CN111521042A - 一种用于高浓高盐废水处理中的预热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工设备领域，特别是涉及一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，包括预热器壳体、位于预热器壳体上部的顶盖和位于预热器壳体内部的盘管，盘管包括螺旋连接部和分别连接在螺旋连接部两端的第一连接部和第二连接部，第一连接部位于螺旋连接部内侧，第一连接部与第二连接部轴线相互平行，顶盖的顶部为半球型圆顶，顶盖上部最顶端设有物料出口、盘管热油进口和盘管热油出口，盘管热油进口与第一连接部连接，盘管热油出口与第二连接部连接。废水中离子之间很容易产生络合物附着在盘管上影响导热效果，螺旋状的盘管在清洗时比较方便。物料出口设置在顶端，可以防止预热器顶端出现空穴，发生气蚀，破坏设备，缩短设备的使用寿命。

Description

一种用于高浓高盐废水处理中的预热器

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别是涉及一种用于高浓高盐废水处理中的预热器。

背景技术

此前，公开号为CN201621399776.6中国实用新型提供本实用新型公开了一种用于三羟甲基丙烷生产中利用废蒸汽预热的预热器预热系统，包括废蒸汽管和列管式预热器，列管式预热器上端设有出料管，下端设有进料管，进料管的管路上设有泵，出料管及进料管与列管式预热器的管程连通，壳体的一侧的上下部位分别设有废蒸汽管和冷凝液出口，废蒸汽管和冷凝液出口与列管式预热器的壳程连通。本实用新型结构设计合理，操作简单、可控性强，将废蒸汽管通入列管式预热器，可以将低压低品位热值废蒸汽给蒸发浓缩进口缩合液提温，减少新鲜蒸汽用量，节省蒸汽，起到节能降耗的作用，同时，将低温蒸汽冷凝成液体，返到锅炉重复使用，减少排放。它旨在解决结构设计合理，操作简单、可控性强，将废蒸汽管通入列管式预热器，可以将低压低品位热值废蒸汽给蒸发浓缩进口缩合液提温，减少新鲜蒸汽用量，节省蒸汽，起到节能降耗的作用，同时，将低温蒸汽冷凝成液体，返到锅炉重复使用，减少排放。但是没有解决传统列管式换热器在长期浸泡在高浓高盐的废水中，其中含有大量的钙，铝，镁，磷，硫酸根，铁离子等，它们之间很容易发生反应，产生一些铁的络合物的污垢附着在列管的外侧，导致设备的导热率降低，而且对列管进行拆卸后清洗比较麻烦。而且现有技术中预热器对高浓高盐废水进行预热时，设备的出料口往往都是设置在预热器的圆周外侧上，这样使得设备中在液面与上顶盖之间会存在一定的空穴，在设备内高浓高盐废水在流动时，当局部压力因某种原因突然下降至液化气化压力以下时，液体就会发生汽化现象，此时，液体的气体逸出并形成气泡，空泡随液流进入压力较高的区域时，气泡急剧收缩而突然溃灭，原空泡周围的液体运动导致局部区域压力骤增。如果液流中不断形成、长大的空泡在固体壁面附近频频溃灭，壁面就会遭受巨大压力的反复冲击，从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀，而压力变化的剧烈程度则直接决定了气泡能够产生的破坏力，一定程度上讲，压力变化范围越大，气泡产生的气蚀能力也越大，对设备的破坏能力就越大。

发明内容

1．要解决的技术问题

本发明目的针对现有技术中存在的问题，提供一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，包括预热器壳体、位于预热器壳体上部的顶盖和位于预热器壳体内部的盘管，盘管包括螺旋连接部和分别连接在螺旋连接部两端的第一连接部和第二连接部，第一连接部位于螺旋连接部内侧，第一连接部与第二连接部轴线相互平行，顶盖的顶部为半球型圆顶，顶盖上部最顶端设有物料出口、盘管热油进口和盘管热油出口，盘管热油进口与第一连接部连接，盘管热油出口与第二连接部连接。由于废水中含有铁离子很容易产生络合物附着在盘管上影响导热效果，螺旋状的盘管在清洗时比较方便。将物料出口设置在最顶端，可以防止预热器顶端出现空腔，在使用过程中出现气蚀，破坏设备，缩短设备的使用寿命。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，包括预热器壳体、位于预热器壳体上部的顶盖和位于预热器壳体内部的盘管，所述盘管包括螺旋连接部和分别连接在螺旋连接部两端的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部位于螺旋连接部内侧，所述第一连接部与第二连接部轴线相互平行；所述顶盖的顶部为半球型圆顶，所述顶盖上部最顶端设有物料出口、盘管热油进口和盘管热油出口，所述盘管热油进口与第一连接部连接，盘管热油出口与第二连接部连接。

优选地，所述预热器壳体外侧设有保温夹套，可以通过夹套对设备内的温度进行保温及其均匀加热，所述保温夹套上设有与保温夹套连通的热油入口和热油出口，热油通过热油入口加入，再通过热油出口排出，可以对热油进行循环，使预热器内的液体进行加热，加热到一定温度时可以起到恒温的作用。

优选地，所述热油入口位于保温夹套下部，所述热油出口位于保温夹套上部靠近预热器壳体上端位置，出口与保温夹套表面垂直，由于入料口设置在预热器靠近下端的位置，所以将热油入口也设置在保温套下部，可以对入口进来的液体进行加热。

优选地，所述预热器壳体外周侧接近下端位置设有与预热器内腔连通的进料口，且进料口位于盘管最低端的上部，底部设有与预热器内腔连通的排污口

优选地，所述盘管位于预热器壳体内部的螺旋部位通过多个U型固定架将盘管固定在预热器壳体内壁上。

优选地，所述盘管为两组，其中一组螺旋部最大外形尺寸小于另外一组螺旋部最大外形尺寸，将其中一组放在另外一组内部，且螺旋部相互交错放置，管道交替叠放，可以增加受热的面积。

优选地，所述盘管热油进口和盘管热油出口各有两组，分别与两组盘管的第一连接部和第二连接部端口连接

3.有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，包括预热器壳体、位于预热器壳体上部的顶盖和位于预热器壳体内部的盘管，盘管包括螺旋连接部和分别连接在螺旋连接部两端的第一连接部和第二连接部，第一连接部位于螺旋连接部内侧，第一连接部与第二连接部轴线相互平行，加热管道设为螺旋形状既可以增加与设备内高浓高盐的液体的接触面积，使热油内的温度快速传递给高浓高盐的液体，而且废水中含有铁离子很容易产生络合物，附着在盘管上影响导热效果，与现有技术相比，螺旋管的拆卸清洗要比列管方便。

二、一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，预热器的顶盖为半球型的圆顶，将出料口设置在圆顶的最高端，这样设计可以防止高浓高盐的液体液体表面与顶盖之间存在空穴，发生气蚀，对设备造成严重损坏，降低设备的寿命。

附图说明

图1 本发明的剖视图；

图2 本发明的盘管结构示意图；

图3 本发明的两组盘管位置结构示意图；

图中，1、预热壳体；11、保温夹套，111、热油入口，112、热油出口，12、物料入口，13、排污口；

2、顶盖；21、物料出口，22、盘管热油入口，23、盘管热油出口；

3、盘管；31、第一连接部，32、第二连接部，33、螺旋连接部，34、U型固定架；

a、第二盘管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，包括预热器壳体1、位于预热器壳体上1部的顶盖2和位于预热器壳体1内部的盘管3。其中，在预热器壳体1外侧设有可以连通的保温夹套11，在保温夹套11底部设与导热油管连接且可以将流动的热油加入保温夹套11的热油入口111，在保温夹套11上端靠近预热器壳体1上端的位置设有垂直保温夹套11的热油出口112，通过热油入口111和热油出口112与外接的导热油管连接，对保温夹套11内的导热油进行流动交换，可以与预热器起到保温和加热的作用。

其次，盘管3包括螺旋连接部33和分别连接在螺旋连接部33两端的第一连接部31和第二连接部32，第一连接部31位于螺旋连接部33内侧，第一连接部31与第二连接部32轴线相互平行。顶盖2的顶部为半球型圆顶，在顶盖2上部最顶端设有物料出口21、盘管热油进口22和盘管热油出口23，盘管3的第一连接部31的自由端与盘管热油进口22连接，第二连接部32的自由端与盘管热油出口23与第二连接部32连接，盘管热油入口21和盘管热油进口22在与导热油管连接，通过盘管热油入口22和盘管热油出口23将盘管3与导热油管连接成循环回路，通过不断的循环对预热器内进入的物料进行热交换加热，最终与导热油管的温度相同，对物料进行保温。相对于列管式预热器，加热的时候接触面积增大，而且管道直径可以根据情况进行调整，在高浓高盐的废水中存在大量的Ga2+，Al3+，Mg2+，P5+，SO42-,Fe2+等，在高温高压下容易发生反应，产生的络合物附着在盘管3外侧，影响盘管3的导热效果，因此要对附着物及时清洗，盘管3为螺旋状的，拆卸清洗安装相对列管式要方便很多。而且为了增加加热效果，可以设置多个盘管3，以最大实体尺寸递减的方式，依次放入内部，盘管3通过U型固定架34固定在预热器壳体1内壁上，本方案中有两组盘管，分别为盘管3和第二盘管a，第二盘管a螺旋部33的最大实体小于盘管3，第二盘管a位于盘管3内侧，且螺旋部33的管道相互交错。

在预热器壳体1靠近底端的圆周面上设置有物料进口12，在底部设有排污口13。在预热器壳体1上端设有与预热器壳体1配合的圆顶形状的顶盖2，将物料出口21设置在顶盖2的最顶端，由于传统的设备中，出料口都是位于壳体端面一下，这样会使液面与顶盖之间形成一定的空腔，可以避免在高温高压时，在空穴处发生气蚀。

使用时，热油导管中的油分别从热油入口111和盘管热油入口22中进入，分别进入保温夹套11和盘管3内，经过保温夹套11和盘管3的内腔，从热油出口112和盘管热油出口23流出，与热油导管连通，进行循环加热或保温，高浓高盐的废水从物料入口12进入预热器内，液体不断上升，与保温夹套11和盘管3进行热交换，使高浓高盐的废水温度不断升高，直到与盘管3的温度一直，温度保持不变，当高浓高盐的废水充满预热器腔内，从物料出口21流出，流入到处理系统的其它设备内，预热器的工作完成。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，包括预热器壳体（1）、位于预热器壳体（1）上部的顶盖（2）和位于预热器壳体（1）内部的盘管（3），所述盘管（3）包括螺旋连接部（33）和分别连接在螺旋连接部（33）两端的第一连接部（31）和第二连接部（32），所述第一连接部（31）位于螺旋连接部（33）内侧，所述第一连接部（31）与第二连接部（32）轴线相互平行；所述顶盖（2）的顶部为半球型圆顶，所述顶盖（2）上部最顶端设有物料出口（21）、盘管热油进口（22）和盘管热油出口（23），所述盘管热油进口（22）与第一连接部（31）连接，盘管热油出口（23）与第二连接部（32）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述预热器壳体（1）外侧设有保温夹套（11），所述保温夹套（11）上设有与保温夹套（11）连通的热油入口（111）和热油出口（112）。

3.根据权利要求2所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述热油入口（111）位于保温夹套（11）下部，所述热油出口（112）位于保温夹套（11）上部靠近预热器壳体（1）上端位置，出口与保温夹套（11）表面垂直。

4.根据权利要求1所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述预热器壳体（1）外周侧接近下端位置设有与预热器内腔连通的进料口（12），且进料口（12）位于盘管（3）最低端的上部，底部设有与预热器内腔连通的排污口（13）。

5.根据权利要求1所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述盘管（3）位于预热器壳体（1）内部的螺旋部位通过多个U型固定架（34）将盘管（3）固定在预热器壳体（1）内壁上。

6.根据权利要求1所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述盘管（3）为两组，其中一组螺旋部（33）最大外形尺寸小于另外一组螺旋部（33）最大外形尺寸，将其中一组放在另外一组内部，且螺旋部（33）相互交错放置。

7.根据权利要求1所述的一种用于高浓高盐废水处理中的预热器，其特征在于，所述盘管热油进口（22）和盘管热油出口（23）各有两组。

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