CN115594312A - 适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置及方法。该阻垢装置包括换热室和结晶室，换热室套设在结晶室外；换热室设置有冷却水出口和冷却水进口，结晶室设置有冷凝水出口和冷凝水进口，冷却水出口、冷却水进口、冷凝水出口和冷凝水进口上分别设置有阀门；结晶室内可拆卸的安装有用于吸附冷凝水中析出的易结垢物质吸附装置。与现有技术相比，本发明提供的阻垢装置及方法能有效去除高温冷凝水中易垢物质，防止输送管道及泵机垢堵和机封损坏，达到提高管线和机封使用寿命的目的。冷凝水中析出的易结垢物质吸附在吸附装置上，定期将吸附装置拆下清洗，除去其上吸附的易结垢物质后即可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及冷凝水处理技术领域，尤其涉及适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置及方法。
背景技术
低温蒸馏工艺是利用温度、压力、沸点三者成正比关系，通过降低压力来降低沸点温度的一种节能环保水处理工艺，在生产过程中，高温状态下，水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合，生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等易结垢物质，由于部分易结垢物质随二次蒸汽进入平闪桶，温度、压力变化后结晶析出，吸附在混合冷水管线及泵机上，导致管线及泵机堵塞，机封损坏，影响系统正常生产。针对目前现状，现有处理办法主要通过更换堵塞管线和更换机封来维持系统正常运行，导致系统维修费增加，工作量大。
目前还没有较好的防垢措施，需研制一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，降低管线及泵机的堵塞频率。
发明内容
针对上述现有低温蒸馏工艺技术中管线及泵机的堵塞频率的不足，本发明的目的在于提供一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其可有效除去冷凝水中的易垢物质，降低管线及泵机的堵塞频率。
本发明提供的一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，包括换热室和结晶室，所述换热室套设在结晶室外；所述换热室设置有冷却水出口和冷却水进口，所述结晶室设置有冷凝水出口和冷凝水进口，所述冷却水出口、所述冷却水进口、所述冷凝水出口和所述冷凝水进口上分别设置有阀门；所述结晶室内可拆卸的安装有吸附装置，所述吸附装置用于吸附冷凝水中析出的易结垢物质。
优选地，所述吸附装置包括安装杆和吸附组件；所述安装杆的一端安装在挡板上并通过所述挡板可拆卸地安装在所述结晶室内，所述安装杆的另一端安装有所述吸附组件，所述吸附组件用于吸附冷凝水中析出的易结垢物质。
优选地，所述吸附组件包括支撑部和吸附网，所述吸附网固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上。
优选地，所述吸附组件包括支撑部和环状体，所述环状体固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上，所述环状体上具有若干吸附孔。
优选地，所述吸附组件包括支撑部和多个杆状体，多个所述杆状体呈放射状固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上，所述杆状体上具有若干吸附孔。
优选地，所述支撑部上开设有固定孔，所述安装杆穿过所述固定孔并与所述支撑部形成可拆卸连接。
优选地，所述吸附组件由树脂材料制成。
优选地，所述结晶室内设置有一隔板，所述隔板将所述结晶室分隔成两个结晶床，两个结晶床之间通过设置在所述隔板上的连通管或者连接孔相连通，每个所述结晶床内均可拆卸的安装有所述吸附装置。
本发明还提供了一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢方法，包括以下步骤：
将平闪桶的排水口与如上所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置的冷凝水进口相连接，使所述平闪桶内的冷凝水进入所述阻垢装置的结晶室内；向所述阻垢装置的换热室内通入冷却水，利用所述冷却水对所述结晶室内的冷凝水进行热交换，降低所述冷凝水的温度和流速，使冷凝水中的易结垢物质析出，通过所述结晶室内的吸附装置吸附所述易结垢物质，从而将易结垢物质从冷凝水中的除去。
优选地，通过冷却水进口的阀门和冷却水出口的阀门调节冷却水在所述换热室内的流速，从而控制换热室内的温度；通过冷凝水进口的阀门和冷凝水出口的阀门调节冷凝水在所述结晶室内的流速，从而调节冷凝水在所述结晶室内的停留时间。
与现有技术相比，本发明提供的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置及方法能有效去除高温冷凝水中易垢物质，防止输送管道及泵机垢堵和机封损坏，达到提高管线和机封使用寿命的目的。冷凝水中析出的易结垢物质吸附在结晶室内的吸附装置上，由于吸附装置是可拆卸地安装在结晶室内的，因此可以定期将吸附装置拆下清洗，除去其上吸附的易结垢物质后即可重复使用。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明一实施例提供的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的吸附装置的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的具有环状体的吸附组件的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的具有杆状体的吸附组件的结构示意图；
图5为本发明又一实施例提供的具有吸附网的吸附组件的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置与平闪桶的安装结构示意图。
附图标记说明：
1、换热室；2、结晶室；3、结晶床；4、吸附装置；5、挡板；6、隔板；7、平闪桶；8、旁通；9、阻垢装置；11、冷却水进口；12、冷却水出口；13、冷却水进口阀；14、冷却水出口阀；21、冷凝水进口；22、冷凝水出口；23、冷凝水进口阀；24、冷凝水出口阀；41、安装杆；42、吸附组件；43a、43b、43c、支撑部；44a、44b、44c、固定孔；45a、45b、吸附孔；42a、环状体；42b、杆状体；42c、结晶网；61、连通管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
如图1所示，适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置包括换热室1和结晶室2。
换热室1套设在结晶室2之外，换热室1的下部设置有冷却水进口11，冷却水进口11上设置有冷却水进口阀13；换热室1上部设置有冷却水出口12冷却水出口12上设置有冷却水出口阀14。通过冷却水进口阀13和冷却水出口阀14调节冷却水在换热室1内的流速，从而调节换热室1内的温度，为冷凝水中易结垢物质结晶析出提供温度条件。
结晶室2贯穿换热室1，结晶室2的上部设置有冷凝水出口22，冷凝水进口21上设置有冷凝水进口阀23；结晶室2下部设置有冷凝水出口22，冷凝水出口22上设置有冷凝水出口阀24；通过冷凝水进口阀23和冷凝水出口阀24调节冷凝水在结晶室2内的流速，从而调节冷凝水在结晶室2内的停留时间。为了便于冷凝水和冷却水换热，结晶室2的室壁应使用导热材料制成。
结晶室2内设置有一隔板6，隔板6与结晶室2内冷凝水流动的方向相垂直，隔板6将结晶室2分隔形成上下两个结晶床3，下部的结晶床3与冷凝水进口21相连通，上部的结晶床3与冷凝水出口22相连通，两个结晶床3之间通过设置在隔板6上的连通管61或者连接孔相连通。下部结晶床3的底部开设和上部结晶床3的顶部分别开设有安装孔，这两个安装孔内分别可拆卸的安装有挡板5，通过挡板5封堵安装孔，挡板5朝向结晶床3的一侧上安装有吸附装置4，吸附装置4吸附从冷凝水中析出的结晶。通过设置上下两级结晶床3，可提高易垢物质的析出效率。
如图1、图2所示，吸附装置4包括安装杆41和吸附组件42；安装杆41一端安装在挡板5上，安装杆41的另一端安装则用于安装吸附组件42。吸附组件42用于吸附冷凝水中析出的结晶。为了提高吸附效果，可在一块挡板5上固定多个吸附装置4；一根安装杆41上，也可安装有多个吸附组件42。
吸附组件42的结构可以有多种，例如：
如图3所示，吸附组件42包括支撑部43a和固定在支撑部43a上的环状体42a。支撑部43a上开设有固定孔44a，安装杆41穿过固定孔44a并与支撑部43a形成可拆卸连接，吸附组件42通过支撑部43a可拆卸地安装在安装杆41上，以便于吸附组件42的拆卸清洗。安装杆41与支撑部43a形成可拆卸连接的方式有多种，可在固定孔44a内设置有内螺纹，在安装杆41上设置与该内螺纹相配合的外螺纹，安装杆41与固定孔44a之间通过螺纹连接；或者在固定孔44a的孔壁上开设螺孔，安装杆41穿过固定孔44a后，通过在螺孔内拧入螺钉顶紧安装杆41。环状体42a上具有若干吸附孔45a，吸附孔45a可以增加环状体42a的吸附面积。环状体42a优选由树脂材料制成。
如图4所示，吸附组件42包括支撑部43b和多个杆状体42b，多个杆状体42b呈放射状固定在支撑部43b上。支撑部43b上开设有固定孔44b，安装杆41穿过固定孔44b并与支撑部43b形成可拆卸连接，吸附组件42通过支撑部43b可拆卸地安装在安装杆41上，以便于吸附组件42的拆卸清洗。安装杆41与支撑部43b形成可拆卸连接的方式有多种，可在固定孔44b内设置有内螺纹，在安装杆41上设置与该内螺纹相配合的外螺纹，安装杆41与固定孔44b之间通过螺纹连接；或者在固定孔44b的孔壁上开设螺孔，安装杆41穿过固定孔44b后，通过在螺孔内拧入螺钉顶紧安装杆41。杆状体42b上具有若干吸附孔45b，吸附孔45b可以增加杆状体42b的吸附面积。杆状体42b优选由树脂材料制成。
如图5所示，吸附组件42包括支撑部43c和固定在支撑部43c上的吸附网42c。支撑部43c上开设有固定孔44c，安装杆41穿过固定孔44c并与支撑部43c形成可拆卸连接，吸附组件42通过支撑部43c可拆卸地安装在安装杆41上，以便于吸附组件42的拆卸清洗。安装杆41与支撑部43c形成可拆卸连接的方式有多种，可在固定孔44c内设置有内螺纹，在安装杆41上设置与该内螺纹相配合的外螺纹，安装杆41与固定孔44c之间通过螺纹连接；或者在固定孔44c的孔壁上开设螺孔，安装杆41穿过固定孔44c后，通过在螺孔内拧入螺钉顶紧安装杆41。吸附网42c优选由树脂材料制成的网状结构。
使用该阻垢装置时，向换热室1内通入冷却水，向结晶室2通入高温的冷凝水，在结晶室2内，高温的冷凝水与冷却水热交换后降温降，使冷凝水中的易结垢物质结晶析出并吸附在吸附装置4上，从而出去冷凝水中的易结垢物质。
在其他一些实施方式中，也可以设置通过增加隔板6的数量来增加结晶床的级数，需要注意的是，为了拆下吸附装置4，隔板6与结晶室2室壁之间应设为可拆卸连接。或者也可以去掉隔板6，此时，结晶室2内整体作为一个结晶床。
本发明还提供了一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢方法，该方法通过在高温的冷凝水进入降低管线及泵机前，对高温的冷凝水的冷凝水进行预处理，使高温的冷凝水降温并析出易结垢物质，从而降低管线及泵机堵塞的频率。
如图6所示，将平闪桶7的排水口与本申请中提供的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置(以下简称阻垢装置9，在一个具体实施方式中，阻垢装置9的结构可以参见图1)的冷凝水进口21相连接，使平闪桶7内的冷凝水从冷凝水进口21进入阻垢装置9的结晶室2内，并从结晶室2的冷凝水出口22流出；同时向阻垢装置9的换热室1内通入冷却水，使冷却水从换热室1上的冷却水进口11进入换热室1，并从换热室1上的冷却水出口12流出。过控制换热室1上的冷却水进口11的阀门和冷却水出口12的阀门的开启程度来控制冷却水在换热室1内的流速，从而控制换热室1内的温度，即结晶室2的外部温度，为冷凝水中易结垢物质析出提供适合的温度条件。通过控制结晶室2上冷凝水进口21的阀门和冷凝水出口22的阀门的开启程度来控制冷凝水在结晶室2内的流速，从而调节冷凝水在结晶室2内的停留时间，为冷凝水易结垢物质析出提供流速和沉降条件。通过冷却水对结晶室2内的冷凝水进行热交换，降低冷凝水温度(如20℃以下)和流速，使冷凝水中析出易结垢物质析出，析出的易结垢物质吸附在结晶室2内的吸附装置4上。
通过降低冷凝水中易结垢物质含量来降低管线、泵机解堵，防止管线、泵机垢堵和机封损坏，达到提高管线和机封使用寿命的目的。结晶析出的易结垢物质吸附在结晶室2内的吸附装置4上，由于吸附装置4是可拆卸地安装在结晶室2内的，因此可以定期将吸附装置4拆下清洗，除去其上吸附的易结垢物质后即可重复使用。
另外，通过设有旁通8，使平闪桶7内的冷凝水绕过阻垢装置9后直接去混合冷凝水泵，可以实现不停车对阻垢装置9进行维护和清洗。
最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，包括换热室和结晶室，所述换热室套设在结晶室外；所述换热室设置有冷却水出口和冷却水进口，所述结晶室设置有冷凝水出口和冷凝水进口，所述冷却水出口、所述冷却水进口、所述冷凝水出口和所述冷凝水进口上分别设置有阀门；所述结晶室内可拆卸的安装有吸附装置，所述吸附装置用于吸附冷凝水中析出的易结垢物质。
2.根据权利要求1所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述吸附装置包括安装杆和吸附组件；所述安装杆的一端安装在挡板上并通过所述挡板可拆卸地安装在所述结晶室内，所述安装杆的另一端安装有所述吸附组件，所述吸附组件用于吸附冷凝水中析出的易结垢物质。
3.根据权利要求2所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述吸附组件包括支撑部和吸附网，所述吸附网固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上。
4.根据权利要求2所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述吸附组件包括支撑部和环状体，所述环状体固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上，所述环状体上具有若干吸附孔。
5.根据权利要求2所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述吸附组件包括支撑部和多个杆状体，多个所述杆状体呈放射状固定在所述支撑部上并通过所述支撑部安装在所述安装杆上，所述杆状体上具有若干吸附孔。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述支撑部上开设有固定孔，所述安装杆穿过所述固定孔并与所述支撑部形成可拆卸连接。
7.根据权利要求2所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述吸附组件由树脂材料制成。
8.根据权利要求1所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置，其特征在于，所述结晶室内设置有一隔板，所述隔板将所述结晶室分隔成两个结晶床，两个结晶床之间通过设置在所述隔板上的连通管或者连接孔相连通，每个所述结晶床内均可拆卸的安装有所述吸附装置。
9.一种适用于低温蒸馏工艺的阻垢方法，其特征在于，将平闪桶的排水口与权利要求1-8中任一项所述的适用于低温蒸馏工艺的阻垢装置的冷凝水进口相连接，使所述平闪桶内的冷凝水进入所述阻垢装置的结晶室内；向所述阻垢装置的换热室内通入冷却水，利用所述冷却水对所述结晶室内的冷凝水进行热交换，降低所述冷凝水的温度和流速，使冷凝水中的易结垢物质析出，通过所述结晶室内的吸附装置吸附所述易结垢物质，从而将易结垢物质从冷凝水中的除去。
10.根据权利要求9所述的用于低温蒸馏工艺的阻垢方法，其特征在于，通过冷却水进口的阀门和冷却水出口的阀门调节冷却水在所述换热室内的流速，从而控制换热室内的温度；通过冷凝水进口的阀门和冷凝水出口的阀门调节冷凝水在所述结晶室内的流速，从而调节冷凝水在所述结晶室内的停留时间。
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