CN201105200Y - 氨蒸发器 - Google Patents

Abstract

氨蒸发器，属于液氨蒸发装置技术领域。包括壳体，壳体内配合设置与液氨进口接管连接的蒸发盘管，其特征在于壳体下方配合设置与蒸汽进口接管连接的引射式蒸汽消音喷射装置，引射式蒸汽消音喷射装置上方、蒸发盘管中心垂直设置导流筒，蒸发盘管出口端与氨气集管连接，氨气集管上端伸出壳体上端面。所述的氨蒸发器构思新颖，结构简单合理，具有消声、节能、可调等特点，利用低压过热蒸汽直接提供液氨蒸发所需的热量和介质水循环对流，能降低运行噪声，提高换热效果，优化工艺过程，适应氨气管路工况的变动，保证下游设备及整个工艺过程的可靠运行，同时节约成本，控制工程总投资，实现单位成本产生效益最大化，创造良好的工作和生产环境。

Description

氨蒸发器

技术领域

本实用新型属于液氨蒸发装置技术领域，具体涉及一种以循环水作为介质换热的氨蒸发器。

背景技术

火力发电厂中安装使用的烟气SCR脱硝处理装置的还原剂为氨气，氨气主要是通过液氨蒸发而成，采用蒸汽作为热源，用水作为换热介质，目前主要采用氨蒸发装置存在两种结构模式。第一种氨蒸发装置中蒸汽经由蒸汽喷管直接喷入水中，通过水温控制单元控制壳体中的水在一定的范围内，液氨在氨蒸发蒸发盘管内蒸发成氨气，该装置一般只能利用低压饱和蒸汽，其汽水混合时产生的噪声比较大；在电厂的实际应用中，电厂中基本没有低压饱和蒸汽，要额外加装一套减温减压装置将低压过热蒸汽转变为低压饱和蒸汽，投资费用高，而且蒸发出来的氨气一般压力比较高，需要再经另外一套减压装置对氨气进行减压以满足工艺要求。另一种氨气蒸发装置中，蒸汽经由蒸汽蒸发盘管加热壳体中的水，通过水温控制单元控制壳体中的水在一定的范围内，液氨在氨蒸发蒸发盘管内蒸发成氨气，该装置一般只能利用低压饱和蒸汽，蒸汽冷凝后产生的冷凝水通过疏水阀排放，由于冷凝水的温度比较高，蒸汽得不到充分利用，利用率较低，能源浪费大，如用低压过热蒸汽则更甚。上述两种结构的氨蒸发装置还都存在壳体内介质水基本上处于静止状态，水温分布非常复杂，壳体上下层水温分层比较明显；实际应用中当氨气管路工况稳定时，基本上能控制水温在一定的范围，而当氨气管路工况有变动时，水温控制单元不停摆动，水温变动很大，实际处于失控状态。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种无需其它减温、减压、混合装置，直接利用低压过热蒸汽、以对流循环水作为交换介质对液氨蒸发进行供热的氨蒸发器技术方案，以克服现有技术中存在的问题。

所述的氨蒸发器，包括壳体，壳体内配合设置与液氨进口接管连接的蒸发盘管，其特征在于壳体下方配合设置与蒸汽进口接管连接的引射式蒸汽消音喷射装置，引射式蒸汽消音喷射装置上方、蒸发盘管中心垂直设置导流筒，蒸发盘管出口端与氨气集管连接，氨气集管上端伸出壳体上端面。

所述的氨蒸发器，其特征在于所述的引射式蒸汽消音喷射装置由汽水混合器、带喷射孔的环状喷射管连接构成，环状喷射管配合设置在导流筒下方，汽水混合器包括套管，套管上连接设置大喷嘴、小喷嘴，大喷嘴、小喷嘴之间连接设置水进口接管。

所述的氨蒸发器，其特征在于蒸发盘管出口端通过汇流管与氨气集管中部连接，氨气集管下端伸入导流筒内。

所述的氨蒸发器，其特征在于氨气集管上端配合设置包括压力传感器、压力控制器的压力连锁控制单元，液氨进口接管进口端连接设置液氨气动切断阀、液氨气动调节阀，压力传感器与液氨气动调节阀、压力控制器与液氨气动切断阀分别气动控制连接。

所述的氨蒸发器，其特征在于壳体上配合设置包括温度传感器、温度控制器的水温控制单元，蒸汽进口接管上连接设置蒸汽气动切断阀、蒸汽气动调节阀，温度传感器与蒸汽气动调节阀、温度控制器与蒸汽气动切断阀分别气动控制连接。

所述的氨蒸发器，其特征在于壳体内配合设置安装架，所述蒸发盘管通过U形螺栓与安装架固定连接，导流筒通过连接板固定连接在安装架上。

所述的氨蒸发器，其特征在于所述汽水混合器、环状喷射管之间通过活接头配合连接，小喷嘴、进口接管分别与套管固定连接，大喷嘴与套管螺接配合。

所述的氨蒸发器，其特征在于所属汇流管与氨气集管直角配合连接。

上述的氨蒸发器构思新颖，结构简单合理，具有消声、节能、可调等特点，利用低压过热蒸汽直接提供液氨蒸发所需的热量和介质水循环对流，能降低运行噪声，提高换热效果，优化工艺过程，适应氨气管路工况的变动，保证下游设备及整个工艺过程的可靠运行，同时节约成本，控制工程总体投资费用，实现单位成本产生效益最大化，创造良好的工作和生产环境。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型所述引射式蒸汽消音喷射装置连接结构示意图；

图3为本实用新型所述汽水混合器截面结构示意图。

图中：1-安装架、2-壳体、3-蒸发盘管、4-U形螺栓、5-液氨进口接管、6-液氨气动调节阀、7-液氨气动切断阀、8-氨气集管、9-压力连锁控制单元、10-汇流管、11-导流筒、12-水温控制单元、13-蒸汽气动切断阀、14-蒸汽气动调节阀、15-蒸汽进口接管、16-汽水混合器、16a-套管、16b-小喷嘴、16c-水进口接管、16d-大喷嘴、17a-喷射孔、17-环状喷射管、18-引射式蒸汽消音喷射装置、19-连接板、20-活接头。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图所示为氨蒸发器，壳体2内配合设置采用角钢制作的安装架1，与液氨进口接管5连接的蒸发盘管3通过U形螺栓4固定连接在安装架1，壳体2下方配合设置与蒸汽进口接管15连接的引射式蒸汽消音喷射装置18，引射式蒸汽消音喷射装置18通过U形螺栓和角钢架安装在壳体2底部位置，所述引射式蒸汽消音喷射装置18由汽水混合器16、带喷射孔17a的环状喷射管17连接构成，汽水混合器16、环状喷射管17之间通过活接头20配合连接，活接头20与汽水混合器16、环状喷射管17分别螺接配合，便于安装和拆卸；环状喷射管17配合设置在导流筒11下方，喷射孔17a向上与导流筒11中空区域对应；汽水混合器16包括套管16a，套管16a上连接设置大喷嘴16d、小喷嘴16b，大喷嘴16d、小喷嘴16d之间连接设置水进口接管16c，小喷嘴16b进口接管16c分别通过焊接与套管16a固定连接，大喷嘴16d与套管16a螺接配合。导流筒11垂直设置在引射式蒸汽消音喷射装置18上方、蒸发盘管3中心，导流筒11通过连接板19固定连接在安装架1上。蒸发盘管3出口端通过汇流管10与氨气集管8中部连接，汇流管10与氨气集管8之间直角配合连接，氨气集管8上端伸出壳体2上端面，氨气集管8下端伸入导流筒11内。氨气集管8上端配合设置包括压力传感器、压力控制器的压力连锁控制单元9，液氨进口接管5进口端连接设置液氨气动切断阀7、液氨气动调节阀6，压力传感器与液氨气动调节阀6、压力控制器与液氨气动切断阀7分别气动控制连接。壳体2上配合设置包括温度传感器、温度控制器的水温控制单元12，蒸汽进口接管15入口端连接设置蒸汽气动切断阀13、蒸汽气动调节阀14，温度传感器与蒸汽气动调节阀14、温度控制器与蒸汽气动切断阀13分别气动控制连接。水温控制单元12及其与蒸汽气动切断阀13、蒸汽气动调节阀14的连接控制，压力连锁控制单元9及其与液氨气动切断阀7、液氨气动调节阀6的连接控制，均为现有公知技术，在此不再赘述。

上述实施例中低压过热蒸汽经蒸汽进口接管15进入引射式蒸汽消音喷射装置18经历两次引射，第一次通过大喷嘴16d进行引射，由于截面积的突变，汽流速度急剧增加而产生负压，带引壳体2内的水通过水进口接管16c进入引射式蒸汽消音喷射装置18，引射的结果加剧了水汽的混合和接触，减少了汽泡的产生，且此时即便有少量的汽泡生成，其爆破声也被隔绝在引射式蒸汽消声喷射装置之内；接着汽水混合物通过小喷嘴16b进行第二次引射，使汽水混合物在汽水混合器16与环状喷射管17之间的连接直管及环状喷射管17内释放区全部混合进行热交换，并使其流速大为降低，气动力噪声随之减小。从喷射孔17a喷出的热水进入导流筒11，带动周围的水向导流筒11上部流动，并在导流筒11内完成壳体2内的冷水与喷射出的热水的热交换，导流筒11外部由于蒸发盘管3内的液氨蒸发，需吸收大量的热量，使周围的热水温度下降，这样，在壳体2内部就形成了对流循环。通过水温控制单元12检测壳体2内总水的温度，控制蒸汽进口接管15入口端连接的蒸汽气动切断阀13、蒸汽气动调节阀14，控制喷入水中的蒸汽量，将壳体2内的水温控制在一定范围内，保证整个蒸发装置的平稳运行。

液氨经液氨进口接管5进入蒸发盘管3，蒸发盘管3内液氨吸收壳体2内热水的热量蒸发成氨气，蒸发盘管3内压力随之上升，通过压力连锁控制单元9控制液氨进口接管5进口端连接的液氨气动切断阀7、液氨气动调节阀6，控制进入蒸发盘管3内的液氨量，把氨气压力控制在设定范围内。当蒸发盘管3内氨气压力超过设定值允许偏差，如0.2MPa时，连锁关闭液氨进口接管5处的液氨气动切断阀7，当氨气压力小于设定压力允许偏差，如0.05MPa时，连锁打开液氨进口接管5进口处的液氨气动切断阀7，保证氨气压力的稳定，并保证氨气蒸发装置适应下游脱硝装置工况的变动。同时由于液氨很容易气化，且气化需吸收大量的热量，为了保证下游管道及设备表面不结霜，就必须保证蒸发出来的氨气不能带有液氨液滴，采用汇流管10与氨气集管8之间直角配合连接，氨气集管8上端伸出壳体2上端面、下端伸入导流筒11内的结构，使得当氨气从汇流管10进入氨气集管8时，一定流速的气流带动液滴撞在氨气集管8内壁，气体往上走，液滴则顺着氨气集管8内壁往下流，下流过程中吸收壳体2内的热水热量蒸发为氨气，保证蒸发出的氨气不带有液滴。

Claims (8)

1.氨蒸发器，包括壳体(2)，壳体(2)内配合设置与液氨进口接管(5)连接的蒸发盘管(3)，其特征在于壳体(2)下方配合设置与蒸汽进口接管(15)连接的引射式蒸汽消音喷射装置(18)，引射式蒸汽消音喷射装置(18)上方、蒸发盘管(3)中心垂直设置导流筒(11)，蒸发盘管(3)出口端与氨气集管(8)连接，氨气集管(8)上端伸出壳体(2)上端面。

2.如权利要求1所述的氨蒸发器，其特征在于所述的引射式蒸汽消音喷射装置(18)由汽水混合器(16)、带喷射孔(17a)的环状喷射管(17)连接构成，环状喷射管(17)配合设置在导流筒(11)下方，汽水混合器(16)包括套管(16a)，套管(16a)上连接设置大喷嘴(16d)、小喷嘴(16b)，大喷嘴(16d)、小喷嘴(16d)之间连接设置水进口接管(16c)。

3.如权利要求1所述的氨蒸发器，其特征在于蒸发盘管(3)出口端通过汇流管(10)与氨气集管(8)中部连接，氨气集管(8)下端伸入导流筒(11)内。

4.如权利要求1所述的氨蒸发器，其特征在于氨气集管(8)上端配合设置包括压力传感器、压力控制器的压力连锁控制单元(9)，液氨进口接管(5)进口端连接设置液氨气动切断阀(7)、液氨气动调节阀(6)，压力传感器与液氨气动调节阀(6)、压力控制器与液氨气动切断阀(7)分别气动控制连接。

5.如权利要求1所述的氨蒸发器，其特征在于壳体(2)上配合设置包括温度传感器、温度控制器的水温控制单元(12)，蒸汽进口接管(15)上连接设置蒸汽气动切断阀(13)、蒸汽气动调节阀(14)，温度传感器与蒸汽气动调节阀(14)、温度控制器与蒸汽气动切断阀(13)分别气动控制连接。

6.如权利要求1所述的氨蒸发器，其特征在于壳体(2)内配合设置安装架(1)，所述蒸发盘管(3)通过U形螺栓(4)与安装架(1)固定连接，导流筒(11)通过连接板(19)固定连接在安装架(1)上。

7.如权利要求2所述的氨蒸发器，其特征在于所述汽水混合器(16)、环状喷射管(17)之间通过活接头(20)配合连接，小喷嘴(16b)、进口接管(16c)分别与套管(16a)固定连接，大喷嘴(16d)与套管(16a)螺接配合。

8.如权利要求3所述的氨蒸发器，其特征在于所属汇流管(10)与氨气集管(8)直角配合连接。

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