CN201561666U - 蒸汽凝结水全密闭回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种微正压、零压和负压回收高温高压、低温低压、零压、零压并且过冷的蒸汽凝结水的全密闭回收系统，包括凝水罐、凝水泵、增压器、激波换能器，阀门、管道、机架、附件和控制系统：用汽设备产生的凝结水接入凝水罐，其中：所述凝水罐为密闭凝水罐，其出口与凝水泵增压器进口相连，增压器出口与凝水泵进口相连接；凝水泵的出口联接激波换能器；激波换能器的引射口经单向阀和汽路切断阀引射凝水罐内部的闪蒸汽；激波换能器的出口联接出水管。本实用新型可实现微正压、零压和负压回收，能全密闭回收高温高压、低温低压、零压和零压并且过冷的凝结水。

Description

蒸汽凝结水全密闭回收系统

技术领域

本实用新型是一种微正压、零压和负压回收高温高压、低温低压、零压、零压并且过冷的凝结水(也称冷凝水、冷凝液)的全密闭式回收系统，用于各种参数的蒸汽凝结水的全密闭式回收。

背景技术

回收蒸汽凝结水是节能减排的一项重要内容。现有回收技术中有开式回收和半密闭式回收两类。开式回收是把冷凝水引入有直通大气开口的水箱，水箱压力零表压，再用泵抽出到回收管网。采用开式回收的原因是不能解决高温下凝水泵的汽蚀，其必须通过向大气闪蒸降低凝水温度以避开凝水泵汽蚀。半密闭式回收比开式回收前进了一步，如专利ZL200410102488.5、ZL200610112559.9、ZL200820109889.7和ZL01264302.5，其共同特点是都在凝水罐内设有调压装置，也就是一只到多只单向压力阀，当凝水罐内压力达到某一数值如0.1Mpa时，即开启向大气泄压排气，其做不到真正的全密闭回收，属于半密闭式回收。以上专利还有一个共同缺点是：在工业领域回收时凝水罐内压力高，造成低压冷凝水不能进入凝水罐被回收，所以很多企业都虽然做了所谓的闭式回收，但大量的低压冷凝水还是不得不排放，或者根本就回收不成功而将回收装置弃之不用。为实现凝结水进入凝水罐(，专利ZL01264302.5的的解决方案是设热泵增压器，ZL200610112559.9和ZL200820109889.7的方案是设进水(汽)射流泵，两者原理相同，引凝水泵的水和专设射流高压泵供射流泵用水，想法是对低压凝水和汽增压，使能进入凝水罐，同时提高凝水罐压力，提高乏汽凝结率。但假设其初始能把低压凝水和汽增压使之能进凝水罐，但同时又增加凝水罐的压力，也就增加了低压凝水和汽进入凝水罐的难度，形成恶性循环。结果是要么低压凝水仍不能进入凝水罐，要么是通过调压器向大气放散降低凝水罐的压力，所以属于半密闭式回收。

专利02238004.3的解决方案是另设汽-汽热泵，使用新蒸汽引射凝水罐内的蒸汽。专利01264302.5的解决方案是另设汽水分离器和蒸汽喷射式热泵，但两者都另消耗新蒸汽。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种凝结水全密闭回收系统，它通过激波换能器降低凝水罐的压力和温度，实现微正压、零压和负压回收，不需要用调压器对大气放散，绝大多数数场合不需要进汽(水)射流泵对低压进水增压。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种蒸汽凝结水全密闭回收系统，包括凝水罐，用汽设备产生的凝水接入凝水罐。其中：所述凝水罐为密闭凝水罐，其出口经泵进口阀、进口过滤器与增压器与泵进口相连，泵出口与进口间并联过滤器，泵出口与泵出口单向阀相联；单向阀出口连接激波换能器；激波换能器的引射口经汽路切断阀和单向阀引射凝水罐内置的汽水分离器的闪蒸汽和泄漏蒸汽；激波换能器的出口联接出口阀再接出水管。

进一步地：

所述凝水罐内装有汽水分离器、除污器、汽泡消除器、旋涡消除器和导流装置。

所述激波换能器的出口与出水管之间串接泵出口切断阀，；出水管路并联回流管，在回流管上装回流调节阀，调节阀出口接凝水罐，调节阀可选电动调节阀或气动调节阀。

所述凝水罐上装有安全阀、压力限制阀、压力表及变送器、温度表及变送器、液位计及变送器。

所述激波换能器两端并联激波换能器旁通阀。

所述激波换能器为一台或多台，使用多台激波换能器时其设计参数有相同和不同多种，多台激波换能器并联安装，单独使用或并联使用。

所述凝水罐的入口可以接有共网器，不同压力的凝水分以下3种途径进入凝水罐：不要共网器全部直接进入凝水罐；全部经共网器进入凝水罐；一部分直接进凝水罐而另一部分进共网器进入凝水罐。

所述凝水罐的入口可以接有射水器，不同压力的凝水分以下3种途径进入凝水罐：不要射水器全部直接进入凝水罐；全部经射水器进入凝水罐；一部分直接进凝水罐而另一部分经射水器进入凝水罐。射水器用的射流水可为下述三种来源之一种：凝水泵出口水，从凝水罐引水的专用射流泵，外部水源。

由于凝水罐压力低，在绝大多数场合，共网器和射水器不用装。

本实用新型具有以下效果：

把汽水分离器设在凝水罐内，不另设汽水分离器，不使用新蒸汽，实现全密闭回收。相对专利ZL200410102488.5、ZL200610112559.9、ZL200820109889.7、ZL01264302.5，可多回收3～10％的热能和除盐水，少消耗进水射流泵的电功率。相对专利ZL01264302.5和ZL2238004.3，可少消耗喷射热泵用的新蒸汽。而且设备简化。

附图说明

图1是本实用新型的系统构成图。

具体实施方式

下面结合附图作进一步说明。

图1中：1高压用汽设备2低压用汽设备3疏水器4凝水罐5安全阀6压力限制阀7内置组件8压力表、变送器9温度表、变送器10凝水泵11泵进口阀12泵进口过滤器13泵增压器14过滤器15泵出口压力表16泵出口单向阀17激波换能器18换能器旁通阀19换能器汽路切断阀20换能器汽路单向阀21泵出口阀22出口调节阀23共网器24射水器25液位计及变送器26电控柜27电线电缆28仪表气组件29排污阀30出水管31回水管32机架

请参见图1。本实用新型是一种微正压、零压和负压回收各种参数包括高温高压、低温低压、零压、零压并且过冷的凝结水全密闭回收系统，包括凝水罐4，用汽设备产生的凝水接入凝水罐4，其中：凝水罐4为密闭凝水罐，其出口经泵进口阀11、进口过滤器12增压器13与凝水泵10联接；凝水泵10的出口联接泵出口单向阀16，单向阀16接激波换能器17；激波换能器17的引射口经激波换能器汽路切断阀19和汽路单向阀20引射凝水罐4内部汽水分离器的闪蒸汽和泄漏蒸汽；激波换能器17的出口联接出口阀21再接出水管30。出口管30并联回流管31，在回流管31设回流调节阀22，调节阀出口接凝水罐4。上述部件装在机架32上。

本回收系统工作原理和过程如下：

不同压力等级的用汽设备(高压用汽设备1、低压用汽设备2)的凝水，经疏水器3进入微正压或零压或负压的凝水罐4，也可经共网器23或射水器24再进入凝水罐4。凝水罐压力低使各路凝水顺利进入并使汽水充分分离和凝水闪蒸，闪蒸汽存于凝水罐内汽水分离器上部，凝水在下部。凝水在泵10的抽吸下，经泵进口阀11、过滤器12、增压器13进入泵体，经叶轮做功加压，流出泵体，再经泵出口单向阀16、激波换能器17、出口阀21送入出水管30。其中：

增压器13从泵10出口引高压水进入泵进口，采用引射混合来增加泵进口压力，以消除凝水泵汽蚀。其引水管路中装有过滤器14。

激波换能器17引射凝水罐上部汽水分离器内的闪蒸汽和泄漏蒸汽，使凝水罐压力温度降低，汽水先分离，再于激波换能器内混合，能量不损失。激波换能器设有旁通阀18备检修用。

凝水罐4设内置组件7，包括汽水分离器、除污器、汽泡消除器、旋涡消除器和导流装置。汽水分离器用于汽水高效分离，除污器滤除管路系统来的机械杂质，通过排污阀29排出。

防止凝水泵汽蚀是回收成功尤其是长期稳定运行的保证。本回收系统共有三道防汽蚀装置。第一道是凝水罐内置的汽泡消除器、旋涡消除器和导流装置，用于消除凝水中的汽泡、旋涡和改变凝结水流向。第二道是泵前增压器，提高泵入口压力。第三道是激波换能器，用于降低凝水罐压力和温度，减小汽化可能。

凝水罐运行安全压力控制一般只用一道安全阀5，超过安全限时排放。也可设两级压力控制，一级高压启跳安全阀5和一级备用压力限制阀6，压力限制阀可设在凝水罐内，称超压快排装置，也称持压快排装置，启跳设定值是保持系统运行压力值。当凝水罐内压力达到设定值时，打开向凝水罐外排放蒸汽或热水，保持系统运行压力不高于限定值。也可设在罐外，做低压启跳安全阀。高压启跳安全阀装在罐外，其启跳设定值是系统的安全保护值。由于本实用新型实现了微正压和零压回收，压力限制阀一般可不设。

凝水罐设压力表及压力变送器8、温度计及温度变送器9，泵出口设压力表和压力变送器15。

凝水罐液位控制子系统由液位计、变送器和电控柜组成，控制柜中设数字智能表，处理液位信号、发指令和显示液位。凝水罐液位由液位计24就地显示，液位变送器把液位信号变成电阻信号或电压信号或电流信号给电控柜25中的智能表，智能表处理后发出指令到接触器或变频器启停电机或变转速。当设PLC时发指令给PLC再由PLC控制接触器、变频器。控制方式有：1、变频控制，根据液位改变泵的转速。2、液位高泵启，液位低泵停。3、多泵依液位高低依次启停。4、变频加液位启停。5、调节阀调节回流水量。调节阀安装在激波换能器后的回流管上，与出水管并联，出口接凝水罐。调节阀据凝水罐液位变化改变开度，从而改变回流量与送出水量的比例，保持泵的工作点和凝水罐液位稳定。调节阀有气动和电动两种。选用气动调节阀时，优先用仪表气，其次压缩空气。但都要装切断阀、过滤和减压装置，使用压缩空气时还要加除油装置。

上述控制系统中，可以使用可编程控制器PLC，也可不使用PLC。可就地控制，也可远程控制和显示运行状态。控制柜可布置在机架上，也可不在机架上。

在本实用新型的其它实施例中：

液位计采用磁浮子式或差压式变送器，磁浮子式液位计配磁翻柱就地显示液位，配干簧管变送器发出液位信号，信号有电阻型、电压型和电流型。差压式变送器有带法兰及硅油毛细管和不带两种。差压式本身带变送器。磁浮子液位计和差压变送器连接方式有丝扣和法兰。法兰型式有国标、化工标准、机械工业标准、欧洲标准、美洲标准，固定和活套等型式。

凝水泵设一台到多台，凝水泵可选卧式、卧式悬臂式和立式，材质有铸铁、碳钢、不锈钢。泵体密封取氟橡胶、硅橡胶、聚四氟塑料、石墨或石墨与聚四氟塑料的混合物或烧结物。泵的底座是普通型、轻型，材质有铸铁、铸钢，也可不要底座，直接装在机架上。

激波换能器可设计一台及多台。使用多台激波换能器时设计参数有相同和不同多种，并联安装，单独使用和并联使用。

在激波换能器后的出水管并联回流管，在回流管上装回流调节阀，调节阀与激波换能器并联，出口接凝水罐。通过改变回流水量保持凝水罐液位稳定。调节阀设进口切断阀、出口切断阀和旁通阀。调节阀驱动有电动和气动两种。气动驱动同时设压缩空气净化和减压装置及切断阀。

凝水罐的入口可以装共网器，不同压力的凝水分以下3种途径进入凝水罐：不要共网器全部直接进入凝水罐；全部经共网器进入凝水罐；一部分直接进凝水罐而另一部分进共网器再进入凝水罐。

凝水罐的入口可以装射水器，从回收器出口引一部分高压水，引射低压水，使低压水得以进入凝水罐。不同压力的凝水分以下3种途径进入凝水罐：不要射水器全部直接进入凝水罐；全部经射水器进入凝水罐；一部分直接进凝水罐而另一部分经射水器进入凝水罐。

也可在凝水罐的入口同时连接共网器和射水器，这样不同压力的凝水可分以下3种途径进入凝水罐：一部分直接进凝水罐；一部分经共网器进入凝水罐；一部分经射水器进入凝水罐。射水器引回收器出口水或外部水源或配一到多台专用射流泵抽凝水罐内的水专供水源。当有多路凝水时，被引射水从四周与轴向成30~90度角进入射水器。

由于凝水罐压力低，绝大多数场合不用装共网器和射水器。

前述部件装在一个钢制底架上。钢材有槽钢、角钢、工字钢、园钢、钢管和钢板。但电控柜也可装在别处。

Claims (9)

1.一种微正压、零压和负压回收高温高压、低温低压、零压、零压并且过冷的蒸汽凝结水的全密闭回收系统，包括凝水罐，凝水泵，激波换能器，增压器，阀门，管道，机架，仪表和控制子系统及附属装置，其特征在于：

用汽设备产生的凝结水接入凝水罐；

所述凝水罐为密闭凝水罐，其出口经泵进口阀、进口过滤器、增压器与凝水泵联接；

凝水泵的出口经出口单向阀联接激波换能器；激波换能器出口接出口阀再接凝水管网；

激波换能器的引射口接凝水罐顶部内置的汽水分离器，引射凝水罐内部的闪蒸汽和泄漏蒸汽，降低凝水罐内的压力和温度；

前述部件装在一个钢制机架上，钢材有槽钢、角钢、工字钢、园钢、钢管和钢板，但电控柜也可装在别处。

2.如权利要求1所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

所述凝水罐有内置件和外置件，内置件有汽水分离器、除污器、汽泡消除器、旋涡消除器和导流装置；外置件有安全阀、压力限制阀、压力表和压力变送器、温度表和温度变送器、液位计和液位变送器。

3.如权利要求1所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

有三道防汽蚀装置：凝水罐内置的汽泡消除器、旋消除器、导流装置；凝水罐外泵前增压器；泵后激波换能器。

4.如权利要求1至3之一所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

所述出水管并联有回流管，回流管上装调节阀，调节阀出口接凝水罐；调节阀可选电动式或气动式之一；所述激波换能器的出口与出水管之间串接泵出口切断阀。

5.如权利要求3所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

所述激波换能器为一台及多台，使用多台激波换能器时其设计参数有相同和不同多种，多台激波换能器并联安装，单独使用或并联使用。

6.如权利要求1至3之一所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

凝水罐有共网器和进口射水器两个附属装置；

附属装置设一个或两个。

7.如权利要求1至3之一所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

凝水罐液位控制子系统由液位计、变送器和电控柜组成，控制柜中设智能数字表；控制柜可布置在机架上，也可不在机架上。

8.如权利要求7所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

所述的液位计和变送器采用磁浮子式或差压式磁浮子式液位计配磁翻柱就地显示液位，配干簧管变送器变送液位信号，信号有电阻型、电压型和电流型，差压式变送器有带法兰及硅油毛细管和不带两种，磁浮子液位计和差压式变送器与凝水罐的连接方式有丝扣和法兰两种。

9.如权利要求1至3之一所述的蒸汽凝结水全密闭回收系统，其特征在于：

高温凝水泵设一台到多台，凝水泵可选卧式、卧式悬臂式和立式，材质有铸铁、碳钢、不锈钢，泵体密封取氟橡胶、硅橡胶、聚四氟塑料、石墨或石墨与聚四氟塑料的混合物或烧结物，泵的底座是普通型、轻型，材质有铸铁、铸钢。

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