CN116870640A - 一种应用于分离器的内置式消泡装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于分离器的内置式消泡装置及方法。本发明设置了五级消泡，一级消泡是消泡筒体内消除泡沫产生的液体，经喷淋管从排水管中溢流出落至分离器内，对泡沫进行初步消泡；二级消泡是通过金属网格+刺线实现，刺线刺破气泡，金属网格将含液量低的大液泡分割成小液泡；三级消泡是蒸汽在通过许多并联的曲折通道时，气泡附着在折流板上；四级消泡是蒸汽与含液量高的气泡在进风管道内自然分离；五级消泡是蒸汽切向进入消泡筒体，细小且含液量高的气泡螺旋向下运动与筒壁碰撞而破碎，剩余气泡下降至锥筒段被钩钉刺破。五级消泡层层递进，实现气液分离，不仅能将含盐废水的泡沫控制在一定高度，还可消除蒸汽中携带的小且含液量高的气泡。

Description

一种应用于分离器的内置式消泡装置及方法

技术领域

本发明属于有关处理水、废水或污水生产装置的水运容器的特殊设备领域，尤其涉及一种应用于分离器的内置式消泡装置及方法。

背景技术

在含盐废水的处理过程中，为了减少含盐废水的处理量，常采用多效蒸发对含盐废水进行浓缩。但受上游工艺的影响，有些含盐废水在蒸发时容易产生大量的气泡，易产生“爆沸”现象和“跑料”现象，不仅影响蒸发生产过程，还对后续的冷凝水处理产生了影响。

在含盐废水的蒸发浓缩系统中，除开消泡剂方法外，消泡法多集中于物理方法，即利用网格、尖刺、喷水、超声波等方法来消除泡沫。例如中国实用新型专利CN201922096159.9“蒸发器消泡组件及蒸发装置”中提及了一种利用超声波换能器，超声波驱动器和消泡网栅进行消泡的装置。中国实用新型专利CN202221511660.2“一种三效蒸发器消泡装置”中则在蒸发器外采用动力机构，将蒸发器底部的液体增压输送到蒸发器顶部，喷枪直接伸入蒸发器，喷入液体与泡沫接触来消泡。中国实用新型专利CN202220036061.3“一种蒸发结晶器的消泡装置”中采用的是消泡板分隔泡沫，并在消泡板上设有液压驱动的突刺消除泡沫。这些方法对于含液量低且大的气泡有较好的作用，但是对于蒸汽中小且含液量高的气泡消除效果不佳。

相对于物理方法，机械方法消泡效果较好，但是其他行业的机械方法并不完全适用于负压蒸发系统。例如中国实用新型专利CN200820160690.7“一种高效旋风消泡装置”，利用风机产生负压收集水池内的气泡，气泡在旋风消泡分离筒内沿着外筒体高速旋转，与筒壁快速激烈的碰撞而破碎。但多效蒸发内多为负压蒸发，若风机产生的负压过小，泡沫无法抽出；若负压过大，将影响蒸发器内的蒸汽顺利排出，同时影响到下一级蒸发。中国实用新型专利CN201720554474.X“一种高效消泡反应釜”，是利用轴流风机以及出气嘴的作用，使得设备产生旋风气流将釜体内壁的浮泡吹走，并配合整个釜体内的扰动气流实现泡沫的打破，这同样会影响到蒸发的进行。中国实用新型专利CN202222604672.6“一种低温蒸发器消泡装置”中提出了一种外置消泡装置，消泡装置为一支撑桶，内部设有两级网格对进来的泡沫剪切，并在其下利用电机驱动的旋转叶片来消泡，但此方法只能将液体中的泡沫导入支撑桶消除，仍未能解决蒸汽中携带的泡沫问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于分离器的内置式消泡装置及方法，通过设置五级消泡，五级消泡层层递进，不仅能将含盐废水蒸发形成的泡沫控制在一定高度，同时还可消除蒸汽中携带的小且含液量高的气泡，解决了负压蒸发系统中的蒸汽消泡问题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种应用于分离器的内置式消泡装置，包括置于分离器内部的消泡装置，所述分离器设有入口，所述消泡装置包括喷淋结构、网格结构和消泡筒体，所述消泡筒体分为直向贯通的直筒段和锥筒段，直筒段在上，锥筒段在下；

所述喷淋结构位于入口上方，所述喷淋结构包括喷淋管和排水管，所述锥筒段底部与喷淋管连通，所述喷淋管水平设置，所述排水管竖立于喷淋管上方并与喷淋管连通，顶部开有喷淋排水口，所述消泡筒体内消除泡沫产生的液体进入喷淋管用于喷淋，此为一级消泡结构；

所述网格结构位于喷淋结构上方，所述网格结构包括金属网格和刺线，所述金属网格水平设置，所述刺线固定在金属网格上，尖端朝下，此为二级消泡结构；

所述直筒段上侧部设有进风管道，所述进风管道位于网格结构上方，所述进风管道的进风口朝下，所述进风口内设有多个平行布置的折流板，所述折流板之间具有通道，此为三级消泡结构；

所述进风管道竖向设置，高度在1000mm以上，此为四级消泡结构；

所述进风管道的出风口与直筒段相切，所述直筒段顶部中心设有出气管道，所述出气管道部分插入直筒段内，所述锥筒段内壁均布钩钉，所述钩钉倾斜向上，此为五级消泡结构。

进一步地，所述消泡筒体通过支撑结构固定在分离器内，所述支撑结构包括耳座、梁和牛腿，所述梁包括两组横梁和两组纵梁，所述两组横梁与两组纵梁正交分布，形成的中心区域容纳消泡筒体，所述消泡筒体通过耳座固定在梁上，所述梁端部通过牛腿固定在分离器内壁上。

进一步地，所述进风口内设有折流板支撑，所述折流板放置在折流板支撑上，所述折流板之间的通道宽度为25~70mm；所述进风口通过圆方接头与竖直段连接，所述进风口与圆方接头通过法兰连接；从所述进风口进入的蒸汽流速为5~10m/s；所述出气管道与分离器盖板焊接。

进一步地，所述钩钉采用φ3~φ6的铁丝或圆钢制作，所述钩钉的间距为300mm~610mm，所述钩钉的布置密度大于6个/m²。

进一步地，所述锥筒段底部连通有筒状短节，所述短节底端封闭，侧壁开孔与多根喷淋管连通，多根喷淋管呈辐射状分布，所述喷淋管之间的夹角为30～60°，所述喷淋管为翅片管，管径在DN15及以上；或者，在所述短节上设置一根喷淋主管，所述喷淋主管垂直连接有多根平行布置的喷淋支管，所述喷淋支管的间距在500mm以上，所述排水管设在喷淋支管上，所述喷淋主管和喷淋支管为翅片管，管径在DN15及以上。

进一步地，所述排水管的管径一致，管径在DN15以上，所述排水管为同心圆式环形布置，所述排水管的间距在500～1000mm。

进一步地，所述金属网格由钢丝交织而成，交构成矩形或菱形或等边三角形，所述钢丝的直径在3mm及以上，所述钢丝组成的网格内切圆直径为10～20mm；所述刺线的尖端倾斜角度在25°及以下，刺长在10mm及以上。

进一步地，所述网格结构还包括网格支座和金属框，所述金属网格安装在金属框上，所述金属框焊接在网格支座上，所述网格支座焊接在锥筒段外壁或分离器内壁上；所述网格结构设置1层或上下平行设置多层，设置多层时，所述网格结构的间距为500mm及以上。

进一步地，所述进风管道高度为a，宽度为b，所述出气管道直径为De，所述短节直径为Dd，所述出气管道插入深度为S，所述直筒段高为h，所述直筒段与锥筒段的总高为H，上述参数与所述直筒段直径D之间的关系如下：a=0.54D～0.68D；a=2b～2.5b；De=0.75D～0.79D；Dd=0.35D～0.4D；S=0.85D～0.9D；h=1.5D～1.7D；H=3.7D～4D；单位为mm。

本发明还提供了一种应用于分离器的内置式消泡装置的消泡方法，包括以下步骤：

步骤一：从分离器入口进入的含盐废水和消泡筒体内消除泡沫产生的并落回分离器内的液体由于压力降低而蒸发形成含有泡沫的蒸汽，来自消泡筒体内消除泡沫产生的液体经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内，对泡沫进行初步消泡；

步骤二：蒸汽上升至网格结构，刺线将部分气泡刺破，金属网格将含液量低的大液泡分割成小液泡；

步骤三：蒸汽继续上升进入进风口穿过折流板，部分气泡附着在折流板上；

步骤四：蒸汽继续上升进入进风管道，蒸汽与含液量高的气泡在进风管道内自然分离，含液量高的气泡下降，蒸汽继续上升；

步骤五：蒸汽切向进入消泡筒体的直筒段，沿筒壁螺旋向下运动，其中细小且含液量高的气泡在离心力作用下与筒壁碰撞而破碎，剩余气泡下降至锥筒段被钩钉刺破；

步骤六：消除泡沫后的气体处于消泡筒体中央，螺旋向上运动从出气管道排出，消除泡沫产生的液体沿筒壁向下，经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内对泡沫进行冲击破碎。

本发明的有益效果是：

本发明设置了五级消泡，一级消泡通过喷淋实现，来自消泡筒体内消除泡沫产生的液体经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内，对泡沫进行初步消泡；二级消泡通过金属网格+刺线实现，刺线刺破气泡，金属网格将含液量低的大液泡分割成小液泡；三级消泡利用进风口处的折流板实现，蒸汽在通过许多并联的曲折通道时，由于气体的惯性撞击作用，气泡附着在折流板上；四级消泡通过竖向进风管道实现，利用蒸汽与含液量高气泡的密度差在一定高度的进风管道内自然分离；五级消泡通过筒壁碰撞+钩钉实现，蒸汽切向进入直筒段，其中细小且含液量高的泡沫螺旋向下运动与筒壁碰撞而破碎，剩余泡沫下降至锥筒段被钩钉刺破。五级消泡层层递进，实现气液分离，不仅能将含盐废水的泡沫控制在一定高度，还可消除蒸汽中携带的小且含液量高的气泡，解决了负压蒸发系统中的蒸汽消泡问题，且无需输入额外的机械能。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明支撑结构的结构示意图。

图3为本发明消泡筒体的结构示意图。

图4为本发明进风管道与消泡筒体连接的结构示意图。

图5为本发明钩钉分布于消泡筒体上的展开图。

图6为本发明第一种钩钉的结构示意图。

图7为本发明第二种钩钉的结构示意图。

图8为本发明蒸汽的消泡路径示意图。

图9为本发明喷淋结构辐射状分布的结构示意图。

图10为本发明喷淋结构网状分布的结构示意图。

图11为本发明排水管与喷淋管连接的结构示意图。

图12为本发明第一种金属网格布置的结构示意图。

图13为本发明第二种金属网格布置的结构示意图。

图14为本发明第三种金属网格布置的结构示意图。

图15为本发明网格结构的结构示意图。

图中：分离器1，入口11，分离器盖板12；

喷淋结构21，喷淋管211，喷淋主管2111，喷淋支管2112，排水管212，网格结构22，金属网格221，刺线222，金属框223，网格支座224，消泡筒体23，直筒段231，锥筒段232，短节233，进风管道234，进风口2341，出风口2342，圆方接头2343，法兰2344，折流板支撑2345，折流板235，出气管道236，钩钉237，支撑结构238，耳座2381，梁2382，牛腿2383，顶板239。

具体实施方式

下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本发明的方式是如何实现的，并不能对本发明构成任何的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，属于“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

实施例1

本实施例为一种应用于分离器的内置式消泡装置，如图1-15所示，包括置于分离器1内部的消泡装置，所述分离器1设有入口11，所述消泡装置包括喷淋结构21、网格结构22和消泡筒体23，所述消泡筒体23分为直向贯通的直筒段231和锥筒段232，直筒段231在上，锥筒段232在下；

所述喷淋结构21位于入口11上方，所述喷淋结构21包括喷淋管211和排水管212，所述锥筒段232底部连通有筒状短节233，所述短节233底端封闭，侧壁开孔与喷淋管211连通，排水管212竖立于喷淋管211上方并与喷淋管211连通，顶部开有喷淋排水口，所述消泡筒体23内消除泡沫产生的液体进入喷淋管211用于喷淋，此为一级消泡结构；

所述网格结构22位于喷淋结构21上方，所述网格结构22包括金属网格221和刺线222，所述金属网格221水平设置，所述刺线222固定在金属网格221上，尖端朝下，此为二级消泡结构；

所述直筒段231上侧部设有进风管道234，所述进风管道234位于网格结构22上方，所述进风管道234底端为进风口2341，管口朝下，从所述进风口2341进入的蒸汽流速为5~10m/s，所述进风口2341内设有多个平行布置的折流板235，所述折流板235之间具有通道，此为三级消泡结构；

所述进风管道234竖向设置，高度在1000mm以上，此为四级消泡结构；

所述进风管道234的出风口2342与直筒段231相切，所述直筒段231顶部中心设有出气管道236，所述出气管道236部分插入直筒段231内，所述锥筒段232内壁均布钩钉237，所述钩钉237倾斜向上，此为五级消泡结构。图8为蒸汽进入消泡筒体23进行消泡及蒸汽排出的路径示意图。

从分离器入口11进入的含盐废水，以及消泡筒体23内消除泡沫产生的并落回分离器1内的液体，由于压力降低而蒸发形成含有泡沫的蒸汽。在蒸汽排出过程中，将蒸汽中含有的泡沫进行消除。本发明设置了五级消泡，一级消泡通过喷淋实现，来自消泡筒体23内消除泡沫产生的液体经喷淋管211从排水管212的喷淋排水口中溢流出落至分离器1内，对泡沫进行初步消泡；二级消泡通过金属网格+刺线实现，刺线222的尖端刺破气泡，金属网格221将含液量低的大液泡分割成小液泡；三级消泡是利用进风口2341处的折流板实现，蒸汽在通过许多并联的曲折通道时，由于气体的惯性撞击作用，气泡附着在折流板235上；四级消泡通过竖向进风管道234实现，利用蒸汽与含液量高气泡的密度差能够在1000m以上高度的进风管道234内实现自然分离；五级消泡通过筒壁碰撞+钩钉实现，蒸汽切向进入直筒段231，其中细小且含液量高的气泡螺旋向下运动与筒壁碰撞而破碎，剩余气泡下降至锥筒段232被钩钉237刺破。五级消泡层层递进，不仅能将含盐废水在蒸发过程中形成的泡沫控制在一定高度，还可消除蒸汽中携带的小且含液量高的气泡，解决了负压蒸发系统中的蒸汽消泡问题。消泡后的气体即气态水处于消泡筒体中央，向上运动从出气管道236排出，消泡产生的液体沿筒壁向下进入短节233，经喷淋管211从排水管212中流出落至分离器1内对泡沫进行冲击破碎。

其中，一二三四级消泡过程中，随着蒸发的不断进行，气泡不断聚齐，当其中的液体聚集到自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴落回分离器1内，利用液体对泡沫壁面产生冲击作用，加速泡沫表面膜内流体向不稳定状态运动，促使分离器1内液体表面的泡沫破裂。

作为一个可选的实施例，分离器入口11可设在分离器1底壁或侧壁。

作为一个可选的实施例，如图2所示，所述消泡筒体23通过支撑结构238固定在分离器1内，支撑结构238包括耳座2381、梁2382和牛腿2383，所述梁2382包括两组横梁和两组纵梁，两组横梁与两组纵梁正交分布，形成的中心区域容纳消泡筒体23，梁2382可采用H实腹梁、花梁或是桁架结构。消泡筒体23通过耳座2381固定在梁2382上，梁2382端部通过牛腿2383固定在分离器1内壁上。支撑结构238根据支撑结构的跨距、荷载以及分离器内的温度综合考虑。

作为一个可选的实施例，如图3所示，进风口2341通过圆方接头2343与进风管道234连接，进风口2341与圆方接头2343通过法兰2344连接，便于安装及拆卸。

作为一个可选的实施例，如图3所示，进风口2341内设有折流板支撑2345，折流板235放置在折流板支撑2345上。具体的，进风口2341内焊接好折流板支撑2345，再将多个折流板235平行排布置于折流板支撑2345上，之后通过法兰2344与圆方接头2343相接及进风管道234相接。所述折流板235具有曲折的通道，所述通道宽度为25~70mm。

作为一个可选的实施例，所述进风管道234竖向高度在1000mm以上，是利用重力分离的原理，使蒸汽与含液量高气泡在竖向进风管道内自然分离，在1000mm以下，随着高度的增加，蒸汽中的含液量下降明显，但是超过1000mm，蒸汽中的含液量几步不再随着高度的增加而下降。

作为一个可选的实施例，所述进风管道234高度为a，宽度为b，出气管道236直径为De，短节233直径为Dd，出气管道236插入深度为S，直筒段231高为h，直筒段231与锥筒段232的总高为H，上述参数与直筒段231直径D之间的关系如下：a=0.54D～0.68D；a=2b～2.5b；De=0.75D～0.79D；Dd=0.35D～0.4D；S=0.85D～0.9D；h=1.5D～1.7D；H=3.7D～4D，单位为mm。

作为一个可选的实施例，所述进风管道234的出风口2342与直筒段231相切，含有泡沫的蒸汽切向进入消泡筒体23，能够沿消泡筒体23呈螺旋形向下流动，气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度较大的气泡甩向消泡筒体23内壁，从而起到消泡目的。而别的进入方式蒸汽很难旋起来，那么五级消泡效果就会大打折扣。

作为一个可选的实施例，所述出气管道236部分插入直筒段231内，如果出气管道不部分插入直筒段内，蒸汽从进气管道进来后，在出气管道压力低的情况下，几乎全部的蒸汽会直接从出气管道离开（俗称“短路”），那么五级消泡结构则完全没用。

作为一个可选的实施例，如图3所示，出气管道236与分离器盖板12焊接，而不是与顶板239焊接，避免分离器1从冷态到热态时因热膨胀将出气管道236拉断。

作为一个可选的实施例，如图4所示，沿直筒段231环向均布有多个进风管道234，优选4、6、8个。

作为一个可选的实施例，如图5-7所示，钩钉237采用φ3~φ6的铁丝或圆钢制作，钩钉237的间距为300mm~610mm，钩钉237的布置密度大于6个/m²。钩钉237的两种形式如图6和7所示。

作为一个可选的实施例，如图9所示，在短节233上设置多根喷淋管211，呈辐射状分布，喷淋管211之间的夹角为30～60°。喷淋管211为翅片管，管径在DN15及以上。

作为一个可选的实施例，对于内径较大的分离器，喷淋管的布置方法还可采用网状布置，如图10所示。在所述短节233上设置一根喷淋主管2111，喷淋主管2111垂直连接有多根平行布置的喷淋支管2112，喷淋支管2112的间距在500mm以上，排水管212设在喷淋支管2112上，喷淋主管2111和喷淋支管2112为翅片管，管径在DN15及以上。为了安装方便，喷淋支管2112的间距优选在500mm以上。

作为一个可选的实施例，为了使喷淋均匀，排水管212的管径一致，管径在DN15以上。如图9和10所示，排水管212为同心圆式环形布置，排水管212的间距在500～1000mm。如图11所示，之所以设计液体从喷淋管211上端流出而不是下端，第一是因为上端流出，液体需要溢流出去，喷淋管211内有液体存在，可起到一定的液封作用，防止气体直接进入锥筒段232，影响流场；第二，由于蒸汽是向上运动的，喷淋管211向上开孔，也降低了蒸汽直接通过喷淋管211进入锥筒段232的可能性；第三，如果在下端开孔，液体基本会从离短节233最近的孔流出，那液体滴落覆盖的范围会比较小。

消泡筒体23内的泡沫破碎后产生的液体进入短节233，流入喷淋管211中，经排水管212的喷淋排水口中溢流出落至分离器1内，对泡沫进行初步分割。当短节233中的液位高于排水管212时，液体经喷淋管211从排水管212中流出，落回分离器1内，并利用液体对泡沫壁面产生冲击作用，加速泡沫表面膜内流体向不稳定状态运动，促使分离器1内的泡沫破裂。

作为一个可选的实施例，如图12-14所示，金属网格221由钢丝交织而成，交构成矩形或菱形或等边三角形，钢丝的直径在3mm及以上，钢丝组成的网格内切圆直径为10～20mm。

作为一个可选的实施例，如图1和15所示，所述网格结构22还包括金属框223和网格支座224，所述金属网格221安装在金属框223上，所述金属框223焊接在网格支座224上，所述网格支座224焊接在锥筒段232外壁或分离器1内壁上。

作为一个可选的实施例，金属网格221与金属框223通过母扣张紧固定，或通过U型槽张紧固定。

作为一个可选的实施例，刺线222的尖端角度在25°及以下，刺长在10mm及以上，参见图15。

作为一个可选的实施例，网格结构22设置1层或上下平行设置多层，设置多层时，网格结构22的间距为500mm及以上。

实施例2

本实施例为实施例1所述消泡装置的消泡方法，包括以下步骤：

步骤一：从分离器入口进入的含盐废水和消泡筒体内消除泡沫产生的并落回分离器内的液体由于压力降低而蒸发形成含有泡沫的蒸汽，来自消泡筒体内消除泡沫产生的液体经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内，对泡沫进行初步消泡；

步骤二：蒸汽上升至网格结构，刺线将部分气泡刺破，金属网格将含液量低的大液泡分割成小液泡；

步骤三：蒸汽继续上升进入进风口穿过折流板，部分气泡附着在折流板上；

步骤四：蒸汽继续上升进入进风管道，蒸汽与含液量高的气泡在进风管道内自然分离，含液量高的气泡下降，蒸汽继续上升；

步骤五：蒸汽切向进入消泡筒体的直筒段，沿筒壁螺旋向下运动，其中细小且含液量高的气泡在离心力作用下与筒壁碰撞而破碎，剩余气泡下降至锥筒段被钩钉刺破；

步骤六：消除泡沫后的气体处于消泡筒体中央，螺旋向上运动从出气管道排出，消除泡沫产生的液体沿筒壁向下进入短节，经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内对泡沫进行冲击破碎。

实施例3

分离器1内的蒸汽量为10.75t/h，温度为73.8℃，分离器1内径为3500mm。蒸汽通过进风口2341进入消泡筒体23，该工况下，消泡筒体23及其附属设备均采用316L材质。

进风口2341的尺寸为φ700mm，折流板235之间的通道宽度为40mm，厚度为2mm，高度为200mm；进风管道234的垂直高度为1010mm。

消泡筒体23的筒径为930mm；进风管道234共4个，每个进风管道的高度为570mm，宽度为280mm；出气管道236直径为700mm，插入深度为800mm；短节233直径为370mm；直筒段231高为1580mm，直筒段231与锥筒段232的总高为3450mm，短节233高度为100mm。锥筒段232内设有钩钉237。钩钉237采用φ6铁丝制作，钩钉237的间距为300mm，布置密度为11个/m²。

短节233上设有喷淋管211，喷淋管211采用辐射状布置，之间的夹角为45°，喷淋管211为翅片管，管径为15mm。每根喷淋管211设有1根排水管212，排水管212布置在喷淋管211的中点，管径为15mm。

在消泡筒体23与喷淋管211之间设有1层带刺线的网格结构22。金属网格221的钢丝直径为3mm；钢丝采用三组平行线交织成三角形，组成的网格内切圆直径为10mm。刺线222的尖端角度在25°及以下，刺长为16mm。金属网格221与金属框223通过子母扣张紧与固定连接。

模拟计算结果表明，金属网格221能将液体表面的液泡高度控制在上一层的金属网格221下，穿过金属网格221的液泡基本小于10mm；对于密度为150kg/m³的气泡，消泡筒体23则对于直径在15μm以上的气泡的去除率可达95%以上。

实施例4

分离器1内的蒸汽量为9.82t/h，温度为50℃，分离器1内径为4000mm。蒸汽通过进风口2341进入消泡筒体23，该工况下，消泡筒体23及其附属设备均采用316L材质。

进风口2341的尺寸为φ1000mm，折流板235之间的通道宽度为40mm，厚度为1mm，高度为200mm。

消泡筒体23的筒径为1330mm；进风管道234共4个，每个进风管道的高度为790mm，宽度为350mm；出气管道236直径为1000mm，插入深度为1130mm；短节233直径为530mm；直筒段231高为2260mm，直筒段231与锥筒段232的总高为4930mm，短节233高度为100mm。锥筒段232内设有钩钉237。钩钉237采用φ3铁丝制作，钩钉237的间距为350mm，布置密度为8个/m²。

短节233上设有喷淋管211，喷淋管211采用辐射状布置，之间的夹角为45°，喷淋管211为翅片管，管径为15mm。每根喷淋管211设有1根排水管212，排水管212布置在喷淋管211的中点，管径为15mm。

在消泡筒体23与喷淋管211之间设有2层带刺线的网格结构22，间距为600mm。金属网格221的钢丝的直径为5mm；钢丝采用三组平行线交织成三角形，组成的网格内切圆直径为15mm。刺线222的尖端角度在25°及以下，刺长为16mm。金属网格221与金属框223通过子母扣张紧与固定连接。

模拟计算结果表明，金属网格221能将液体表面的液泡高度控制在金属网格221下，穿过金属网格221的液泡基本小于15mm；对于密度为150kg/m³的气泡，消泡筒体23则对于直径在15μm以上的气泡的去除率可达95%以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：包括置于分离器内部的消泡装置，所述分离器设有入口，所述消泡装置包括喷淋结构、网格结构和消泡筒体，所述消泡筒体分为直向贯通的直筒段和锥筒段，直筒段在上，锥筒段在下；

所述喷淋结构位于入口上方，所述喷淋结构包括喷淋管和排水管，所述锥筒段底部与喷淋管连通，所述喷淋管水平设置，所述排水管竖立于喷淋管上方并与喷淋管连通，顶部开有喷淋排水口，所述消泡筒体内消除泡沫产生的液体进入喷淋管用于喷淋，此为一级消泡结构；

所述网格结构位于喷淋结构上方，所述网格结构包括金属网格和刺线，所述金属网格水平设置，所述刺线固定在金属网格上，尖端朝下，此为二级消泡结构；

所述直筒段上侧部设有进风管道，所述进风管道位于网格结构上方，所述进风管道的进风口朝下，所述进风口内设有多个平行布置的折流板，所述折流板之间具有通道，此为三级消泡结构；

所述进风管道竖向设置，高度在1000mm以上，此为四级消泡结构；

所述进风管道的出风口与直筒段相切，所述直筒段顶部中心设有出气管道，所述出气管道部分插入直筒段内，所述锥筒段内壁均布钩钉，所述钩钉倾斜向上，此为五级消泡结构。

2.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述消泡筒体通过支撑结构固定在分离器内，所述支撑结构包括耳座、梁和牛腿，所述梁包括两组横梁和两组纵梁，所述两组横梁与两组纵梁正交分布，形成的中心区域容纳消泡筒体，所述消泡筒体通过耳座固定在梁上，所述梁端部通过牛腿固定在分离器内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述进风口内设有折流板支撑，所述折流板放置在折流板支撑上，所述折流板之间的通道宽度为25~70mm；所述进风口通过圆方接头与竖直段连接，所述进风口与圆方接头通过法兰连接；从所述进风口进入的蒸汽流速为5~10m/s；所述出气管道与分离器盖板焊接。

4.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述钩钉采用φ3~φ6的铁丝或圆钢制作，所述钩钉的间距为300mm~610mm，所述钩钉的布置密度大于6个/m²。

5.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述锥筒段底部连通有筒状短节，所述短节底端封闭，侧壁开孔与多根喷淋管连通，多根喷淋管呈辐射状分布，所述喷淋管之间的夹角为30～60°，所述喷淋管为翅片管，管径在DN15及以上；或者，在所述短节上设置一根喷淋主管，所述喷淋主管垂直连接有多根平行布置的喷淋支管，所述喷淋支管的间距在500mm以上，所述排水管设在喷淋支管上，所述喷淋主管和喷淋支管为翅片管，管径在DN15及以上。

6.根据权利要求5所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述排水管的管径一致，管径在DN15以上，所述排水管为同心圆式环形布置，所述排水管的间距在500～1000mm。

7.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述金属网格由钢丝交织而成，交构成矩形或菱形或等边三角形，所述钢丝的直径在3mm及以上，所述钢丝组成的网格内切圆直径为10～20mm；所述刺线的尖端倾斜角度在25°及以下，刺长在10mm及以上。

8.根据权利要求1所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述网格结构还包括网格支座和金属框，所述金属网格安装在金属框上，所述金属框焊接在网格支座上，所述网格支座焊接在锥筒段外壁或分离器内壁上；所述网格结构设置1层或上下平行设置多层，设置多层时，所述网格结构的间距为500mm及以上。

9.根据权利要求5所述的一种应用于分离器的内置式消泡装置，其特征在于：所述进风管道高度为a，宽度为b，所述出气管道直径为De，所述短节直径为Dd，所述出气管道插入深度为S，所述直筒段高为h，所述直筒段与锥筒段的总高为H，上述参数与所述直筒段直径D之间的关系如下：a=0.54D～0.68D；a=2b～2.5b；De=0.75D～0.79D；Dd=0.35D～0.4D；S=0.85D～0.9D；h=1.5D～1.7D；H=3.7D～4D；单位为mm。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的应用于分离器的内置式消泡装置的消泡方法，包括以下步骤：

步骤一：从分离器入口进入的含盐废水和消泡筒体内消除泡沫产生的并落回分离器内的液体由于压力降低而蒸发形成含有泡沫的蒸汽，来自消泡筒体内消除泡沫产生的液体经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内，对泡沫进行初步消泡；

步骤二：蒸汽上升至网格结构，刺线将部分气泡刺破，金属网格将含液量低的大液泡分割成小液泡；

步骤三：蒸汽继续上升进入进风口穿过折流板，部分气泡附着在折流板上；

步骤四：蒸汽继续上升进入进风管道，蒸汽与含液量高的气泡在进风管道内自然分离，含液量高的气泡下降，蒸汽继续上升；

步骤五：蒸汽切向进入消泡筒体的直筒段，沿筒壁螺旋向下运动，其中细小且含液量高的气泡在离心力作用下与筒壁碰撞而破碎，剩余气泡下降至锥筒段被钩钉刺破；

步骤六：消除泡沫后的气体处于消泡筒体中央，螺旋向上运动从出气管道排出，消除泡沫产生的液体沿筒壁向下，经喷淋管从排水管的喷淋排水口中溢流出落至分离器内对泡沫进行冲击破碎。