CN209405701U - 蒸汽减压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及领域，提供了一种蒸汽减压装置，包括：增压泵、蒸发器、减压阀和发生器，蒸发器包括进液口、冷凝水出口、蒸汽入口和蒸汽出口，进液口通过增压泵与外界污水连通，蒸汽入口通入一次蒸汽，冷凝水出口通过减压阀与发生器的第一换热通道连接，蒸汽出口与发生器的第二换热通道连接，发生器的第一换热通道与第二换热通道进行换热。本实用新型实现了一次蒸汽的减压，同时利用压力降低的热量，实现污水的减量化处理，本实用新型节约能源，结构简单，能耗低，成本低廉。

Description

蒸汽减压装置

技术领域

本实用新型涉及蒸汽减压技术领域，特别是涉及一种蒸汽减压装置。

背景技术

目前，在诸多的发电厂或者自带电厂的大多数化工厂等工业企业，均存在着“高能低用”的问题。许多工艺流程中所需要的蒸汽压力相对较低，但锅炉所产生的蒸汽压力相对较高，便出现了“供销”不平衡的现象。而为了满足工艺的要求，目前大多数的做法是通过增设减压阀，同时配置冷却系统，将高压的蒸汽减压减温到适合状态。但此类做法存在的最大问题是：产生的高压蒸汽为高品位能量，通过减压阀将其品位降低，但又没有将其品位降低的这部分能量利用起来，导致了能量的浪费。同时此类做法，通常需要冷却水系统将降压降温所产生的热量带走，导致系统投资增加。因此，如何实现蒸汽降压过程中能量的有效利用，至关重要。另一方面，目前热源厂或大多化工企业在内的大多数产业均需要排放大量污水、特别是工业高盐废水，严重污染环境，特别是对地下土壤、地下水资源等的污染日益严重、且极难恢复。虽然目前已有普遍实施污水零排放及水资源再利用的社会呼声、政策预期和企业尝试，但目前常规的处理方法，包括预处理+膜处理+MVR蒸发或多效蒸发的技术路线，存在的最大问题是：初期投资成本巨大，运行能耗及运维费用过高。因此，如能设计一种减压装置，利用降压过程中的能量实现污水的减量，则既能够实现蒸汽的降压，实现余热的深度利用，节约能源，又能够降低污水处理的成本和能耗，促进污水零排放的实现。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种蒸汽减压装置，解决现有技术中高压蒸汽在减压过程中没有将蒸汽品位降低的这部分能量利用起来，造成能源浪费的问题，并且解决现有技术中蒸汽减压装置的初期投资成本巨大，运行能耗及运维费用过高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种蒸汽减压装置，包括：增压泵、蒸发器、减压阀和发生器，所述蒸发器包括进液口、冷凝水出口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述进液口通过增压泵与外界污水连通，所述蒸汽入口通入一次蒸汽，所述冷凝水出口通过减压阀与所述发生器的第一换热通道连接，所述蒸汽出口与所述发生器的第二换热通道连接。

其中，所述蒸发器包括第一换热器和气液分离器，所述进液口、所述蒸汽入口和所述冷凝水出口均设置于所述第一换热器，所述第一换热器还通过气液管道与所述气液分离器连接，且所述进液口和气液通道连接于所述第一换热器的第一换热通道，所述蒸汽入口与所述冷凝水出口连接于所述第一换热器的第二换热通道，所述蒸汽出口设置于所述气液分离器，所述气液分离器还包括出液口。

其中，还包括流化器，所述流化器内填充有惰性固体颗粒，并连接于所述进液口与所述增压泵之间。

其中，还包括过滤器，所述过滤器设于所述气液分离器的出液口处。

其中，所述流化器包括第一惰性固体颗粒进口和第二惰性固体颗粒进口，所述第一惰性固体颗粒进口用于从外界补充惰性固体颗粒，所述第二惰性固体颗粒进口与所述过滤器的固体颗粒物出口连接。

其中，所述发生器包括第二换热器。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种蒸汽减压装置，采用高压的一次蒸汽作为热源，在蒸发器中对增压后的低浓度污水进行蒸发浓缩，产生污水蒸汽和冷凝水，并利用污水蒸汽作为热源，与冷凝水进行换热，相应产生洁净的二次蒸汽，根据所需要的二次蒸汽的压力，可以利用增压泵对低浓度污水进行压力调节。本实用新型实现了一次蒸汽的减压，同时利用压力降低的热量，实现污水的减量化处理，本实用新型节约能源，结构简单，能耗低，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型蒸汽减压装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中，1、增压泵；2、第一换热器；21、进液口；22、冷凝水出口；23、蒸汽入口；24、气液管道；3、气液分离器；31、蒸汽出口；4、减压阀；5、发生器；6、过滤器；61、固体颗粒物出口；7、流化器；71、第一惰性固体颗粒进口；72、第二惰性固体颗粒进口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开一种蒸汽减压装置，包括：增压泵1、蒸发器、减压阀4和发生器5，所述蒸发器包括进液口21、冷凝水出口22、蒸汽入口23和蒸汽出口31，所述进液口21通过增压泵1与外界污水连通，所述蒸汽入口23通入一次蒸汽，所述冷凝水出口22通过减压阀4与所述发生器5的第一换热通道连接，所述蒸汽出口31与所述发生器5的第二换热通道连接，所述发生器5的第一换热通道与第二换热通道内的流体进行换热。

具体的，一次蒸汽由蒸汽入口23进入蒸发器，低浓度污水通过增压泵1进行增压处理后，由进液口21通入蒸发器中与一次蒸汽进行换热，低浓度污水被加热汽化，转化成为污水蒸汽，从蒸汽出口31通入发生器5的第二换热通道；而一次蒸汽降温，转化成为冷凝水从冷凝水出口22，经过减压阀4减压，通入发生器5的第一换热通道；在发生器5中冷凝水与热的污水蒸汽进行换热，冷凝水汽化转化为低压蒸汽，污水蒸汽液化转化为冷凝水排出。

本实用新型提供的一种蒸汽减压装置，采用高压的一次蒸汽作为热源，在蒸发器中对低浓度污水进行蒸发，产生污水蒸汽和冷凝水，并利用污水蒸汽作为热源，与冷凝水进行换热，相应产生洁净的二次蒸汽，根据所需要的二次蒸汽的压力，可以利用增压泵对低浓度污水进行压力调节。本实用新型实现了一次蒸汽的减压，同时利用压力降低的热量，实现污水的减量化处理，本实用新型节约能源，结构简单，能耗低，成本低廉。

其中，所述蒸发器包括第一换热器2和气液分离器3，所述进液口21、所述蒸汽入口23和所述冷凝水出口22均设置于所述第一换热器2，所述第一换热器2还通过气液管道24与气液分离器3连接，且所述进液口21和气液通道24连接于所述第一换热器2的第一换热通道，所述蒸汽入口23与所述冷凝水出口22连接于所述第一换热器2的第二换热通道，所述第一换热器2的第一换热通道与第二换热通道内的流体进行换热，所述蒸汽出口31设置于所述气液分离器3，所述气液分离器3还包括出液口(图中未标记)。具体的，第一换热器2用于外界污水与一次蒸汽换热，而换热完毕后，外界污水中的水会转化为蒸汽通入发生器5中，而剩下的为较浓的污水，因此本实施例通过设置气液分离器3，将蒸汽和剩下的浓污水分离开，蒸汽部分通入发生器5，而浓污水则从气液分离器3的出液口排出，进入到污水后处理工艺流程中。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：

如图2所示，还包括流化器7，所述流化器7内填充有惰性固体颗粒，并连接于所述进液口21与所述增压泵1之间，将惰性固体颗粒输入至第一换热器2中，由于惰性固体颗粒无法溶解，其跟随污水流动的过程中，不断撞击第一换热器2的器壁，从而防止污水中的钙、镁离子产生的沉淀物在器壁上结垢，保证了换热器的换热性能。

优选地，还包括过滤器6，所述过滤器6设于所述气液分离器3的出液口处，起到对污水出液的过滤，将惰性固体颗粒物过滤出来。进一步地，所述流化器7包括第一惰性固体颗粒进口71和第二惰性固体颗粒进口72，所述第一惰性固体颗粒进口71用于从外界补充惰性固体颗粒，所述第二惰性固体颗粒进口72与所述过滤器6的固体颗粒物出口连接。具体的，第一惰性固体颗粒进口71用于手动补充惰性固体颗粒，由于过滤器6接在气液分离器3的出液口，对污水进行过滤，过滤出来的过滤物包括从第一惰性固体颗粒进口71补充的惰性固体颗粒。

其中，所述发生器5包括第二换热器，发生器5的结构与换热器类似，根据实际需要其还包括发生器5所需的其他部件。

本实用新型还公开一种如本实用新型的蒸汽减压装置的工作方法，包括：

低浓度污水经增压泵增压后，通过进液口进入蒸发器，一次蒸汽通过蒸汽入口进入到蒸发器，低浓度污水与一次蒸汽进行换热，低浓度污水汽化产生污水蒸汽，一次蒸汽液化产生一次冷凝水；

产生的一次冷凝水通过减压阀减压后通入发生器的第一换热通道，产生的污水蒸汽通入发生器的第二换热通道，一次冷凝水与污水蒸汽进行换热，冷凝水汽化产生二次蒸汽，污水蒸汽液化产生二次冷凝水。

具体的，在蒸发器中，一次蒸汽作为热源给低浓度污水汽化提供热量，一次蒸汽则降温液化成为一次冷凝水；在发生器中低浓度污水汽化产生的蒸汽作为热源，给一次冷凝水汽化提供热量，一次冷凝水升温汽化为二次蒸汽，低浓度污水汽化的蒸汽降温液化成为二次冷凝水。依据输出的二次蒸汽的压力，可利用增压泵对污水的压力进行调节，使得二次蒸汽的压力满足使用要求。本方法实现了一次蒸汽减压，并利用压力降低是的热量，实现污水减量化处理。

其中，所述蒸发器包括第一换热器2和气液分离器3，在第一换热器2中低浓度污水与一次蒸汽进行换热，分别转换成为气液混合物和一次冷凝水，将产生的气液混合物通入气液分离器3，分离成高浓度污水和污水蒸汽。本实施例中的蒸发器包括两个单独设置的第一换热器2和气液分离器3，第一换热器2用于一次蒸汽和低浓度污水的换热处理，气液分离器则用于对低浓度污水产生的气液混合物进行分离，分离出来的蒸汽通入发生器5，分离出来的较浓污水经处理后排放。

如图2所示，还包括流化器7和过滤器6，从流化器的第一惰性固体颗粒进口71补充惰性固体颗粒，并通入进液口，惰性固体颗粒撞击第一换热器2的器壁，通过气液分离器并进入过滤器6，将惰性固体颗粒过滤出来，再通入流化器的第二惰性固体颗粒进口72，循环利用。本实施例利用惰性固体颗粒撞击第一换热器2的器壁，避免水中的钙、镁离子在器壁上结垢，保证换热器的换热性能。具体的，当蒸发器处于高温条件时，也可以采用惰性固体颗粒发进行防结垢，进一步也可采用其他防结垢的方法，包括但不限于：晶种法、加阻垢剂法、加酸法、净化预处理法和控制固液比法。

本实用新型提供的一种蒸汽减压装置，采用高压的一次蒸汽作为热源，在蒸发器中对低浓度污水进行蒸发，产生污水蒸汽和冷凝水，并利用污水蒸汽作为热源，与冷凝水进行换热，相应产生洁净的二次蒸汽，根据所需要的二次蒸汽的压力，可以利用增压泵对低浓度污水的压力进行调节。本实用新型实现了一次蒸汽的减压，同时利用压力降低的热量，实现污水的减量化处理，并进一步设置防结垢措施，包括增加惰性固体颗粒流化器和过滤器装置，避免蒸发器器壁结垢，本实用新型节约能源，结构简单，能耗低，成本低廉。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种蒸汽减压装置，其特征在于，包括：增压泵、蒸发器、减压阀和发生器，所述蒸发器包括进液口、冷凝水出口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述进液口通过增压泵与外界污水连通，所述蒸汽入口通入一次蒸汽，所述冷凝水出口通过减压阀与所述发生器的第一换热通道连接，所述蒸汽出口与所述发生器的第二换热通道连接。

2.如权利要求1所述的蒸汽减压装置，其特征在于，所述蒸发器包括第一换热器和气液分离器，所述进液口、所述蒸汽入口和所述冷凝水出口均设置于所述第一换热器，所述第一换热器还通过气液管道与所述气液分离器连接，且所述进液口和气液通道连接于所述第一换热器的第一换热通道，所述蒸汽入口与所述冷凝水出口连接于所述第一换热器的第二换热通道，所述蒸汽出口设置于所述气液分离器，所述气液分离器还包括出液口。

3.如权利要求2所述的蒸汽减压装置，其特征在于，还包括流化器，所述流化器内填充有惰性固体颗粒，并连接于所述进液口与所述增压泵之间。

4.如权利要求3所述的蒸汽减压装置，其特征在于，还包括过滤器，所述过滤器设于所述气液分离器的出液口处。

5.如权利要求4所述的蒸汽减压装置，其特征在于，所述流化器包括第一惰性固体颗粒进口和第二惰性固体颗粒进口，所述第一惰性固体颗粒进口用于从外界补充惰性固体颗粒，所述第二惰性固体颗粒进口与所述过滤器的固体颗粒物出口连接。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的蒸汽减压装置，其特征在于，所述发生器包括第二换热器。