CN202022763U - 污水循环加热蒸汽发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了污水处理使用的污水循环加热蒸汽发生装置，它是设置并列的两个管式换热器和在两换热器顶部中心的酸汽水分离器，并将两换热器的管程出口分别经上升管同酸汽水分离器汽水混合物入口连接，而将酸汽水分离器污水出口经下降管与两管式换热器管程进口相连接构成。本装置根据流体力学原理，自然产生循环动力，使污水在装置内循环流动，既改变了传热条件，增加了换热管内壁的放热系数，提高了整体传热系数和换热效率，还能缓解换热管内的结垢、堵塞现象，同时减少碱洗和疏通换热管的次数，降低运行维护成本。不仅如此，该实用新型还有结构简单合理、操作简便易行、安装使用方便、运行稳定可靠、环保节能降耗、适合推广应用等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理过程中使用的蒸汽发生装置，特别是一种对糠醛工业污水进行循环加热处理的蒸汽发生装置。
背景技术
我国是农业大国，生产糠醛的原料十分丰富，加上国内外市场的需求，使糠醛工业发展突飞猛进， 规模不断扩大，产量也不断提高。目前已成为国际市场上糠醛的主要供应国之一。但是在糠醛生产过程中要排出大量塔下废水，据初步统计生产每吨糠醛大约要排放污水17—20吨，糠醛产量越大排放的污水量越大。排放的污水呈酸性，COD、BOD数值很大，这些污水将对生态环境造成严重的污染。随着我国对治理环境污染力度的加大，糠醛企业污水排放的治理效果，直接关系到糠醛企业的生存与发展。为此糠醛生产企业都在积极寻求污水治理的方法。力求达到污水的零排放。为了治理糠醛废水有把污水加热转化成酸性蒸汽，做法是把污水注入立式列管换热器内，在管程内保持一定的污水液面高度，在壳程通入锅炉蒸汽，对管程的污水进行加热，使污水转换成为酸性蒸汽，再供糠醛水解釜使用。该方法对于糠醛工业污水治理起到了废物利用、节能降耗的积极作用，但糠醛生产中伴生的污水必须全部治理，才能实现污水的零排放。所述方法污水转换蒸汽的能力不足，传热系数低，换热量小，由于污水在管程内静止状态加热，运行时污水中所含不能蒸发为气体的物质，残留在换热管内极易结垢、堵塞，致使污水处理能力下降，所以必须定期进行碱水清洗或解体进行人工疏通，导致运行维护成本较高等问题有待解决。
发明内容
本实用新型提供一种污水循环加热蒸汽发生装置，主要是解决直接利用列管式换热器对糠醛污水加热，其转换能力不足，传热系数低，换热量小，特别是由于污水在管程内静止状态加热，运行时污水中所含不能蒸发为气体的物质，残留在换热管内极易结垢、堵塞，致使污水处理能力下降，必须定期清洗或人工疏通，维护成本较高等问题有待解决。
本实用新型采取如下技术方案：该实用新型包括管式换热器、酸汽水分离器、上升管与下降管，它是通过设置并列的两个管式换热器和在两个管式换热器顶部中心的酸汽水分离器，并将两管式换热器的管程出口分别经上升管同酸汽水分离器汽水混合物入口连接，而将酸汽水分离器污水出口经下降管与两管式换热器管程进口相连接来实现的。
本实用新型的有益效果：该实用新型由于采取了上述结构，依据流体力学及热力学的理论，根据污水与汽水混合物的密度不同的特点，使本实用新型运行时，能够自然产生循环动力，并在管路设计中尽可能降低流动的阻力，使污水在装置内进行循环流动，与现有技术相比，改变了传热条件，增加了换热管内壁的放热系数，提高了整体传热系数和换热效率，在同样的换热面积、同样的操作条件下能够交换更多的热量，产生更多的酸蒸汽，处理更多的污水量，真正达到糠醛企业生产污水的零排放。由于换热管内的污水在热量交换时始终呈流动状态，对于换热管内的结垢、堵塞现象也有明显缓解，并可减少碱洗和疏通换热管的次数，降低运行维护成本。不仅如此，该实用新型还有结构简单合理、操作简便易行、安装使用方便、运行稳定可靠、环保节能降耗、适合推广应用等优点。
附图说明
图1是污水循环加热蒸汽发生装置的整体结构示意图。
具体实施方式
由图1所示的污水循环加热蒸汽发生装置，是使用并列的两个管式换热器2，在两个管式换热器2的顶部中心设有酸汽水分离器8。在两个管式换热器2上分别安装有蒸汽进口3、冷凝水出口1，换热器管程出口4、管程入口（污水入口）12和排污口13。酸汽水分离器8上设有污水入口10、污水出口14，汽水混合物入口6、酸汽出口7和污水水位表9。并在两个管式换热器2的管程出口4至酸汽水分离器8的汽水混合物入口6之间连接上升管5，而在酸汽水分离器8的污水出口14至两管式换热器2管程入口12之间设置污水下降管11。从而构成了流体双向自然循环装置。装置安装布置时，酸汽水分离器8的位置必须高于立式管式换热器2，以提高循环动力。管式换热器2管程汽水混合出口4中心线必须低于酸汽水分离器8汽水混合物入口6中心线。以保证酸汽水混合物的顺利向上流动，并使这两个管口4、6均在控制的汽水分离界面液面以下，使液面以下的系统充满水。汽水混合物上升管5采用弯头，以减少流动阻力，且可避免水平管段的汽水分层现象。污水下降管11管径应略小于汽水混合物上升管5，以减少循环流动阻力。本实用新型可选择汽水混合物上升管5管径≥DN200mm,污水下降管11管径≥DN150mm,换热器污水进口采用管径≥DN150mm ，相对于流量的大口径管道，以减少循环流动阻力。
该装置在运行时糠醛生产的污水，经过水泵、管路送到污水入口10，在酸汽水分离器8中控制液位，液位最低时要高于汽水混合物上升管5管口中心线200mm, 液位最高时保持在分离器8水位表9的中线位置，以避免酸蒸汽带水严重加剧。运行时要利用差压变送器测量液位，将其转换成电信号自动控制电动调节阀门的开度自动实现液面高度控制，并及时补充污水，使液面以下系统始终在充满污水的状态下运行。锅炉来蒸汽经过蒸汽入口3进入管式换热器2的壳程，对管程进行冷凝放热，蒸汽冷凝水由冷凝水出口1随时排出，保持壳程对管程的冷凝放热。并对管程的污水进行热交换，污水受热后，达到对应压力下的饱和温度，再加热产生蒸汽，在换热管内形成汽水混合物，在循环动力的推动下，汽水混合物向上流动，经过汽水混合物上升管5，到达酸汽水分离器8，进行汽水分离，分离出的酸蒸汽经酸汽出口7引出，供给水解釜生产糠醛实现废物利用。分离的水与新补充的污水混合后进入污水下降管11，下降管11中的水密度相对较大，在循环动力的作用下，自然向下流动，污水经过两换热器管程入口12，进入管式换热器2底部，再加热，汽水混合物上升，汽水分离后，水下降，汽水混合物上升，汽水分离，下降、上升……， 周而复始自然循环。以此实现糠醛工业污水的循环利用和零排放，达到综合治理的良好效果。
Claims (2)
1.一种污水循环加热蒸汽发生装置，包括管式换热器（1）、酸汽水分离器（8）、上升管（5）与下降管（11），其特征在于：该装置设有并列的两个管式换热器（2）和在两个管式换热器（2）顶部中心的酸汽水分离器（8），并将两管式换热器（2）的管程出口（4）分别经上升管（5）同酸汽水分离器（8）汽水混合物入口（6）连接，而将酸汽水分离器（8）污水出口（14）经下降管（11）与两管式换热器（2）的管程入口（12）相连接。
2.根据权利要求1所述的污水循环加热蒸汽发生装置，其特征在于：所述的酸汽水分离器（8）应高于管式换热器（2），管式换热器（2）的汽水混合物出口（4）中心线低于酸汽水分离器（8）的汽水混合物入口（6）中心线，所述两管口（4、6）均在控制的汽水分离界面液面以下，且污水下降管（11）的管径应小于汽水混合物上升管（5）。
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2011
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