CN109297010B - 一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，包括与蒸汽管道连接的冷凝水回收管道、闪蒸罐、水蒸汽压缩机和换热器，闪蒸罐的冷凝水进口与所述冷凝水回收管道连接，闪蒸罐的蒸汽出口与换热器的高温蒸汽进口通过蒸汽输送输送管道连接，且该蒸汽输送输送管道上设置所述水蒸汽压缩机，闪蒸罐的冷凝水出口与换热器的冷凝水进口通过冷凝水输送管道连接，换热器的高温冷凝水出口外接供水设备，换热器的低温蒸汽出口连接回流管道，回流管道伸入至闪蒸罐内上部，且回流管道在位于闪蒸罐内的管体处设有喷淋装置。本发明提高了冷凝水的回收效率，保证了冷凝水的高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽管道冷凝水回收设备领域，尤其涉及一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统。
背景技术
工业锅炉冷凝水回收是提高锅炉热效率、降低能耗的重要途径之一。蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的冷凝水，冷凝水是饱和的高温软化水，其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右，而且也是洁净的蒸馏水，适合重新作为锅炉给水。
冷凝水回收系统回收蒸汽系统排出的高温冷凝水，可最大限度地利用冷凝水的热量，节约用水，节约燃料。冷凝水回收系统大致可分为开式回收系统和闭式回收系统两种。闭式回收系统是冷凝水集水箱以及所有管路都处于恒定的正压下，系统是封闭的。系统中冷凝水所具有的能量大部分通过一定的回收设备直接回收到锅炉里。目前工业锅炉冷凝水回收系统存在的闪蒸损失大、回收系统压力高、蒸汽管道冷凝水流动不畅等问题，造成蒸汽管道冷凝水回收利用率低、热能浪费严重等问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，提高了冷凝水的回收效率，保证了冷凝水的高效利用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，包括与蒸汽管道连接的冷凝水回收管道，还包括闪蒸罐、水蒸汽压缩机和换热器，闪蒸罐上设有冷凝水进口、蒸汽出口以及冷凝水出口，换热器上设有冷凝水进口、高温冷凝水出口、高温蒸汽进口以及低温蒸汽出口；
闪蒸罐的冷凝水进口与所述冷凝水回收管道连接，闪蒸罐的蒸汽出口与换热器的高温蒸汽进口通过蒸汽输送管道连接，且该蒸汽输送管道上设置所述水蒸汽压缩机，闪蒸罐的冷凝水出口与换热器的冷凝水进口通过冷凝水输送管道连接，换热器的高温冷凝水出口外接供水设备，换热器的低温蒸汽出口连接回流管道，回流管道伸入至闪蒸罐内上部，回流管道在位于闪蒸罐内的管体呈蛇形排布形成蛇形管道，且蛇形管道上设有喷淋装置。
所述冷凝水进口及蒸汽出口设于闪蒸罐顶部，冷凝水出口设于闪蒸罐底部。
所述回流管道经闪蒸罐的侧壁上部伸入至闪蒸罐内。
所述蛇形管道的管体底部设置喷淋孔形成所述喷淋装置。
所述冷凝水输送管道上沿输送方向依次设置有水处理设备和水泵。
所述供水设备为锅炉供水管道。
所述闪蒸罐顶部设有用于检测闪蒸罐内部压力的压力传感器；
水蒸汽压缩机的运行频率受该压力传感器控制，当压力传感器检测到闪蒸罐内部压力高于设定值时，水蒸汽压缩机以高频率运行，当压力传感器检测到闪蒸罐内部压力低于设定值时，水蒸汽压缩机以低频率运行。
所述水蒸汽压缩机为变频双螺杆压缩机。
所述回流管道上设置有电动节流阀，电动节流阀与所述压力传感器控制连接。
所述换热器为板式换热器。
本发明的有益效果：
采用上述技术方案，来自蒸汽管道的冷凝水，经冷凝水回收管道到达闪蒸罐后，由于容积远大于管道容积，压力突然变小，冷凝水部分汽化，冷凝水分为液态和气态两部分。此时气态的水蒸汽在水蒸汽压缩机的作用下，源源不断的由水蒸汽压缩机进口输送至水蒸汽压缩机出口，使得内部压力下降，此时蒸汽管道内部与蒸汽管道之间的压差增大，蒸汽管道中的冷凝水在压力差的作用下，快速的进入闪蒸罐内部，冷凝水回收效率达到提升。
水蒸汽压缩机出口的水蒸汽，其温度和压力较压缩机进口蒸汽有较大的提升，该部分高温高压的蒸汽进入换热器中，与来之水泵的冷凝水发生传热过程，进一步提升了换热器中冷凝水的压力和温度，换热器高温冷凝水出口的冷凝水直接连接锅炉的供水管道，保证了回收的冷凝水用于锅炉供水。
来自水蒸汽压缩机的蒸汽，经过换热器冷凝后，经过电动节流阀进行节流降温降压，变为低温的液态水进入位于闪蒸罐中的蛇形管道（回流管道在位于闪蒸罐内的管体呈蛇形排布而成）中，经过蛇形管道的喷淋孔形成雾化，散布于闪蒸罐内部。此时，进入闪蒸罐的冷凝水经过闪蒸后，产生的水蒸汽与低温的液体水之间，发生传热传质过程，将闪蒸汽冷凝为液态，滴落于闪蒸罐底部，进一步降低闪蒸罐内的压力，利于蒸汽管道冷凝水的回收。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是本发明中闪蒸罐的示意图；
图3是本发明中换热器的示意图；
图4本发明中蛇形管道的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1至图4所示，本发明的一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，包括与蒸汽管道连接的冷凝水回收管道8，还包括闪蒸罐2、水蒸汽压缩机3和换热器5，闪蒸罐2的顶部设有冷凝水进口21和蒸汽出口23，闪蒸罐2的底部设冷凝水出口24，换热器5上设有冷凝水进口53、高温冷凝水出口54、高温蒸汽进口51以及低温蒸汽出口52。
闪蒸罐2的冷凝水进口21与所述冷凝水回收管道8连接，闪蒸罐2的蒸汽出口23与换热器5的高温蒸汽进口51通过蒸汽输送管道连接，且该蒸汽输送管道上设置所述水蒸汽压缩机3，闪蒸罐2的冷凝水出口24与换热器5的冷凝水进口53通过冷凝水输送管道连接，且该冷凝水输送管道上沿输送方向依次设置有水处理设备7（水处理设备7为常规的锅炉用水处理流程，包含氧离子和铁离子的去除，即除铁设备和除氧设备）和水泵4。换热器5的高温冷凝水出口54外接锅炉供水管道，换热器5的低温蒸汽出口52连接回流管道22，回流管道22伸入至闪蒸罐2内上部，且回流管道22在位于闪蒸罐2内的管体处设有喷淋装置。回流管道22上还设置有电动节流阀
本实施例中，回流管道22经闪蒸罐2的侧壁上部伸入至闪蒸罐2内，并且所述回流管道22在位于闪蒸罐2内的管体呈蛇形排布形成蛇形管道，且该蛇形管道的管体底部设置喷淋孔形成所述喷淋装置。
本实施例中，为保证换热效果，换热器5采用板式换热器。
本发明解决了蒸汽管道冷凝水回收过程中，由于闪蒸罐压力较高，管道冷凝水不能顺利回收的问题。本发明通过采用水蒸汽压缩机降低闪蒸罐内压力，保证蒸汽管道冷凝水顺利流入，同时水蒸汽压缩机排出的高温蒸汽，与经水泵加压后的冷凝水换热并提升其温度，换热器出口的高温热水进入锅炉供水管道中。经换热器冷却后的蒸汽经过电动节流阀节流降温后进入闪蒸罐中，与闪蒸罐中的蒸汽换热，进一步降低闪蒸罐压力，保证了蒸汽管道冷凝水顺利流入闪蒸罐，同时提高了进入锅炉供水管道的冷凝水温度，该冷凝水回收系统保证了冷凝水的高效利用。
本发明的具体工作原理如下：来自蒸汽管道（用汽设备）的冷凝水，经冷凝水回收管道8到达闪蒸罐2后，由于容积远大于管道容积，压力突然变小，冷凝水部分汽化，冷凝水分为液态和气态两部分。此时气态的水蒸汽在水蒸汽压缩机3的作用下，源源不断的由水蒸汽压缩机进口输送至水蒸汽压缩机出口，使得内部压力下降，此时蒸汽管道（用汽设备）内部与蒸汽管道之间的压差增大，蒸汽管道（用汽设备）中的冷凝水在压力差的作用下，快速的进入闪蒸罐2内部，冷凝水回收效率达到提升。
水蒸汽压缩机3出口的水蒸汽，其温度和压力较压缩机进口蒸汽有较大的提升，该部分高温高压的蒸汽进入换热器5中，与来自水泵4的冷凝水发生传热过程，进一步提升了换热器中冷凝水的压力和温度，换热器高温冷凝水出口的冷凝水直接连接锅炉的供水管道，保证了回收的冷凝水用于锅炉供水。
来自水蒸汽压缩机2的蒸汽，经过换热器冷凝后，经过电动节流阀6进行节流降温降压，变为低温的液态水进入位于闪蒸罐2中的蛇形管道（回流管道22在位于闪蒸罐内的管体呈蛇形排布而成）中，经过蛇形管道的喷淋孔形成雾化，散布于闪蒸罐2内部。此时，进入闪蒸罐2的冷凝水经过闪蒸后，产生的水蒸汽与低温的液体水之间，发生传热传质过程，将闪蒸汽冷凝为液态，滴落于闪蒸罐2底部，进一步降低闪蒸罐2内的压力，利于蒸汽管道冷凝水的回收。
本实施例中，所述闪蒸罐2顶部设有用于检测闪蒸罐内部压力的压力传感器1；水蒸汽压缩机3为变频双螺杆压缩机，水蒸汽压缩机3的运行频率受该压力传感器1控制，当压力传感器1检测到闪蒸罐内部压力高于设定值时，水蒸汽压缩机3以高频率运行，当压力传感器1检测到闪蒸罐内部压力低于设定值时，水蒸汽压缩机3以低频率运行（设定值可由用户根据需要自行调整），实现了水蒸汽压缩机3的自动控制及运行。
电动节流阀6与所述压力传感器1控制连接。电动节流阀6开度受储水罐内部压力控制，使节流阀后液态水温度低于储水罐内闪蒸汽温度3℃，保证由蒸汽管道进入闪蒸罐中的闪蒸汽能及时的冷凝为液态。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
Claims (8)
1.一种带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，包括与蒸汽管道连接的冷凝水回收管道，其特征在于：还包括闪蒸罐、水蒸汽压缩机和换热器，闪蒸罐上设有冷凝水进口、蒸汽出口以及冷凝水出口，换热器上设有冷凝水进口、高温冷凝水出口、高温蒸汽进口以及低温蒸汽出口；
闪蒸罐的冷凝水进口与所述冷凝水回收管道连接，闪蒸罐的蒸汽出口与换热器的高温蒸汽进口通过蒸汽输送管道连接，且该蒸汽输送管道上设置所述水蒸汽压缩机，闪蒸罐的冷凝水出口与换热器的冷凝水进口通过冷凝水输送管道连接，换热器的高温冷凝水出口外接供水设备，换热器的低温蒸汽出口连接回流管道，回流管道伸入至闪蒸罐内上部，回流管道在位于闪蒸罐内的管体呈蛇形排布形成蛇形管道，且蛇形管道上设有喷淋装置；
所述闪蒸罐顶部设有用于检测闪蒸罐内部压力的压力传感器；
水蒸汽压缩机的运行频率受该压力传感器控制，当压力传感器检测到闪蒸罐内部压力高于设定值时，水蒸汽压缩机以高频率运行，当压力传感器检测到闪蒸罐内部压力低于设定值时，水蒸汽压缩机以低频率运行；
所述回流管道上设置有电动节流阀，电动节流阀与所述压力传感器控制连接，电动节流阀开度受储水罐内部压力控制。
2.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述冷凝水进口及蒸汽出口设于闪蒸罐顶部，冷凝水出口设于闪蒸罐底部。
3.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述回流管道经闪蒸罐的侧壁上部伸入至闪蒸罐内。
4.根据权利要求3所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述蛇形管道的管体底部设置喷淋孔形成所述喷淋装置。
5.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述冷凝水输送管道上沿输送方向依次设置有水处理设备和水泵。
6.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述供水设备为锅炉供水管道。
7.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述水蒸汽压缩机为变频双螺杆压缩机。
8.根据权利要求1所述的带水蒸汽压缩机的动力设备冷凝水回收系统，其特征在于：所述换热器为板式换热器。
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