CN202933505U - 微负压汽凝水排除系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微负压汽凝水排除系统，属于化工生产过程中的汽凝水排除系统。由至少一个效次的汽凝水排除单元组成，所述汽凝水排除单元包括蒸发器和汽凝水收集装置，除末效次汽凝水排除单元外，其他效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置包括微负压汽凝水箱和自蒸发水箱。本实用新型的优点：可保证蒸发器内的汽凝水能迅速、完全排出蒸发器的汽鼓；能有效、迅速消除加热面上的汽凝水液膜，可完全避免会在加热板片之间形成的汽凝水架桥或粘连粘合现象；可促使蒸发器内的蒸汽流保持一定流动趋势，对换热更有利，并由此更有效、迅速排出和消除蒸发器内的不凝结气体；总之，本实用新型可为发挥蒸发器的最高传热效率提供前提保证。

Description

微负压汽凝水排除系统

技术领域

本实用新型涉及化工生产过程中的汽凝水排除系统，具体地说，涉及一种微负压汽凝水排除系统。

背景技术

在化工生产企业，尤其是制糖厂，热循环是化工生产过程中重要的组成部分，而传热过程中汽凝水的排除则是影响传热效率的关键因素之一。

现有技术中，制糖厂等化工生产企业大部分都是采取等压汽凝水排除系统来排除传热过程中的汽凝水。所述的等压汽凝水排除系统由至少一个效次的等压汽凝水排除单元组成。

如图1所示，所述等压汽凝水排除单元主要由蒸发器3和等压罐9(用于收集汽凝水的设备)组成。所述蒸发器3的下部为汽鼓，上部为汽室；所述汽鼓的侧壁上设置有加热汽管2，汽鼓的底部设置有排汽凝水管4，所述汽室的顶部设置有排汁汽管1，所述排汁汽管1上连接有与下一效次中的加热汽管连通的管道；所述排汽凝水管4的底端与等压罐9相连接；所述等压罐9的顶部设置有等压管94，底部设置有等压罐出水管93，所述等压罐9上还安装有由液位器92和等压罐调节阀91组成的自控调节系统；所述等压管94与本效次的加热汽管2相连通，所述等压罐出水管93的另一端与下一效次的等压罐相连接。

工作时，由于等压罐出水管9上的等压管94与本效次的加热汽管2相连通，所以，等压罐9内的压力与本效次的蒸发器3加热汽进口处的压力是相等的，这样一来，蒸发器3内经热交换产生的汽凝水在自身重力的作用下自流到蒸发器3的罐底，继而通过排汽凝水管4进入等压罐9内。等压罐9内的水再经过自控调节系统排到下一效次的等压罐中，最终，汽凝水由末效次的等压罐排出。

上述的等压汽凝水排除系统存有以下三个缺点：

1、当蒸发器3的汽鼓压力降较大时，特别是应用于板式加热器或板式蒸发器时，会出现汽鼓内的压力略小于加热汽进口处的压力，此时，则汽鼓内的压力也会产生不同时间的略小于排汽凝水口处的压力。这样，就会出现一段时间的汽凝水排出不顺畅现象，有时这个时间会较长，而汽凝水聚集在汽鼓内的结果就是汽凝水的液位上升而占用了加热面积，使这些被占用的加热面不能进行正常传热，从而降低了蒸发器3的效率，情况严重时，会使蒸发器3的效率降低10％，甚至更高(板式蒸发器、板式加热器的效率会降低达50％)。

2、由于加热汽进口与排汽凝水口的压力是相等的，所以，汽凝水在汽鼓内形成后，依靠自身重力作用向下自流到汽鼓底部汇合排出，在这个过程中，加热面上的汽凝水液膜会比较厚。尤其是采用板式蒸发器或板式加热器时，其板片之间的间隙很小(5～12MM之间不等)，再加上表面张力的作用，使得板片上的汽凝水液膜比列管式的要相对更厚。这些较厚的汽凝水液膜对传热起到阻碍作用，导致传热效率下降，严重时，更可能会出现汽凝水在板片之间形成架桥或粘连粘合现象，汽凝水无法依靠自身重力顺利排出而积聚在汽鼓内，导致传热无法进行，传热效率下降达到50％，甚至更高。

3、蒸发加热形成的不凝结气体是不会因重力而沉淀下来的，在等压汽凝水排除系统中，蒸发器3内很难形成比较定型路线的汽流(即：加热蒸汽、汁汽及悬浮夹带于其中的不凝结气体的流动走向)，不凝结气体不能有效聚集在某一固定区域、而是较分散地混杂在加热蒸发加热体中或分布于加热面上，即使是将不凝结气体从排氨气管排出，排出的量和及时性都很有限，而不凝结气体的积聚会使其所在的区域加热面的传热效能大幅下降，甚至会阻碍加热蒸汽的持续稳定进入，这样就导致整个蒸发器或加热器的效能也相应下降。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种微负压汽凝水排除系统，以解决上述的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种微负压汽凝水排除系统，由至少一个效次的汽凝水排除单元组成，所述汽凝水排除单元包括蒸发器和汽凝水收集装置，所述蒸发器的下部为汽鼓，上部为汽室，所述汽鼓的侧壁上设置有加热汽管，汽鼓的底部设置有排汽凝水管，所述汽室的顶部设置有排汁汽管，所述排汁汽管上连接有与下一效次中的加热汽管相连通的管道；其特征在于：除末效次汽凝水排除单元外，其他效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置包括微负压汽凝水箱和自蒸发水箱；所述末效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置仅包括微负压汽凝水箱；

所述排汽凝水管的底端与微负压汽凝水箱的汽凝水入口连接；

所述微负压汽凝水箱的顶部设置有微负压汽管，所述微负压汽管上安装有微负压调节阀；所述微负压汽凝水箱的底部设置有一号出水管；所述微负压汽凝水箱上还安装有由一号液位器和一号调节阀组成的自控调节装置；所述微负压汽凝水箱的压力计和蒸发器的汽鼓的压力计之间设置有微负压测控装置，所述微负压测控装置与微负压调节阀相连接；

所述自蒸发水箱的顶部设置有自蒸发汽管，底部设置有二号出水管；所述自蒸发水箱上还安装有由二号液位器和二号调节阀组成的自控调节装置；所述一号出水管的另一端与自蒸发水箱的入水口相连接；

所述微负压汽管与自蒸发汽管相连通，自蒸发汽管的末端与下一效次的加热汽管相连通。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、当蒸发器内的汽鼓压力降较大时，即使是对于板式加热器或板式蒸发器，通过微负压汽凝水箱配置的微负压测控装置，可随时保证微负压汽凝水箱内的汽压同步比同效次蒸发器的汽鼓内压力低一个微量值(即微负压值0.004～0.012MPa；工况不同，微负压的数值也不同)，这个微负压就可促进汽凝水更快、更完全地向下流动到汽鼓底部并顺畅汇合至排汽凝水管，继而顺畅排放到微负压水箱，亦即无论蒸发系统的汽压是处于稳定状态或较大波动状态，本实用新型所述的微负压汽凝水排除系统均可保证蒸发器内的汽凝水能迅速、完全排出蒸发器的汽鼓，为发挥蒸发器的最高传热效率提供前提保证；同时，由于是微负压值仅约相当于蒸汽通过加热体(列管或板片)时产生的压力降，所以，不会导致本效次汽鼓内的加热蒸汽通过微负压汽管串入下一效次的加热汽管中，从而产生热损失，这也是必须要采取微负压而不能采用较大负压的原因——因为较大负压时就会出现本效加热汽通过微负压汽管串入到下一效次的加热汽管中而造成热损失。

2、在上述的微负压的作用下，能有效、迅速消除加热面上的汽凝水液膜，特别是采用板式蒸发器或板式加热器时，可完全避免会在板片之间形成的汽凝水架桥或粘连粘合现象，使汽凝水液膜很薄，为发挥蒸发器的最高传热效率提供前提保证；

3、在微负压的作用下，可促使蒸发器内的蒸汽气流保持一定流动趋势，对换热更有利，并由此更有效、迅速排出和消除蒸发器内的不凝结气体，为发挥蒸发器的最高传热效率提供前提保证。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是所述等压汽凝水排除系统的第III效次和第IV效次的原理图；

图2是本实用新型所述微负压汽凝水排除系统的第III效次和第IV效次原理图。

具体实施方式

实施例：

本实用新型所述的微负压汽凝水排除系统，由多个效次的汽凝水排除单元组成，所述汽凝水排除单元包括蒸发器3和汽凝水收集装置，所述蒸发器3的下部为汽鼓，上部为汽室，所述汽鼓的侧壁上设置有加热汽管2，汽鼓的底部设置有排汽凝水管4，所述汽室的顶部设置有排汁汽管1，所述排汁汽管1上连接有与下一效次中的加热汽管相连通的管道。

除末效次汽凝水排除单元外，其他效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置包括微负压汽凝水箱7和自蒸发水箱8。所述末效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置仅包括微负压汽凝水箱。

参照图2，以微负压汽凝水排除系统中第III效次和第IV效次为例对本实用新型所述的微负压汽凝水排除系统进行详细描述。

第III效次中，所述排汽凝水管4的底端与微负压汽凝水箱7的汽凝水入口连接。所述微负压汽凝水箱7的顶部设置有微负压汽管74，所述微负压汽管74上安装有微负压调节阀5。所述微负压汽凝水箱7的底部设置有一号出水管73。所述微负压汽凝水箱7上还安装有由一号液位器72和一号调节阀71组成的自控调节装置。所述微负压汽凝水箱7的压力计和蒸发器3的汽鼓的压力计之间设置有微负压测控装置6，所述微负压测控装置6与微负压调节阀5相连接。

所述自蒸发水箱8的顶部设置有自蒸发汽管84，底部设置有二号出水管83。所述自蒸发水箱8上还安装有由二号液位器82和二号调节阀81组成的自控调节装置。所述一号出水管73的另一端与自蒸发水箱8的入水口相连接。

所述微负压汽管74与自蒸发汽管84相连通，自蒸发汽管84的末端与第IV效次的加热汽管相连通。二号出水管83与第IV效次的自蒸发水箱的入水口相连接。

工作时，如图2所示，当第III效次的蒸发器3的汽鼓内加热蒸汽为0.0115MPa、103℃，汽室内的汁汽为-0.0299MPa、90.5℃；第IV效次的蒸发器汽鼓内加热蒸汽为-0.0325MPa、89.5℃，汽室内的汁汽为-0.0603MPa、76.5℃。通过微负压测控装置6和微负压调节阀5进行自控调节，使微负压汽凝水箱7内的蒸汽压力比蒸发器3的汽鼓内加热蒸汽压力低0.004～0.012MPa，即可达到微负压要求，对应的温差为1～3℃。

当蒸发器3的汽鼓内的蒸汽经过热交换产生汽凝水后，汽凝水在自身重力和微负压的双重作用下，能完全、顺畅地进入排汽凝水管4，继而进入微负压汽凝水箱7。当微负压汽凝水箱7内的水位上升到一定液位时，由自控调节装置将水从一号出水管73排出，并进入第III效次的自蒸发水箱8中。自蒸发水箱8中产生的自蒸发汽在自蒸发汽管84与来自微负压汽管74中的蒸汽相汇合，一起进入第IV效次的蒸发器加热汽管中。

自蒸发水箱8中的汽凝水经过自蒸发后，温度降低至89.5℃(对应的自蒸发水箱8中的压力为-0.0325MPa)。当自蒸发水箱8中的水位上升到一定液位时，由自控调节装置将水从二号出水管83排出，并进入第IV效次的自蒸发水箱中。

Claims (1)

1.一种微负压汽凝水排除系统，由至少一个效次的汽凝水排除单元组成，所述汽凝水排除单元包括蒸发器和汽凝水收集装置，所述蒸发器的下部为汽鼓，上部为汽室，所述汽鼓的侧壁上设置有加热汽管，汽鼓的底部设置有排汽凝水管，所述汽室的顶部设置有排汁汽管，所述排汁汽管上连接有与下一效次中的加热汽管相连通的管道；其特征在于：除末效次汽凝水排除单元外，其他效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置包括微负压汽凝水箱和自蒸发水箱；所述末效次汽凝水排除单元中的汽凝水收集装置仅包括微负压汽凝水箱；

所述排汽凝水管的底端与微负压汽凝水箱的汽凝水入口连接；

所述微负压汽凝水箱的顶部设置有微负压汽管，所述微负压汽管上安装有微负压调节阀；所述微负压汽凝水箱的底部设置有一号出水管；所述微负压汽凝水箱上还安装有由一号液位器和一号调节阀组成的自控调节装置；所述微负压汽凝水箱的压力计和蒸发器的汽鼓的压力计之间设置有微负压测控装置，所述微负压测控装置与微负压调节阀相连接；

所述自蒸发水箱的顶部设置有自蒸发汽管，底部设置有二号出水管；所述自蒸发水箱上还安装有由二号液位器和二号调节阀组成的自控调节装置；所述一号出水管的另一端与自蒸发水箱的入水口相连接；

所述微负压汽管与自蒸发汽管相连通，自蒸发汽管的末端与下一效次的加热汽管相连通。

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