CN203718735U - 一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，包括低压蒸汽管路和高压蒸汽管路，低压蒸汽管路上连接有低压分气缸，高压蒸汽管路上连接有蒸汽减温器，蒸汽减温器输出口连接有中压分汽缸，中压分汽缸上连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，第一输出管上连接有一级增压匹配装置，第二输出管上连接有疏水器，疏水器输出管上连接有一级闪蒸罐，一级闪蒸罐输出管分别连接有二级闪蒸罐和空气加热器。本实用新型采用三级闪蒸，通过对用汽设备控制进汽压力的闪蒸及匹配改造，来获取不同蒸汽压力来满足其他设备对蒸汽压力的需求，提高能源利用效率，减少能源消耗，闪蒸汽的回收提高能源利用率10%以上。

Description

一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，适用于2.5MPA工作压力下蒸汽加热系统的工矿企业。 

背景技术

蒸汽是工矿企业使用最为广泛能源之一，在加热和蒸发过程中需要大量工业蒸汽。工矿企业生产过程中使用饱和水蒸汽进行热交换，并产生与其等温、等压、等量的蒸汽凝结水。水质为纯水，优于阴阳离子交换处理的软水，含热量占蒸汽总热量的20-30%，一般没有较好的利用或没有利用，被作为废水排放，既浪费了资源又污染了环境。 

用汽设备蒸汽使用压力超过0.8MPa时，其回收管网增设闪蒸系统，当用汽压力过1.6MPa要设置二级闪蒸；当超过2.5MPa要设置三级闪蒸装置；一是降低冷凝水饱和温度，使其低于离心泵最高承受的叶轮温度（150℃以下）；二是提高闪蒸汽利用品位，使闪蒸压力排放的二次蒸汽尽量满足企业其它设备用汽压力等级要求。 

目前，用汽设备的热负荷数据设计偏大，是造成供汽管网设计、疏水阀选型、回收管网设计的不准确因素之一；致使设备完成同一加热过程时，蒸汽耗量过大，并产生汽阻、水击等不良影响。通过对用汽设备热负荷的详尽调查，完成从锅炉（蒸汽发生器）——蒸汽管网——用汽设备——疏水系统（集水点）——回收管网——回收泵站——锅炉（蒸汽发生器）的热力循环系统的周密设计，保证热力系统接近完善的能源梯级利用程度。 

当水在大气压力下被加热时，100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽的过程所需要的热叫“潜热”。然而，如果在一定压力下加热水，那么水的沸点就要比100℃高，所以就要求有更多的显热。压力越高，水的沸点就高，热含量亦越高。压力降低，部分显热释放出来，这部分超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽它包含可以使工厂经济运行的热量，不利用它，能源就会白白浪费当一定压力下的热凝结水或锅炉（蒸汽发生器）水被降压，部分水会二次蒸发，所得到的蒸汽即为闪蒸蒸汽其工作原理就是闪蒸原理：高温饱和液体进入扩容器后压力下降，高温液体部分进行汽化且吸收大量的热量，而未汽化液体的温度较原来有所降低，而提高溶液的浓度。密闭式蒸汽冷凝水回收循环系统概述 

大多数企业在冷凝水回收系统中采用传统的开式回收系统，所面临的问题主要体现在未能充分合理地利用高温饱和冷凝水的热能，无法克服严重的水泵汽蚀现象，在多参数蒸汽使用压力下，非同期使用用汽设备的冷凝水回收时，经常出现汽塞、水锤和压力不均等现象，同时，不能在各种条件下进行疏水阀合理选型。其冷凝水收集箱是开口式的，冷凝水和大气相通，由于压降闪蒸造成系统产生大量二次闪蒸汽，散失了部分热量，为防止输送水泵汽蚀又兑入冷水，回收水温仅在70℃左右。     

所以，本领域技术人员急需设计出一种适用于用汽设备生产的、符合环保要求的工矿企业系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，本案由此产生。

发明内容

为解决现有技术的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，通过三级闪蒸装置，不需任何外加动力，在密闭状态下将凝结水收集闪蒸、调压后自动输送到锅护水箱作为锅炉给水或其他需用热水的地方使用，也可应用于机缸补水、冷水加温、热水化料、退浆机、水洗、采暖、浴室工段等。 

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，包括低压蒸汽管路和高压蒸汽管路，所述的低压蒸汽管路上连接有低压分气缸，所述的高压蒸汽管路上连接有蒸汽减温器，所述的蒸汽减温器输出口连接有中压分汽缸，所述的中压分汽缸上连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，所述的第一输出管上连接有一级增压匹配装置，所述的第二输出管上连接有疏水器，所述的疏水器输出管上连接有一级闪蒸罐，所述的一级闪蒸罐输出管分别连接有二级闪蒸罐和空气加热器，所述的二级闪蒸罐输出管上连接有三级闪蒸罐，所述的第三输出管上分别连接有二级增压匹配装置，所述的二级增压匹配装置输出口与三级闪蒸罐连接，所述的低压分气缸的输出管与二级增压匹配装置连接，所述的三级闪蒸罐输出口还连接有防气蚀水泵，所述的空气加热器设有水路管，所述的水路管和防气蚀泵均与水池连接。

所述的二级闪蒸罐上连接有第四输出管，所述的第四输出管端部与第二输出管连通，且第四输出管上安装有疏水器。 

所述的一级增压匹配装置与二级增压匹配装置的结构相同，包括从左到右依次连接的电动执行机构、阀芯和吸入室，所述的阀芯上设有蒸汽进入口，且阀芯内安装有阀杆，所述阀杆的两侧安装有压兰，阀杆的一端通过锁紧螺母与电动执行机构连接，阀杆另一端进入吸入室，且阀杆位于吸入室的一端设有喷嘴；所述的吸入室一侧连接有混合管，所述的混合管端部连接有扩压管。 

所述的水池包括彼此相邻的冷凝水池和清水池。 

本实用新型的有益效果如下： 

本实用新型工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统， 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，采用三级闪蒸，通过对用汽设备控制进汽压力的闪蒸及匹配改造，来获取不同蒸汽压力来满足其他设备对蒸汽压力的需求。提高能源利用效率，减少能源消耗，闪蒸汽的回收提高能源利用率10%以上，同时，使工厂获取不同压力等级的的蒸汽，提高蒸汽对设备的适应性。可减少了用汽设备对导热油锅炉的使用；减轻环境压力；即可节约循环油泵的用电量，另外，根据实际的需要，本实用新型可利用该系统加热锅炉给水，或系统补风，有效降低运行成本。 

附图说明

图1为本实用新型的示意图； 

图2为本实用新型中一级增压匹配装置的结构示意图。

其中，1为高压蒸汽管路、2为低压蒸汽管路、3为低压分气缸、4为蒸汽减温器、5为中压分汽缸、6为第一输出管、7为第二输出管、8为第三输出管、9为一级增压匹配装置、91为电动执行机构、92为阀芯、93为吸入室、94为阀杆、95为压兰、96为锁紧螺母、97为喷嘴、98为混合管、99为扩压管、910为蒸汽进入口、10为疏水器、11为一级闪蒸罐、12为二级闪蒸罐、13为空气加热器、14为三级闪蒸罐、15为二级增加匹配装置、16为防气蚀泵、17为水路管、18为第四输出管、19为冷凝水池、20为清水池。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。 

如图1所示，本实用新型工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，包括低压蒸汽管路2和高压蒸汽管路1，低压蒸汽管路2上连接有低压分气缸3，高压蒸汽管路1上连接有蒸汽减温器4，蒸汽减温器4输出口连接有中压分汽缸5，中压分汽缸5上连接有第一输出管6、第二输出管7和第三输出管8，第一输出管6上连接有一级增压匹配装置9，第二输出管7上连接有疏水器10，疏水器10输出管上连接有一级闪蒸罐11，一级闪蒸罐11输出管分别连接有二级闪蒸罐12和空气加热器13，二级闪蒸罐12输出管上连接有三级闪蒸罐14，第三输出管8上分别连接有二级增压匹配装置15，二级增压匹配装置15输出口与三级闪蒸罐14连接，低压分气缸3的输出管与二级增压匹配装置15连接，三级闪蒸罐14输出口还连接有防气蚀水泵16，空气加热器13设有水路管17，水路管17和防气蚀泵16均与水池连接，水池包括彼此相邻的冷凝水池19和清水池20。 

本实用新型中的二级闪蒸罐12上连接有第四输出管18，第四输出管18端部与第二输出管7连通，且第四输出管18上安装有疏水器10。 

本实用新型中的一级增压匹配装置9与二级增压匹配装置15的结构相同，如图2所示，包括从左到右依次连接的电动执行机构91、阀芯92和吸入室93，阀芯92内安装有阀杆94，阀杆94的两侧安装有压兰95，时阀杆94更加稳固，阀杆94的一端通过锁紧螺母96与电动执行机构91连接，阀杆94另一端进入吸入室93，且阀杆94位于吸入室93的一端设有喷嘴97；吸入室93一侧连接有混合管98，混合管98端部连接有扩压管99。蒸汽从蒸汽入口910进入阀芯92后电动执行机构91带动阀杆94工作，到达所需压力后从喷嘴97中喷出，此时吸入室93中处于高压装置，利用高低压差将低压吸入，高、低压蒸汽在混合管98中混合后进入扩压管99。 

在使用时，低压蒸汽直接送入低压蒸汽管路2中，并进入低压分气缸3，低压分气缸3中的蒸汽进入二级增压匹配装置15增加后，根据需要分别进入中压分汽缸5或三级闪蒸罐14；高压蒸汽直接送入高压蒸汽管路1中，通过蒸汽减温器4减温后，根据需要选择进入中压分汽缸5或者直接应用到工业上，进入中压分汽缸5的蒸汽根据需要选择第一输送管6到一级增加匹配装置9增加后进入三级闪蒸罐14，或者进入第二输送管7后通过疏水器10进入一级闪蒸罐11、在进入二级闪蒸罐12，二级闪蒸罐12中的蒸汽根据需要选择进入一级增压匹配器9或三级闪蒸罐14， 进入第三输送管8中的蒸汽直接送入二级增压匹配装置15后再进入三级闪蒸罐14，三级闪蒸罐14中的蒸汽直接应用到工业上，且从三级闪蒸罐14中出来的冷凝水通过防气蚀泵16送入冷凝水池19中，空气加热器13中的冷凝水从水路管13中出来后送入冷凝水池19中，整个工艺中需要用到的清水从清水池20中输送，由此形成整个回路。 

本实用新型工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统， 由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型采用三级闪蒸，通过对用汽设备控制进汽压力的闪蒸及匹配改造，来获取不同蒸汽压力来满足；其他设备对蒸汽压力的需求。提高能源利用效率，减少能源消耗，闪蒸汽的回收提高能源利用率10%以上，同时，使工厂获取不同压力等级的的蒸汽，提高蒸汽对设备的适应性。可减少了用汽设备对导热油锅炉的使用；减轻环境压力；即可节约循环油泵的用电量，另外，根据实际的需要，本实用新型可利用该系统加热锅炉给水，或系统补风，有效降低运行成本。 

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。 

Claims (4)

1.一种工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，其特征在于：包括低压蒸汽管路和高压蒸汽管路，所述的低压蒸汽管路上连接有低压分气缸，所述的高压蒸汽管路上连接有蒸汽减温器，所述的蒸汽减温器输出口连接有中压分汽缸，所述的中压分汽缸上连接有第一输出管、第二输出管和第三输出管，所述的第一输出管上连接有一级增压匹配装置，所述的第二输出管上连接有疏水器，所述的疏水器输出管上连接有一级闪蒸罐，所述的一级闪蒸罐输出管分别连接有二级闪蒸罐和空气加热器，所述的二级闪蒸罐输出管上连接有三级闪蒸罐，所述的第三输出管上分别连接有二级增压匹配装置，所述的二级增压匹配装置输出口与三级闪蒸罐连接，所述的低压分气缸的输出管与二级增压匹配装置连接，所述的三级闪蒸罐输出口还连接有防气蚀水泵，所述的空气加热器设有水路管，所述的水路管和防气蚀泵均与水池连接。

2.如权利要求1所述的工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，其特征在于：所述的二级闪蒸罐上连接有第四输出管，所述的第四输出管端部与第二输出管连通，且第四输出管上安装有疏水器。

3.如权利要求1或2所述的工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，其特征在于：所述的一级增压匹配装置与二级增压匹配装置的结构相同，包括从左到右依次连接的电动执行机构、阀芯和吸入室，所述的阀芯上设有蒸汽进入口，且阀芯内安装有阀杆，所述阀杆的两侧安装有压兰，阀杆的一端通过锁紧螺母与电动执行机构连接，阀杆另一端进入吸入室，且阀杆位于吸入室的一端设有喷嘴；所述的吸入室一侧连接有混合管，所述的混合管端部连接有扩压管。

4.如权利要求1所述的工矿企业蒸汽系统三级闪蒸梯级余热综合利用系统，其特征在于：所述的水池包括彼此相邻的冷凝水池和清水池。