CN109482032A - 一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法及分离装置 - Google Patents
一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法及分离装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法以及分离装置,其中,分离装置,包括主外筒以及一次设置的装置进口件、初级疏水腔、阻隔孔板、重力沉降腔、丝网分离模块、两级反旋向分离模块、输出稳定筒。本发明根据实际需要,以及各个部分汽液分离的特点,制定了先阻隔疏水腔,再丝网模块,后两级反向旋风的汽液分离技术路线,其中蒸汽干度先提高、后降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法及分离装置。
背景技术
在酿造生产工艺中,需要大量使用低压蒸汽,并排放大量低压低温废蒸汽,在此低压蒸汽回收再利用过程中,需要产生符合于酿造生产的新鲜蒸汽,此类蒸汽具有压力低,流速低,蒸汽干度低等特点。采用有些现有的汽液分离方法,存在以下不足:
(1)对此类蒸汽分离效果不够理想,与工艺生产所需蒸汽符合度低;
(2)另有些传统方法会导致所需蒸汽干度高,导致对生产工料不利影响;
(3)另外,还有一些传统分离方法附属部件多,导致成本增加同时,并与实际生产设备集成度低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种汽符合酿造生产工艺需求的应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法及分离装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法,其特征在于:包括如下过程:
步骤(1):低压低速蒸汽经由分离装置进口进入分离装置;
步骤(2):蒸汽经过流通截面积突然扩大的初级疏水腔,并结合初级疏水腔内的阻隔孔板的阻隔降压,并结合蒸汽撞击阻隔孔板后反向混合,导致在初级疏水腔形成大量冷凝液体,冷凝液体通过初级疏水腔内的疏水管及时导流出;
步骤(3):阻隔孔板出孔的蒸汽,因为阻隔流通截面积减小,压力降低,出孔流速提升;
步骤(4):蒸汽经过重力沉降腔的沉降并伴随冷凝,有效的蒸汽进入丝网分离模块进行干度提升;
步骤(5):流速高速进入一级旋风流道,进行逆时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体;
步骤(6):经过一级旋风稳定腔进入二级旋风流道,进行顺时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体;
步骤(7):蒸汽进入输出稳定筒,减缓流速,减少蒸汽内旋,从而稳定输出供给现场下一步酿造工序直接使用。
上述步骤1中,进入分离装置前,低压低速蒸汽低干度指标为:50%,蒸汽压力1bar-1.1bar,蒸汽流速为3m/s-5m/s。
上述步骤2中,经阻隔孔板跑出的蒸汽流速被提高约为1.6V0-1.8V0,出孔蒸汽压强降小ΔP,ΔP=0.06P0-0.1P0,出孔蒸汽的干度被提高到1.1X0-1.15X0,其中,V0为蒸汽进入装置进口件的初始进汽速度;P0为蒸汽进入装置进口件的初始进汽速度;X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
上述步骤4中,丝网分离模块过滤后蒸汽速度控制在5m/s-7m/s,蒸汽干度被提高到1.9X0-1.95X0,其中,X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
上述步骤5中,流速高速进入一级旋风流道后流道流通截面相对重力沉降腔流道流通截面突然减小90%。
上述步骤6中,二级反旋向分离模块的出口蒸汽速度被提高到7m/s-12/s,干度被控制在1.7X0-1.8X0,其中,X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
上述步骤7中,从输出稳定筒输出的蒸汽干度为80%,蒸汽压力1bar-1.05bar,蒸汽流速为10m/s-12/s。
一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离装置,其特征在于:包括依次设置的装置进口件、初级疏水腔、阻隔孔板、重力沉降腔、丝网分离模块、两级反旋向分离模块、输出稳定筒,初级疏水腔的内壁安装用于导出冷凝液体的第一疏水管,初级疏水腔的流通截面相对装置进口件的流通截面扩大,阻隔孔板上密布有阻隔孔,两级反旋向分离模块包括自下而上依次设置的一级旋风流道和二级旋风流道,丝网分离模块、一级旋风流道、二级旋风流道、输出稳定筒依次连通,其中一级旋风流道和二级旋风流道的旋向反向设置,所述的输出稳定筒连通至两级反旋向分离模块。
作为优选,一级旋风流道和丝网分离模块之间设置有一级隔离板,二级旋风流道和一级旋风流道之间设置有二级隔离板,一级旋风流道包括呈C形的一级主流道以及一级流道弯管,所述一级主流道由一级内筒、一级外筒、一级C形隔板以及一级隔离板围绕而成,一级C形隔板开设有一级开口,一级C形隔板和一级隔离板之间为一级夹层空间,一级主流道经由一级开口连通至一级夹层空间,一级内筒的内部空间下端与一级夹层空间直通,一级流道弯管的下端直通丝网分离模块,一级流道弯管的上端直通一级主流道,所述二极旋风流道包括呈C形的二极主流道以及二极流道弯管,所述二极主流道由二极内筒、二极外筒、二极C形隔板以及二极隔离板围绕而成,二极C形隔板开设有二极开口,二极C形隔板和二极隔离板之间为二极夹层空间,二极主流道经由二极开口连通管至二极夹层空间,二级内筒的内部空间下端与二级夹层空间直通,二极流道弯管的下端直通一级内筒的内部空间上端,二极流道弯管的上端直通二极主流道,二级内筒的内部空间上端直通输出稳定筒,一级流道弯管和二级流道弯管均采用直接弯头管结构。
作为优选,一级内筒的外壁向外突出的一段外扩壁,所述二极流道弯管的下端连通至外扩壁的上端。
作为优选,装置进口件固定在主外筒上,阻隔孔板、丝网分离模块、一级隔离板、二级隔离板固定于主外筒内,主外筒内,位于阻隔孔板下方的空间区域为初级疏水腔;位于阻隔孔板、丝网分离模块之间的空间区域为重力沉降腔,位于一级隔离板、二级隔离板之间为一级旋风流道设置区,二级隔离板以上部分为二级旋风流道设置区,所述一级外筒和二极外筒分别为主外筒上不同对位高度的筒壁部分。主外筒直径为219mm-406mm。
作为优选,阻隔孔直径为10mm,间距为25mm,阻隔孔呈现等边三角形布置。
作为优选,重力沉降腔的高度为400mm-550mm,丝网分离模块的厚度为80mm-100mm。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明方法和设备有别于常规的汽液分离技术路线,本发明根据实际需要,以及各个部分汽液分离的特点,制定了先阻隔疏水腔,再丝网模块,后两级反向旋风的汽液分离技术路线,其中蒸汽干度先提高、后降低;本发明在各个部件应用中,通过不断调整蒸汽流速和压力,控制各个部分的汽液分离效果,汽液分离效果较好,以实现酿造生产工艺高度符合。并且,整个装置成本低廉,集成度高,简单实用。
附图说明
图1是本发明实施例低压低速低干度汽液分离装置的结构示意图。
图2是本发明实施例低压低速低干度汽液分离装置的底部结构示意图。
图3是本发明实施例低压低速低干度汽液分离装置的内部结构示意图。
图中编号:主外筒1,装置进口件2,初级疏水腔3,阻隔孔板4,阻隔孔41,重力沉降腔5,丝网分离模块6,输出稳定筒7,一级隔离板81,一级主流道82,一级流道弯管83,一级内筒84,一级夹层空间85,一级C形隔板86,一级开口87,二级隔离板91,二极主流道92,二极流道弯管93,二极内筒94,外扩壁95,二极C形隔板96,二极开口97,二级夹层空间98
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1-图3,本实施例低压低速低干度汽液分离装置,包括主外筒1以及装置进口件2、初级疏水腔3、阻隔孔板4、重力沉降腔5、丝网分离模块6、两级反旋向分离模块、输出稳定筒7。
装置进口采用非标法兰,非标法兰用于对接上一工艺设备的非标法兰,因为不同生产现场不同连接方式,有些需要测绘实际现场对接法兰,有些需要另外制作一套对接法兰连接。进入非标法兰的蒸汽具有低压低速特点。
初级疏水腔3的内壁安装用于导出冷凝液体的第一疏水管,初级疏水腔3的流通截面相对装置进口件2的流通截面扩大3倍。
阻隔孔板4上密布有阻隔孔41,通过阻隔孔板4的阻隔及节流,导致在初级疏水腔3形成大量冷凝液体,并第一疏水管及时导流出冷凝液体,出孔流速提高,阻隔孔41直径为10mm,间距为25mm,阻隔孔41呈现等边三角形布置。
重力沉降腔5的高度为400mm-550mm,用于保护丝网分离模块6,其可实现足够降压,并且同时可提高蒸汽干度。丝网分离模块6的厚度为80mm-100mm。
两级反旋向分离模块包括自下而上依次设置的一级旋风流道和二级旋风流道,丝网分离模块6、一级旋风流道、二级旋风流道、输出稳定筒7依次连通,其中一级旋风流道和二级旋风流道的旋向反向设置,使得整体装置实现良好的汽液分离效果以及整体设备稳定无扭矩,两级反旋向分离模块利用旋风导向加速蒸汽和蒸汽冲刷内壁面,实现汽液分离,并且在旋风流道形成疏水,流速进一步提高及干度被小范围降低,此装置出口速度得到提升,且干度得到控制,所述的输出稳定筒7连通至两级反旋向分离模块,主要通过输出稳定筒7稳定输出蒸汽的压力及流速,保证酿造生产工序所需汽源的稳定使用要求。伴随旋风导向作用,蒸汽冲刷一级旋风流道、二级旋风流道的壁面,实现汽液分离。实现流速进一步提高及干度被小范围降低。
一级旋风流道和丝网分离模块6之间设置有一级隔离板81,二级旋风流道和一级旋风流道之间设置有二级隔离板91,一级旋风流道包括呈C形的一级主流道82以及一级流道弯管83,所述一级主流道82由一级内筒84、一级外筒、一级C形隔板86以及一级隔离板81围绕而成,一级C形隔板86开设有一级开口87,一级C形隔板86和一级隔离板81之间为一级夹层空间85,一级主流道82经由一级开口87连通至一级夹层空间85,一级内筒84的内部空间下端与一级夹层空间85直通,一级流道弯管83的下端直通丝网分离模块6,一级流道弯管83的上端直通一级主流道82,所述二极旋风流道包括呈C形的二极主流道92以及二极流道弯管93,所述二极主流道92由二极内筒94、二极外筒、二极C形隔板96以及二极隔离板围绕而成,二极C形隔板96开设有二极开口97,二极C形隔板96和二极隔离板之间为二极夹层空间,二极主流道92经由二极开口97连通管至二极夹层空间,二级内筒的内部空间下端与二级夹层空间98直通,二极流道弯管93的下端直通一级内筒84的内部空间上端,二极流道弯管93的上端直通二极主流道92,二级内筒的内部空间上端直通输出稳定筒7,一级流道弯管83和二级流道弯管均采用直接弯头管结构。
一级内筒84的外壁向外突出的一段外扩壁95,所述二极流道弯管93的下端连通至外扩壁95的上端。
装置进口件2固定在主外筒1上,阻隔孔板4、丝网分离模块6、一级隔离板81、二级隔离板91固定于主外筒1内,主外筒1内,位于阻隔孔板4下方的空间区域为初级疏水腔3;位于阻隔孔板4、丝网分离模块6之间的空间区域为重力沉降腔5,位于一级隔离板81、二级隔离板91之间为一级旋风流道设置区,二级隔离板91以上部分为二级旋风流道设置区,所述一级外筒和二极外筒分别为主外筒1上不同对位高度的筒壁部分。主外筒1直径为219mm-406mm,以符合酿造生产中特点。
低压低速低干度汽液分离装置实现汽液分离方法,包括如下过程:
步骤(1):低压低速蒸汽经由分离装置进口进入分离装置,进入分离装置前,低压低速蒸汽低干度指标为:50%,蒸汽压力1bar-1.1bar,蒸汽流速为3m/s-5m/s。
步骤(2):蒸汽经过流通截面积突然扩大的初级疏水腔3,并结合初级疏水腔3内的阻隔孔板4的阻隔降压,并结合蒸汽撞击阻隔孔板4后反向混合,导致在初级疏水腔3形成大量冷凝液体,冷凝液体通过初级疏水腔3内的疏水管及时导流出。经阻隔孔板4跑出的蒸汽流速被提高约为1.6V0-1.8V0,出孔蒸汽压强降小ΔP,ΔP=0.06P0-0.1P0,出孔蒸汽的干度被提高到1.1X0-1.15X0。
步骤(3):阻隔孔板4出孔的蒸汽,因为阻隔流通截面积减小,压力降低,出孔流速提升。
步骤(4):蒸汽经过重力沉降腔5的沉降并伴随冷凝,有效的蒸汽进入丝网分离模块6进行干度提升,丝网分离模块6过滤后蒸汽速度控制在5m/s-7m/s,蒸汽干度被提高到1.9X0-1.95X0。
步骤(5):流速高速进入一级旋风流道,进行逆时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体,流速高速进入一级旋风流道后流道流通截面相对重力沉降腔5流道流通截面突然减小90%。
步骤(6):经过一级旋风稳定腔进入二级旋风流道,进行顺时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体。二级反旋向分离模块的出口蒸汽速度被提高到7m/s-12/s,干度被控制在1.7X0-1.8X0。
步骤(7):蒸汽进入输出稳定筒7,减缓流速,减少蒸汽内旋,从而稳定输出供给现场下一步酿造工序直接使用,从输出稳定筒7输出的蒸汽干度为80%,蒸汽压力1bar-1.05bar,蒸汽流速为10m/s-12/s。
上述步骤中,V0为蒸汽进入装置进口件2的初始进汽速度;P0为蒸汽进入装置进口件2的初始进汽速度;X0为蒸汽进入装置进口件2的初始进干度。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离方法,其特征在于:包括如下过程:
步骤(1):低压低速蒸汽经由分离装置进口进入分离装置;
步骤(2):蒸汽经过流通截面积突然扩大的初级疏水腔,并结合初级疏水腔内的阻隔孔板的阻隔降压,并结合蒸汽撞击阻隔孔板后反向混合,导致在初级疏水腔形成大量冷凝液体,冷凝液体通过初级疏水腔内的疏水管及时导流出;
步骤(3):阻隔孔板出孔的蒸汽,因为阻隔流通截面积减小,压力降低,出孔流速提升;
步骤(4):蒸汽经过重力沉降腔的沉降并伴随冷凝,有效的蒸汽进入丝网分离模块进行干度提升;
步骤(5):流速高速进入一级旋风流道,进行逆时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体;
步骤(6):经过一级旋风稳定腔进入二级旋风流道,进行顺时针冲刷壁面和旋风汽液分离,疏水管及时导流出冷凝液体;
步骤(7):蒸汽进入输出稳定筒,减缓流速,减少蒸汽内旋,从而稳定输出供给现场下一步酿造工序直接使用。
2.根据权利要求1所述汽液分离方法,其特征在于:上述步骤1中,进入分离装置前,低压低速蒸汽低干度指标为:50%,蒸汽压力1bar-1.1bar,蒸汽流速为3m/s-5m/s。
3.根据权利要求1所述汽液分离方法,其特征在于:上述步骤2中,经阻隔孔板跑出的蒸汽流速被提高约为1.6V0-1.8V0,出孔蒸汽压强降小ΔP,ΔP=0.06P0-0.1P0,出孔蒸汽的干度被提高到1.1X0-1.15X0,其中,V0为蒸汽进入装置进口件的初始进汽速度;P0为蒸汽进入装置进口件的初始进汽速度;X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
4.根据权利要求1所述汽液分离方法,其特征在于:上述步骤4中,丝网分离模块过滤后蒸汽速度控制在5m/s-7m/s,蒸汽干度被提高到1.9X0-1.95X0,其中,X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
5.根据权利要求1所述汽液分离方法,其特征在于:上述步骤5中,流速高速进入一级旋风流道后流道流通截面相对重力沉降腔流道流通截面突然减小90%。
6.根据权利要求1所述汽液分离方法,其特征在于:上述步骤6中,二级反旋向分离模块的出口蒸汽速度被提高到7m/s-12/s,干度被控制在1.7X0-1.8X0,其中,X0为蒸汽进入装置进口件的初始进干度。
7.一种应用于酿造生产的低压低速低干度汽液分离装置,其特征在于:包括依次设置的装置进口件、初级疏水腔、阻隔孔板、重力沉降腔、丝网分离模块、两级反旋向分离模块、输出稳定筒,初级疏水腔的内壁安装用于导出冷凝液体的第一疏水管,初级疏水腔的流通截面相对装置进口件的流通截面扩大,阻隔孔板上密布有阻隔孔,两级反旋向分离模块包括自下而上依次设置的一级旋风流道和二级旋风流道,丝网分离模块、一级旋风流道、二级旋风流道、输出稳定筒依次连通,其中一级旋风流道和二级旋风流道的旋向反向设置,所述的输出稳定筒连通至两级反旋向分离模块。
8.根据权利要求7所述汽液分离装置,其特征在于:一级旋风流道和丝网分离模块之间设置有一级隔离板,二级旋风流道和一级旋风流道之间设置有二级隔离板,一级旋风流道包括呈C形的一级主流道以及一级流道弯管,所述一级主流道由一级内筒、一级外筒、一级C形隔板以及一级隔离板围绕而成,一级C形隔板开设有一级开口,一级C形隔板和一级隔离板之间为一级夹层空间,一级主流道经由一级开口连通至一级夹层空间,一级内筒的内部空间下端与一级夹层空间直通,一级流道弯管的下端直通丝网分离模块,一级流道弯管的上端直通一级主流道,所述二极旋风流道包括呈C形的二极主流道以及二极流道弯管,所述二极主流道由二极内筒、二极外筒、二极C形隔板以及二极隔离板围绕而成,二极C形隔板开设有二极开口,二极C形隔板和二极隔离板之间为二极夹层空间,二极主流道经由二极开口连通管至二极夹层空间,二级内筒的内部空间下端与二级夹层空间直通,二极流道弯管的下端直通一级内筒的内部空间上端,二极流道弯管的上端直通二极主流道,二级内筒的内部空间上端直通输出稳定筒,一级流道弯管和二级流道弯管均采用直接弯头管结构。
9.根据权利要求8所述汽液分离装置,其特征在于:一级内筒的外壁向外突出的一段外扩壁,所述二极流道弯管的下端连通至外扩壁的上端。
10.根据权利要求8所述汽液分离装置,其特征在于:装置进口件固定在主外筒上,阻隔孔板、丝网分离模块、一级隔离板、二级隔离板固定于主外筒内,主外筒内,位于阻隔孔板下方的空间区域为初级疏水腔;位于阻隔孔板、丝网分离模块之间的空间区域为重力沉降腔,位于一级隔离板、二级隔离板之间为一级旋风流道设置区,二级隔离板以上部分为二级旋风流道设置区,所述一级外筒和二极外筒分别为主外筒上不同对位高度的筒壁部分。主外筒直径为219mm-406mm。
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CN112191698A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 太原科技大学 | 一种用于热轧h型钢高压水除鳞装置 |
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CN112191698A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 太原科技大学 | 一种用于热轧h型钢高压水除鳞装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190319 |
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