CN111068365A - 助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统，助力脱气系统包括水封泵、气液分离循环桶以及助力泵。水封泵通过主管路连通于脱气塔的上部，用以将脱气塔内的混合水气体泵出。气液分离循环桶通过循环管路循环连通于水封泵，用以对水封泵泵出的混合水气体进行气液分离处理。助力泵设于主管路上，且位于水封泵与脱气塔之间，用以在水封泵泵出混合水气体时提供助力。本公开利用水封泵和助力泵组成基于机械式真空助力的两段式泵浦设备，水封泵循环水量较小，且所需使用的马达功率较小。并且，由真空塔抽出的混合水气体仅需一台水封泵处里，设备负荷较小，且水封泵的叶片运转效率耗损程度较低。

Description

助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统
技术领域
本公开涉及纯水处理设备技术领域，尤其涉及一种助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统。
背景技术
纯水系统在中段处里过程中(反渗透到一次纯水系统)，需去除水中二氧化碳(CO2)气体，避免碳酸根(CO3 2-)后续制程水质产生影响。现有纯水系统通常采用真空脱气塔系统实现上述功能，可以隔绝外部空气因子干扰水质。真空脱气塔系统须搭配液封式真空泵(真空度约为25托～35托，其中托即为Torr，1Torr≈1.316×10-3个标准大气压，或1Torr≈133.322Pa)，使脱气塔系统内水质不受外界污染，保持此系统持续循环。
在现有真空脱气塔系统中，通常采用两台单段水封式真空泵搭配使用。其中，每台单段水封式真空泵循环水量较大(约为每分钟120升，即120LPM)，且所需使用的马达功率较大(约为75马力，即75HP或75匹，运转电流约为75安培，即75A)。据此，由真空塔抽出的全部混合水气体全部由多台单段水封式真空泵处里，导致负荷过大，且泵机的叶片运转效率耗损严重。
发明内容
本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种循环水量较小、所需马达功率较小且封水泵叶片运转效率损坏程度较低的助力脱气系统。
本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述助力脱气系统的真空脱气塔。
本公开的又一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述真空脱气塔的纯水系统。
为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的一个方面，提供一种助力脱气系统，用以对脱气塔抽真空。其中，所述助力脱气系统包括水封泵、气液分离循环桶以及助力泵。所述水封泵通过主管路连通于所述脱气塔的上部，所述水封泵被配置为将所述脱气塔内的混合水气体泵出。所述气液分离循环桶通过循环管路循环连通于所述水封泵，所述气液分离循环桶被配置为对所述水封泵泵出的混合水气体进行气液分离处理。所述助力泵设于所述主管路上，且位于所述水封泵与所述脱气塔之间，所述助力泵被配置为在所述水封泵泵出混合水气体时提供助力。
根据本公开的其中一个实施方式，所述助力泵循环连通有真空管路，所述真空管路上设有真空开关。
根据本公开的其中一个实施方式，所述真空管路上还设有真空计。
根据本公开的其中一个实施方式，所述真空管路上还设有真空破坏阀。
根据本公开的其中一个实施方式，所述真空管路上设有旁通阀。
根据本公开的其中一个实施方式，所述主管路上设有入口阀，且所述入口阀位于所述助力泵与所述脱气塔之间。
根据本公开的其中一个实施方式，所述主管路上设有止回阀，且所述止回阀位于所述助力泵与所述水封泵之间。
根据本公开的其中一个实施方式，所述循环管路上设有冷却器。
根据本公开的另一个方面，提供一种真空脱气塔，包括塔体以及脱气系统。其中，所述脱气系统为本公开提出的且在上述实施方式中所述的助力脱气系统。其中，所述水封泵连通于所述塔体的上部，所述水封泵被配置为将所述塔体内的混合水气体泵出，所述助力泵连通所述水封泵与所述塔体之间。
根据本公开的又一个方面，提供一种纯水系统，其中，所述纯水系统包括本公开提出的且在上述实施方式中所述的真空脱气塔。
由上述技术方案可知，本公开提出的助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统的优点和积极效果在于：
本公开提出的助力脱气系统，包括水封泵、气液分离循环桶以及助力泵。水封泵连通于脱气塔，用于将脱气塔内的混合水气体泵出。气液分离循环桶循环连通于水封泵，用于对混合水气体进行气液分离处理。助力泵设于水封泵与脱气塔之间，用于为水封泵提供助力。本公开通过上述设计，利用水封泵和助力泵组成基于机械式真空助力的两段式泵浦设备，其水封泵循环水量较小，且所需使用的马达功率较小。并且，由真空塔抽出的混合水气体仅需一台水封泵处里，设备负荷较小，且水封泵的叶片运转效率耗损程度较低。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是根据一示例性实施方式示出的一种助力脱气系统的系统示意图；
图2是根据一示例性实施方式示出的一种真空脱气塔的系统示意图。
附图标记说明如下：
100.助力脱气系统；
110.水封泵；
120.气液分离循环桶；
121.出口；
122.补充水孔；
123.溢流孔；
124.浮球阀；
125.排水孔；
126.液位计；
130.助力泵；
140.主管路；
141.入口阀；
142.止回阀；
150.循环管路；
151.冷却器；
160.真空管路；
161.真空开关；
162.真空计；
163.真空破坏阀；
164.旁通阀；
200.塔体。
具体实施方式
体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。
在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。
助力脱气系统实施方式
参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的助力脱气系统的系统示意图。在该示例性实施方式中，本公开提出的助力脱气系统是以应用于纯水系统的真空脱气塔的脱气设备为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的系统脱气设备或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的助力脱气系统的原理的范围内。
如图1所示，在本实施方式中，本公开提出的助力脱气系统100能够用以对脱气塔抽真空。具体而言，该助力脱气系统100主要包括水封泵110、气液分离循环桶120以及助力泵130。其中，水封泵110通过主管路140连通于脱气塔的上部，水封泵110能够将脱气塔内的混合水气体经由主管路140泵出。气液分离循环桶120通过循环管路150循环连通于水封泵110，气液分离循环桶120能够对水封泵110泵出的混合水气体进行气液分离处理。例如，气液分离循环桶120能够将混合水气体中的CO2气体去除，从而避免CO3 2-对后续制程水质的影响。助力泵130设置在主管路140上，且助力泵130是位于水封泵110与脱气塔之间，助力泵130用于在水封泵110经由主管路140向气液分离循环桶120泵送混合水气体时提供助力。
通过本公开的上述设计，利用水封泵110和助力泵130组成基于机械式真空助力的两段式泵浦设备，本公开提出的助力脱气系统100能够利用助力泵130对混合水气体提供第一段的助力运转，再送至第二段的水封泵110并泵送至气液分离循环桶120。其中，水封泵110循环水量较小，且所需使用的马达功率较小。并且，由真空塔抽出的混合水气体仅需一台水封泵110处里，设备负荷较小，且水封泵110的叶片运转效率耗损程度较低。
进一步地，如图1所示，在本实施方式中，助力泵130优选地循环连通有真空管路160，且该真空管路160上选择性地设有真空装置，以保持助力泵130泵送混合水气体过程中的真空环境。具体而言，真空管路160上设置有真空开关161、真空计162、真空破坏阀163以及旁通阀164。其中，旁通阀164具有保护作用，当真空计162测得真空度超出范围，真空开关161作动(真空计162压力正常为负值当变为正值，表示此系统异常)水封泵110水量过负荷导致无法处里脱气塔的混合水气，此时，经旁通阀164及破坏阀163排出真空管路160之外，从而提供对上述设备的保护作用。
进一步地，如图1所示，在本实施方式中，气液分离循环桶120主要包括桶体和设置或联通在桶体上的出口121、补充水孔122、溢流孔123、浮球阀124、排水孔125和液位计126。其中，桶体需保持液位计126的正常水位，当液位过低时，可由补充水孔122补充，当液位过高时，可由溢流孔123流出，桶体内的气体可由出口121排出，维修时可由排水孔125排水。
进一步地，如图1所示，在本实施方式中，主管路140上优选地设置有入口阀141，且入口阀141位于助力泵130与脱气塔之间。据此，助力脱气系统100能够通过入口阀141控制整个系统和脱气塔的连通关系，实现脱气功能的选择性实现。
进一步地，如图1所示，在本实施方式中，主管路140上优选地设置有止回阀142，且止回阀142位于助力泵130与水封泵110之间。其中，止回阀142用以在主管路140的由水封泵110一侧到助力泵130一侧的方向上提供止回功能。
进一步地，如图1所示，在本实施方式中，循环管路150上优选地设置有冷却器151。该冷却器151能够对经由循环管路150在水封泵110与气液分离循环桶120之间循环的混合水气体提供冷却功能。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的助力脱气系统仅仅是能够采用本公开原理的许多种助力脱气系统中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的助力脱气系统100的任何细节或助力脱气系统的任何部件。
真空脱气塔实施方式
参阅图2，其代表性地示出了本公开提出的真空脱气塔的系统示意图。在该示例性实施方式中，本公开提出的真空脱气塔是以应用于纯水系统为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的净化系统或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的真空脱气塔的原理的范围内。
如图2所示，在本实施方式中，本公开提出的真空脱气塔主要包括塔体200以及脱气系统。具体而言，塔体200的顶部可通过管路与上游设备(例如RO)连通，塔体200的底部能够储存脱水后的液体，并通过带有泵组的管路将其输出至下游设备。脱气系统为本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的助力脱气系统100。
如图2所示，在本实施方式中，助力脱气系统100主要包括水封泵110、气液分离循环桶120以及助力泵130。其中，水封泵110通过主管路140连通于塔体200的上部，水封泵110能够将塔体200内的混合水气体经由主管路140泵出。气液分离循环桶120通过循环管路150循环连通于水封泵110，气液分离循环桶120能够对水封泵110泵出的混合水气体进行气液分离处理。例如，气液分离循环桶120能够将混合水气体中的CO2气体去除，从而避免CO3 2-对后续制程水质的影响。助力泵130设置在主管路140上，且助力泵130是位于水封泵110与塔体200之间，助力泵130用于在水封泵110经由主管路140向气液分离循环桶120泵送混合水气体时提供助力。
进一步地，如图2所示，在本实施方式中，助力泵130优选地循环连通有真空管路160，且该真空管路160上选择性地设有真空装置，以保持助力泵130泵送混合水气体过程中的真空环境。具体而言，真空管路160上设置有真空开关161、真空计162、真空破坏阀163以及旁通阀164。
进一步地，如图2所示，在本实施方式中，主管路140上优选地设置有入口阀141，且入口阀141位于助力泵130与塔体200之间。据此，助力脱气系统100能够通过入口阀141控制整个系统和塔体200的连通关系，实现脱气功能的选择性实现。
进一步地，如图2所示，在本实施方式中，主管路140上优选地设置有止回阀142，且止回阀142位于助力泵130与水封泵110之间。其中，止回阀142用以在主管路140的由水封泵110一侧到助力泵130一侧的方向上提供止回功能。
进一步地，如图2所示，在本实施方式中，循环管路150上优选地设置有冷却器151。该冷却器151能够对经由循环管路150在水封泵110与气液分离循环桶120之间循环的混合水气体提供冷却功能。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的真空脱气塔仅仅是能够采用本公开原理的许多种真空脱气塔中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的真空脱气塔的任何细节或真空脱气塔的任何部件。
纯水系统实施方式
基于上述对本公开提出的助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔的示例性说明，以下对本公开提出的纯水系统的一示例性实施方式进行说明。
在本实施方式中，本公开提出的纯水系统主要包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的真空脱气塔。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的纯水系统仅仅是能够采用本公开原理的许多种纯水系统中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的纯水系统的任何细节或纯水系统的任何部件。
综上所述，本公开提出的助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统，其助力脱气系统包括水封泵、气液分离循环桶以及助力泵。水封泵连通于脱气塔，用于将脱气塔内的混合水气体泵出。气液分离循环桶循环连通于水封泵，用于对混合水气体进行气液分离处理。助力泵设于水封泵与脱气塔之间，用于为水封泵提供助力。本公开通过上述设计，利用水封泵和助力泵组成基于机械式真空助力的两段式泵浦设备，其水封泵循环水量较小，且所需使用的马达功率较小。并且，由真空塔抽出的混合水气体仅需一台水封泵处里，设备负荷较小，且水封泵的叶片运转效率耗损程度较低。
具体而言，本公开的上述设计经试验论证，至少可以达成以下数据指标或实现以下具体功效：
1、驱动水封泵工作所使用的马达功率仅需约25马力(即18千瓦，电流约为25安)，节约用电量45％～50％。
2、仅需一台水封泵即可达到系统所需的25托～30托。
3、冷却循环水量仅需每分钟45升，节约冷却循环水量50％～60％。
4、造价为采用现有泵组时的50％左右。
以上详细地描述和/或图示了本公开提出的助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的助力脱气系统和具有该系统的真空脱气塔及纯水系统进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种助力脱气系统，用以对脱气塔抽真空，其特征在于，所述助力脱气系统包括：
水封泵，通过主管路连通于所述脱气塔的上部，所述水封泵被配置为将所述脱气塔内的混合水气体泵出；
气液分离循环桶，通过循环管路循环连通于所述水封泵，所述气液分离循环桶被配置为对所述水封泵泵出的混合水气体进行气液分离处理；以及
助力泵，设于所述主管路上，且位于所述水封泵与所述脱气塔之间，所述助力泵被配置为在所述水封泵泵出混合水气体时提供助力。
2.根据权利要求1所述的助力脱气系统，其特征在于，所述助力泵循环连通有真空管路，所述真空管路上设有真空开关。
3.根据权利要求2述的助力脱气系统，其特征在于，所述真空管路上还设有真空计。
4.根据权利要求2述的助力脱气系统，其特征在于，所述真空管路上还设有真空破坏阀。
5.根据权利要求2所述的助力脱气系统，其特征在于，所述真空管路上设有旁通阀。
6.根据权利要求1所述的助力脱气系统，其特征在于，所述主管路上设有入口阀，且所述入口阀位于所述助力泵与所述脱气塔之间。
7.根据权利要求1所述的助力脱气系统，其特征在于，所述主管路上设有止回阀，且所述止回阀位于所述助力泵与所述水封泵之间。
8.根据权利要求1所述的助力脱气系统，其特征在于，所述循环管路上设有冷却器。
9.一种真空脱气塔，包括塔体以及脱气系统，其特征在于，所述脱气系统为权利要求1～8任意一项所述的助力脱气系统；其中，所述水封泵连通于所述塔体的上部，所述水封泵被配置为将所述塔体内的混合水气体泵出，所述助力泵连通所述水封泵与所述塔体之间。
10.一种纯水系统，其特征在于，所述纯水系统包括权利要求9所述的真空脱气塔。
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