随冷凝水排出低压蒸汽回收外罐下端的问题，同样提高了蒸汽的回收利用率。

同时管道内的冷凝水会一直流入低压蒸汽回收内罐，不会出现冷凝水积聚在管道中的情况，有效确保蒸汽经过低压工艺设备和高压工艺设备时的烘干效果，而且流入低压蒸汽回收内罐的冷凝水实现了汽液的提前分离，为后续提高低压蒸汽的换热效率提供了保障。

进一步的，步骤1中所述低压蒸汽回收外罐内铰接有调节杆，且低压蒸汽回收外罐的罐壁上滑动设有推拉杆，所述调节杆的一端与封堵体铰接，调节杆的另一端与推拉杆的下端铰接，所述低压蒸汽回收内罐的上端连接有弹性套，所述弹性套上设有排汽口，所述推拉杆的上端固定有盖体，所述盖体位于弹性套和蒸汽出口之间。本方案的技术效果是：推拉杆移动的过程中通过拉动盖体压缩弹性套，当弹性套复位时，低压蒸汽回收内罐的压力减小，有效促使低压蒸汽回收内罐内的冷凝水分离出低压蒸汽；而且低压蒸汽经过弹性套和盖体后，能有效将蒸汽中的水分离出来。

进一步的，步骤1中所述盖体上设有盛液口，所述盛液口位于蒸汽出口正下方，所述推拉杆内设有连通盛液口的通孔。本方案的技术效果是：经蒸汽出口回流至低压蒸汽回收外罐内的冷凝水经盛液口和通孔排至低压蒸汽回收外罐下端，有效避免低压蒸汽回收外罐上端的蒸汽液化。

进一步的，步骤1中所述封堵机构包括支撑条、封堵板和弹簧，所述支撑条固定在推拉杆上，所述封堵板滑动设置于推拉杆上，所述支撑条和封堵板通过弹簧连接。本方案的技术效果是：在确保封堵板封堵“U”形管的情况下，不会影响推拉杆的顺利移动。

进一步的，步骤1中所述冷凝水集水罐内设有压力调节机构，所述压力调节机构包括滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副包括螺杆和螺母座，所述螺杆位于冷凝水集水罐内，螺杆上设有打捞篮，所述螺母座上设有孔隙。本方案的技术效果是：通过螺杆转动带动螺母座移动，实现对冷凝水集水罐内压力的调节，代替了控制系统控制冷凝水集水罐内的压力变化，从而简化了结构，节约了设备支出经费，也确保经低压工艺设备后的冷凝水顺利进入冷凝水集水罐内，而且螺杆转动的同时带动打捞蓝对冷凝水集水罐内的杂质进行打捞。

附图说明

图1为蒸汽和冷凝水的回收简图；

图2为低压蒸汽回收机构的示意图；

图3为冷凝水排出低压蒸汽回收外罐时的示意图；

图4为图2中A处的局部放大图；

图5为图2中B处的局部放大图；

图6为图3中C处的局部放大图；

图7为冷凝水集水罐的示意图；

图8为图7中螺母座的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：低压蒸汽回收外罐1、低压蒸汽回收内罐2、高压工艺设备3、“U”形管4、弹性套5、排汽口6、蒸汽出口7、低压工艺设备8、冷凝水出口9、封堵体10、调节杆11、行程孔12、推拉杆13、条形孔14、盖体15、盛液口16、通孔17、支撑条18、封堵板19、弹簧20、冷凝水集水罐21、螺杆22、螺母座23、打捞篮24、孔隙25、卡口26、锅炉27。

低压蒸汽及冷凝水回收方法具体包括如下步骤：

步骤1：准备如图1所示低压蒸汽回收机构和冷凝水回收机构，其中，如图2所示，低压蒸汽回收机构包括低压蒸汽回收外罐1和低压蒸汽回收内罐2，低压蒸汽回收内罐2通过管道与如图1所示的高压工艺设备3连通。如图2所示，低压蒸汽回收内罐2的下端安装有“U”形管4，如图4所示，低压蒸汽回收内罐2的上端敞口，低压蒸汽回收内罐2的上端固定连接有弹性套5，弹性套5类似波纹管形状，弹性套5上开有排汽口6。

如图2所示，低压蒸汽回收外罐1的上端开有蒸汽出口7，如图1所示，蒸汽出口7通过管道与低压工艺设备8连通。如图2所示，低压蒸汽回收外罐1的下端开有冷凝水出口9，低压蒸汽回收外罐1的底部放置有能封堵冷凝水出口9的封堵体10。

如图2、5所示，低压蒸汽回收外罐1内铰接有调节杆11，其中低压蒸汽回收外罐1内固定有铝杆，调节杆11的中部开有行程孔12，铝杆位于行程孔12内，而且低压蒸汽回收外罐1的内罐壁上滑动设置有推拉杆13。调节杆11的右端通过销钉与封堵体10铰接，调节杆11的左端开有条形孔14，推拉杆13的下端位于条形孔14内。

如图4所示，推拉杆13的上端固定有盖体15，盖体15位于弹性套5和蒸汽出口7之间，其中盖体15上开有盛液口16，盛液口16位于蒸汽出口7正下方，推拉杆13和盖体15内均开有连通盛液口16的通孔17。

如图3、6所示，推拉杆13上设置有能封堵“U”形管4的封堵机构，封堵机构包括支撑条18、封堵板19和弹簧20，支撑条18固定在推拉杆13上，推拉杆13上开有滑槽，封堵板19左端设有凸起，凸起滑动设置于滑槽内，支撑条18和封堵板19通过弹簧20连接，封堵板19的下表面固定有橡胶层。

如图1所示，冷凝水回收机构包括冷凝水集水罐21，冷凝水集水罐21通过管道与低压工艺设备8以及如图2所示的冷凝水出口9连通，而且冷凝水集水罐21通过水泵将冷凝水送回锅炉27。如图7所示，冷凝水集水罐21内设置有压力调节机构，压力调节机构包括滚珠丝杠副，滚珠丝杠副包括螺杆22和螺母座23，螺杆22和螺母座23由不锈钢材料制成，螺杆22上端与固定在机架上的伺服电机的输出轴固定连接，螺杆22下端穿过冷凝水集水罐21的罐壁后位于冷凝水集水罐21内，螺杆22的下端通过拉绳连接有打捞篮24。如图8所示，螺母座23上开有若干孔隙25，螺母座23的上下边缘开有卡口26，如图7所示冷凝水集水罐21的罐壁上固定有凸条，卡口26滑动设置在凸条上。

步骤2：如图1所示，锅炉27产生的动力蒸汽通过减压阀依次减压为高压蒸汽和低压蒸汽，高压蒸汽经管道流动至高压工艺设备3并供高压工艺设备3使用，高压蒸汽经高压工艺设备3换热后排出混有低压蒸汽的冷凝水，冷凝水经管道流至如图2所示的低压蒸汽回收内罐2；

步骤3：进入低压蒸汽回收内罐2的冷凝水分离出部分饱和蒸汽，如图4所示，饱和蒸汽从排汽口6进入蒸汽出口7，进入蒸汽出口7后的饱和蒸汽经管道再次进入如图1所示的低压工艺设备8；如图2所示，低压蒸汽回收内罐2中的冷凝水从“U”形管4排至低压蒸汽回收外罐1内后，冷凝水中分离出的剩余部分饱和蒸汽从低压蒸汽回收外罐1上端进入蒸汽出口7，同样的，进入蒸汽出口7后的饱和蒸汽也会经管道进入如图1所示的低压工艺设备8，从而提高低压蒸汽的利用率；

步骤:4：如图3所示，当低压蒸汽回收外罐1内的冷凝水足量时，冷凝水产生的浮力带动封堵体10向上移动，从而解除封堵体10对于冷凝水出口9的封堵，使得冷凝水从冷凝水出口9排至如图1所示的冷凝水集水罐21内；由于从冷凝水出口9排出的冷凝水已经过两次分离，所以从冷凝水出口9排出的冷凝水中不含饱和蒸汽，也提高了蒸汽的回收利用率；

步骤5：如图5所示，封堵体10向上移动时，带动调节杆11逆时针转动，从而带动推拉杆13向下移动，进而带动如图6所示的支撑条18、封堵板19和弹簧20向下移动，当封堵板19与“U”形管4左端接触时，封堵板19对“U”形管4进行封堵，此时如图2所示管道内的冷凝水会一直流入低压蒸汽回收内罐2中，不会出现冷凝水积聚在管道中的情况；如图6所示，推拉杆13继续向下移动的过程中带动支撑条18向下移动，封堵板19保持位置不动，弹簧20压缩；

如图3所示，推拉杆13向下移动时带动盖体15向下移动，当盖体15与弹性套5接触后，对弹性套5进行挤压，从而使得低压蒸汽回收内罐2与弹性套5形成的空间变小；当低压蒸汽回收外罐1内的冷凝水排出一定量时，封堵体10在重力作用下复位至如图2所示位置，如图5所示，封堵体10复位过程中通过调节杆11带动推拉杆13向上移动，从而带动如图4所示的盖体15向上移动，弹性套5在复位的过程中，低压蒸汽回收内罐2与弹性套5形成的空间变大，有利于低压蒸汽回收内罐2中的冷凝水分离出饱和蒸汽；

如图1所示，低压蒸汽经管道流动至低压工艺设备8并供低压工艺设备8使用，低压蒸汽经低压工艺设备8换热后排出的冷凝水排至冷凝水集水罐21内；如图7所示，人工定时启动伺服电机，伺服电机输出轴正向转动的过程中带动螺杆22正向转动，从而带动螺母座23向下移动，使得螺母座23上方空间的压力减小，确保经图1所示低压工艺设备8换热后排出的冷凝水顺利进入冷凝水集水罐21内，同时使冷凝水集水罐21内的冷凝水顺利循环至锅炉27；同时图7所示的螺杆22转动的过程中带动打捞篮24转动，对冷凝水中的杂质进行打捞收集，防止封堵管道。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.低压蒸汽及冷凝水回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：准备低压蒸汽回收机构以及与低压工艺设备连通的冷凝水集水罐，低压蒸汽回收机构包括低压蒸汽回收外罐以及与高压工艺设备连通的低压蒸汽回收内罐；低压蒸汽回收内罐的上端敞口，低压蒸汽回收内罐的下端连通有“U”形管；低压蒸汽回收外罐的上端与低压工艺设备连通，低压蒸汽回收外罐的下端开有冷凝水出口，低压蒸汽回收外罐的下端通过冷凝水出口与冷凝水集水罐连通；低压蒸汽回收外罐内设有能封堵冷凝水出口的封堵体以及能封堵“U”形管的封堵机构；

步骤2：锅炉产生的动力蒸汽减压为高压蒸汽和低压蒸汽，高压蒸汽经管道流动至高压工艺设备并供高压工艺设备使用，高压蒸汽经高压工艺设备换热后排出混有低压蒸汽的冷凝水，冷凝水经管道流至低压蒸汽回收内罐中；

步骤3：进入低压蒸汽回收内罐的冷凝水分离出部分饱和蒸汽，饱和蒸汽进入低压工艺设备；低压蒸汽回收内罐中的冷凝水排至低压蒸汽回收外罐内后，冷凝水中分离出的剩余部分饱和蒸汽也进入低压工艺设备；

步骤:4：当低压蒸汽回收外罐内的冷凝水足量时，冷凝水带动封堵体移动，冷凝水从低压蒸汽回收外罐的下端流至冷凝水集水罐内，封堵体移动的同时带动封堵机构对”U”形管进行封堵，此时步骤2中经高压工艺设备换热后排出的冷凝水一直流入低压蒸汽回收内罐中；

步骤5：冷凝水集水罐接收低压蒸汽回收外罐内的冷凝水以及接收经低压工艺设备换热后排出的冷凝水，然后将冷凝水排至锅炉。

2.根据权利要求1所述的低压蒸汽及冷凝水回收方法，其特征在于：步骤1中所述低压蒸汽回收外罐内铰接有调节杆，且低压蒸汽回收外罐的罐壁上滑动设有推拉杆，所述调节杆的一端与封堵体铰接，调节杆的另一端与推拉杆的下端铰接，所述低压蒸汽回收内罐的上端连接有弹性套，所述弹性套上设有排汽口，所述推拉杆的上端固定有盖体，所述盖体位于弹性套和蒸汽出口之间。

3.根据权利要求2所述的低压蒸汽及冷凝水回收方法，其特征在于：步骤1中所述盖体上设有盛液口，所述盛液口位于蒸汽出口正下方，所述推拉杆内设有连通盛液口的通孔。

4.根据权利要求3所述的低压蒸汽及冷凝水回收方法，其特征在于：步骤1中所述封堵机构包括支撑条、封堵板和弹簧，所述支撑条固定在推拉杆上，所述封堵板滑动设置于推拉杆上，所述支撑条和封堵板通过弹簧连接。

5.根据权利要求1所述的低压蒸汽及冷凝水回收方法，其特征在于：步骤1中所述冷凝水集水罐内设有压力调节机构，所述压力调节机构包括滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副包括螺杆和螺母座，所述螺杆位于冷凝水集水罐内，螺杆上设有打捞篮，所述螺母座上设有孔隙。

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