CN113526593B - 一种工业三效含盐废水蒸发结晶器及压力平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理技术领域，且公开了一种工业三效含盐废水蒸发结晶器及压力平衡方法，包括管道，所述管道的两侧分别固定连接有蒸发器，所述管道的外部固定连接有外管壁，所述外管壁的一侧活动连接有单向泄压阀，所述单向泄压阀的一侧活动连接有活动板，所述外管壁的内部固定连接有隔板Ⅰ，所述隔板Ⅰ的顶端固定连接有单向压力阀Ⅰ。通过双向压力阀和管道中部通孔的配合使设备正常使用时在整个管道的外部进行蒸汽压力过高处的蒸汽储存和压力过低处的蒸汽补给，从而平衡整个管道压力，使蒸汽量供给均匀，且外管壁能够给管道外侧提供保温层，避免管道因环境温度造成管道内部压力不平衡的问题。

Description

一种工业三效含盐废水蒸发结晶器及压力平衡方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种工业三效含盐废水蒸发结晶器及压力平衡方法。

背景技术

三效含盐废水蒸发结晶器在真空负压条件下对料液进行蒸发处理，由于料液在真空负压条件下沸点降低，且产生的水蒸汽会被快速冷凝或排出，所以蒸发速度更快，设备运行时，通过外部循环泵作用，由第一效产生的二次蒸汽可作为第二效加热器的加热介质，第二效的二次蒸汽作为第三效加热器的加热介质，热能得到充分利用，从而节省了锅炉蒸汽能耗，降低了设备运行成本，不被利用的二次蒸汽进入到冷凝器中，在外部循环冷却水的作用下被冷凝成液体，在冷凝水罐进行收集，最后由泵排出，回收利用冷凝水，至此完成蒸发浓缩过程。

在管道中输送蒸汽时，因管道长度和管道外部环境温度影响，管道内部蒸汽压力会有不均匀的现象，使蒸汽量供给不均匀，影响废水处理速率，且环境温度较低时，蒸汽冷凝增大加热器的耗能，且降低能量的利用率；设备运转时，循环泵使用过程中故障，此时蒸汽在管道内部滞留，易发生逆流，提高了循环泵本身故障排除后的输送难度，增大耗能；内部整体蒸汽过高时，会降低设备内部的真空度，影响含盐废水蒸发结晶的速率，影响结晶的晶体质量。

发明内容

针对背景技术中提出的现有三效废水蒸发结晶器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种工业三效含盐废水蒸发结晶器及压力平衡方法，具备可平衡压力、减少耗能的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，包括管道，所述管道的两侧分别固定连接有蒸发器，所述管道的外部固定连接有外管壁，所述外管壁的一侧活动连接有单向泄压阀，所述单向泄压阀的一侧活动连接有活动板，所述外管壁的内部固定连接有隔板Ⅰ，所述隔板Ⅰ的顶端固定连接有单向压力阀Ⅰ，所述外管壁的内部固定连接有位于隔板Ⅰ一侧的隔板Ⅱ，所述管道的内部位于隔板Ⅱ一侧等距离开设有通孔，所述隔板Ⅱ的顶端固定连接有单向压力阀Ⅱ，所述单向压力阀Ⅱ的一侧固定连接有传动板，所述管道的位于隔板Ⅱ的一侧内部开设有活动槽，且管道通过活动槽与传动板活动连接，所述传动板的底端活动连接有集合板，所述集合板的内部等距离固定连接有双向压力阀，所述隔板Ⅰ和隔板Ⅱ之间活动连接有活塞体，所述活塞体的外侧固定连接有弹簧Ⅰ，所述活塞体的一侧开设有槽，且活塞体通过槽固定连接有弹簧Ⅱ，所述弹簧Ⅱ的另一侧固定连接有封闭板。

优选的，所述管道在隔板Ⅱ一侧开设的通孔直径与双向压力阀的直径相同，且通孔的一侧与双向压力阀的一侧的水平距离为自身直径的两倍。

优选的，所述外管壁的数量为四，四个所述外管壁的底端分别与管道的上下左右固定连接。

优选的，所述单向压力阀Ⅰ的压力值为设备正常使用压力值，所述单向压力阀Ⅱ的压力值为单向压力阀Ⅰ压力值的两倍。

优选的，所述单向泄压阀、单向压力阀Ⅰ和双向压力阀的内部压力到达设备正常使用压力值的两倍时，活塞体运动了管道直径的二分之一。

优选的，所述封闭板的顶端与活塞体高度的二分之一处铰接，所述封闭板的形状呈四分之一圆形。

优选的，所述集合板的一侧与活动板的底端为磁性相吸的异性磁铁。

一种工业三效含盐废水蒸发结晶器的压力平衡方法，包括以下操作步骤：

S1、蒸汽从管道的一侧通入，并通过单向压力阀Ⅰ通入隔板Ⅰ和隔板Ⅱ之间；

S2、隔板Ⅰ和隔板Ⅱ之间蒸汽推动活塞体向管道的内侧方向移动，从而在蒸汽推力作用下使一侧铰接封闭板旋转并释放蒸汽，同时隔板Ⅰ和隔板Ⅱ之间蒸汽压力增加通过单向压力阀Ⅱ通入外管壁的另一侧，单向压力阀Ⅱ使传动板移动带动集合板向另一侧移动；

S3、外管壁内侧压力增加通过单向泄压阀释放多于蒸汽，蒸汽推动活动板移动，从而推动集合板向另一侧再次移动，使双向压力阀与管道内部通孔对齐，从而通过双向压力阀和外管壁进行管道内部蒸汽压力的平衡；

S4、循环泵故障，蒸汽停止，弹簧Ⅱ弹性作用使封闭板向一侧旋转，并使活塞体上移，从而关闭管道的一侧通道，即防回流。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过双向压力阀和管道中部通孔的配合使设备正常使用时在整个管道的外部进行蒸汽压力过高处的蒸汽储存和压力过低处的蒸汽补给，从而平衡整个管道压力，使蒸汽量供给均匀，且外管壁能够给管道外侧提供保温层，避免管道因环境温度造成管道内部压力不平衡的问题。

2、本发明通过循环泵故障，蒸汽输送停止，无蒸汽推力作用，从而通过弹簧Ⅰ关闭管道通入蒸汽一侧，避免蒸汽回流，减少耗能，降低废水处理成本。

3、本发明通过整体蒸汽压力过高时，通过双向压力阀通入外管壁的内部，能够储存多余蒸汽，减少多余蒸汽被冷凝后的热力损失，避免真空状态被破坏，提高含盐废水蒸发结晶的速率和结晶的晶体质量。

附图说明

图1为本发明结构剖开正视示意图；

图2为本发明图1中A处结构放大示意图；

图3为本发明局部结构放大示意图。

图中：1、管道；2、蒸发器；3、外管壁；4、单向泄压阀；5、活动板；6、隔板Ⅰ；7、单向压力阀Ⅰ；8、隔板Ⅱ；9、单向压力阀Ⅱ；10、传动板；11、集合板；12、双向压力阀；13、活塞体；14、弹簧Ⅰ；15、弹簧Ⅱ；16、封闭板。

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。

请参阅图1-3，一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，包括管道1，管道1的两侧分别固定连接有蒸发器2，管道1的外部固定连接有外管壁3，外管壁3的数量为四，四个外管壁3的底端分别与管道1的上下左右固定连接，外管壁3的一侧活动连接有单向泄压阀4，单向泄压阀4的一侧活动连接有活动板5，外管壁3的内部固定连接有隔板Ⅰ6，隔板Ⅰ6的顶端固定连接有单向压力阀Ⅰ7，外管壁3的内部固定连接有位于隔板Ⅰ6一侧的隔板Ⅱ8，管道1的内部位于隔板Ⅱ8一侧等距离开设有通孔，隔板Ⅱ8的顶端固定连接有单向压力阀Ⅱ9，单向压力阀Ⅱ9的一侧固定连接有传动板10，管道1的位于隔板Ⅱ8的一侧内部开设有活动槽，且管道1通过活动槽与传动板10活动连接，传动板10的底端活动连接有集合板11，集合板11的一侧与活动板5的底端为磁性相吸的异性磁铁，集合板11的内部等距离固定连接有双向压力阀12，隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间活动连接有活塞体13，活塞体13的外侧固定连接有弹簧Ⅰ14，活塞体13的一侧开设有槽，且活塞体13通过槽固定连接有弹簧Ⅱ15，弹簧Ⅱ15的另一侧固定连接有封闭板16，封闭板16的顶端与活塞体13高度的二分之一处铰接，封闭板16的形状呈四分之一圆形。

其中，管道1在隔板Ⅱ8一侧开设的通孔直径与双向压力阀12的直径相同，且通孔的一侧与双向压力阀12的一侧的水平距离为自身直径的两倍，使封闭板16打开通入蒸汽且外管壁3的内部蒸汽充满后进行双向压力阀12的平衡蒸汽，提高装置的运行准确度，避免进行评狠的气体不是蒸汽的问题。

其中，单向压力阀Ⅰ7的压力值为设备正常使用压力值，单向压力阀Ⅱ9的压力值为单向压力阀Ⅰ7压力值的两倍，使隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间的蒸汽压力使活塞体13运动打开封闭板16，提高装置的自动化程度。

其中，单向泄压阀4、单向压力阀Ⅰ7和双向压力阀12的内部压力到达设备正常使用压力值的两倍时，活塞体13运动了管道1直径的二分之一，设定活塞体13运动的距离，使蒸汽通入外管壁3内使封闭板16在运行过程中打开。

一种工业三效含盐废水蒸发结晶器的压力平衡方法，包括以下操作步骤：

S1、蒸汽从管道1的一侧通入，并通过单向压力阀Ⅰ7通入隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间；

S2、隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间蒸汽推动活塞体13向管道1的内侧方向移动，从而在蒸汽推力作用下使一侧铰接封闭板16旋转并释放蒸汽，同时隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间蒸汽压力增加通过单向压力阀Ⅱ9通入外管壁3的另一侧，单向压力阀Ⅱ9使传动板10移动带动集合板11向另一侧移动；

S3、外管壁3内侧压力增加通过单向泄压阀4释放多于蒸汽，蒸汽推动活动板5移动，从而推动集合板11向另一侧再次移动，使双向压力阀12与管道1内部通孔对齐，从而通过双向压力阀12和外管壁3进行管道1内部蒸汽压力的平衡；

S4、循环泵故障，蒸汽停止，弹簧Ⅱ15弹性作用使封闭板16向一侧旋转，并使活塞体13上移，从而关闭管道1的一侧通道，即防回流。

本发明的使用方法(工作原理)如下：

正常使用时，整体设备抽真空，通过蒸发器2通出的二次蒸汽经过管道1的内部，在活塞体13的一侧即封闭板16的一侧聚集，压力到达设备额定压力后，单向压力阀Ⅰ7打开，蒸汽通入隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间，并推动活塞体13向管道1的内部方向移动，同时二次蒸汽在管道1的内部活塞体13和封闭板16的一侧推动活塞体13和封闭板16，活塞体13向内部移动使活塞体13和封闭板16的铰接处移出隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间，封闭板16被推动向另一侧旋转，从而向管道1的另一侧释放二次蒸汽，同时活塞体13移动到管道1直径的二分之一高度后，隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间蒸汽压力到达正常工作压力的两倍，即单向压力阀Ⅱ9打开向外管壁3的内部另一侧释放单向压力阀Ⅱ9内部多余的二次蒸汽，且蒸汽推动传动板10向另一侧运动，同时传动板10推动集合板11向另一侧运动，从而外管壁3内部另一侧的压力上升，即一直上升到正常使用压力时，即外管壁3的内部充满二次蒸汽后，单向泄压阀4打开，二次蒸汽推动活动板5使集合板11再一次向另一侧运动，使双向压力阀12的底端与管道1中部的通孔对齐，从而使双向压力阀12进行外管壁3和管道1内部的蒸汽交换。

循环泵故障前，活塞体13和封闭板16受到蒸汽的推力、隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间气体的推力和弹簧Ⅰ14弹簧的弹力，且达到了力的平衡，当活塞体13内蒸汽不循环通入时，循环泵故障后，因蒸汽循环的推力消失，力不平衡，弹簧Ⅰ14会推动活塞体13向上移动，同时封闭板16在弹簧Ⅱ15的作用下向一侧旋转并紧贴活塞体13，使隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间的内部压力增加，通过单向压力阀Ⅱ9排出隔板Ⅰ6和隔板Ⅱ8之间蒸汽，同时关闭封闭板16，从而关闭蒸汽回流的方向。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，包括管道（1），其特征在于：所述管道（1）的两侧分别固定连接有蒸发器（2），所述管道（1）的外部固定连接有外管壁（3），所述外管壁（3）的一侧活动连接有单向泄压阀（4），所述单向泄压阀（4）的一侧活动连接有活动板（5），所述外管壁（3）的内部固定连接有隔板Ⅰ（6），所述隔板Ⅰ（6）的顶端固定连接有单向压力阀Ⅰ（7），所述外管壁（3）的内部固定连接有位于隔板Ⅰ（6）一侧的隔板Ⅱ（8），所述管道（1）的内部位于隔板Ⅱ（8）一侧等距离开设有通孔，所述隔板Ⅱ（8）的顶端固定连接有单向压力阀Ⅱ（9），所述单向压力阀Ⅱ（9）的一侧固定连接有传动板（10），所述管道（1）位于隔板Ⅱ（8）的一侧内部开设有活动槽，且管道（1）通过活动槽与传动板（10）活动连接，所述传动板（10）的底端活动连接有集合板（11），所述集合板（11）的内部等距离固定连接有双向压力阀（12），所述隔板Ⅰ（6）和隔板Ⅱ（8）之间活动连接有活塞体（13），所述活塞体（13）的外侧固定连接有弹簧Ⅰ（14），所述活塞体（13）的一侧开设有槽，且活塞体（13）通过槽固定连接有弹簧Ⅱ（15），所述弹簧Ⅱ（15）的另一侧固定连接有封闭板（16）；

所述单向泄压阀（4）、单向压力阀Ⅰ（7）和双向压力阀（12）的内部压力到达设备正常使用压力值的两倍时，活塞体（13）运动了管道（1）直径的二分之一；

所述封闭板（16）的顶端与活塞体（13）高度的二分之一处铰接，所述封闭板（16）的形状呈四分之一圆形。

2.根据权利要求1所述的一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，其特征在于：所述管道（1）在隔板Ⅱ（8）一侧开设的通孔直径与双向压力阀（12）的直径相同，且通孔的一侧与双向压力阀（12）的一侧的水平距离为自身直径的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，其特征在于：所述外管壁（3）的数量为四，四个所述外管壁（3）的底端分别与管道（1）的上下左右固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，其特征在于：所述单向压力阀Ⅰ（7）的压力值为设备正常使用压力值，所述单向压力阀Ⅱ（9）的压力值为单向压力阀Ⅰ（7）压力值的两倍。

5.根据权利要求1所述的一种工业三效含盐废水蒸发结晶器，其特征在于：所述集合板（11）的一侧与活动板（5）的底端为磁性相吸的异性磁铁。

6.根据权利要求1所述的一种工业三效含盐废水蒸发结晶器的压力平衡方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S1、蒸汽从管道（1）的一侧通入，并通过单向压力阀Ⅰ（7）通入隔板Ⅰ（6）和隔板Ⅱ（8）之间；

S2、隔板Ⅰ（6）和隔板Ⅱ（8）之间蒸汽推动活塞体（13）向管道（1）的内侧方向移动，从而在蒸汽推力作用下使一侧铰接封闭板（16）旋转并释放蒸汽，同时隔板Ⅰ（6）和隔板Ⅱ（8）之间蒸汽压力增加通过单向压力阀Ⅱ（9）通入外管壁（3）的另一侧，单向压力阀Ⅱ（9）使传动板（10）移动带动集合板（11）向另一侧移动；

S3、外管壁（3）内侧压力增加通过单向泄压阀（4）释放多余蒸汽，蒸汽推动活动板（5）移动，从而推动集合板（11）向另一侧再次移动，使双向压力阀（12）与管道（1）内部通孔对齐，从而通过双向压力阀（12）和外管壁（3）进行管道（1）内部蒸汽压力的平衡；

S4、循环泵故障，蒸汽停止，弹簧Ⅱ（15）弹性作用使封闭板（16）向一侧旋转，并使活塞体（13）上移，从而关闭管道（1）的一侧通道，即防回流。

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