CN209809732U - 一种烟水分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟水分离系统，包括：烟水分离装置和盛接装置；其中，所述烟水分离装置与烟道相连，通过所述烟水分离装置能够降低烟道中烟气的流速，以使所述烟气在自身的重力作用下实现烟气与水气分离；所述盛接装置与所述烟水分离装置相连，用于盛接经所述烟水分离装置分离出的所述烟气中的水分，以确保所述水分能够得到有效地收集。本实用新型提供的烟水分离系统，有效地实现了烟气中烟水的快速分离，同时极大地节约了烟水分离过程中的耗能，有效地节约了烟气处理的成本。

Description

一种烟水分离系统

技术领域

本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体而言，涉及一种烟水分离系统。

背景技术

湿法脱硫、除尘、脱销系统，工作环境中形成烟气水雾混合物，很难分离，尤其近年来雾霾的治理对烟气脱白提出新的要求，京津冀规定烟气含水量排放标准，控制在每立方米烟气含水蒸气9％以内。

目前，烟水分离技术，行业普遍采用烟气降温、再升温技术实现烟气中烟与水的分离，但是通过这种烟气降温、再升温技术分离烟水的技术在实施过程中的能耗指标较高，成本较大。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种，旨在解决现有烟气处理系统无法实现烟水的快速分离，且在烟水分离过程中能耗较高、成本较大的问题。

本实用新型提出了一种烟水分离系统，包括：烟水分离装置和盛接装置；

其中，

所述烟水分离装置与烟道相连，通过所述烟水分离装置能够降低烟道中烟气的流速，以使所述烟气在自身的重力作用下实现烟气与水气分离；

所述盛接装置可拆卸地连接在所述烟水分离装置下方，用于盛接经所述烟水分离装置分离出的所述烟气中的水分，以确保所述水分能够得到有效地收集。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述烟水分离装置包括：第一变径管、第二变径管以及第三变径管；其中，

所述第一变径管与所述烟道相连，用于在所述烟气进入所述烟水分离装置前通过减小所述烟道直径增大所述烟气的流速；

所述第三变径管与所述烟道相连，用于在所述烟气经所述烟水分离装置分离后通过减小所述烟道直径改变所述烟气的流速；

所述第二变径管气连接在所述第一变径管与所述第三变径管之间，用于在所述第一变径管增大所述烟气流速后通过增大烟道直径迅速降低烟气的流速，使得所述烟气在其中通过自身重力作用实现烟气与水气分离。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述第一变径管和所述第三变径管均与所述烟道可拆卸地相连。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述第二变径管气可拆卸地连接在所述第一变径管与所述第三变径管之间。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述第一变径管和所述第三变径管的管径相等。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述第二变径管包括：连接部和分离部；其中，

所述连接部设置在所述分离部两端，分别用于连接所述第一变径管和所述第三变径管；

所述分离部设置在所述连接部之间，用于作为烟气中烟水分离的场所。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述连接部一体成型地设置在所述分离部两端。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述连接部为喇叭状部件，所述喇叭状构件的大端与所述分离部连接。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述分离部为一管状构件。

进一步地，上述烟水分离系统中，所述分离部的直径为所述连接部小端直径的3-5倍。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的烟水分离系统，当烟气通过烟气通道进入烟水分离装置中，烟气的压差改变，流速下降，烟气中质量大的水气受力方向改变，烟气中水蒸气向前的力减小、向下的力增加，进而使得烟气中的质量大的水气下落，进入盛接装置中进行收集，而质量小的烟气继续向前流动，通过烟道排出，有效地实现了烟气中烟水的快速分离，以实现烟水分离；同时，本实用新型的烟水分离系统结构简单、易制作，极大地节约了烟水分离过程中的耗能，有效地节约了烟气处理的成本。

进一步地，本实用新型通过将烟水分离装置设计成分体的第一变径管、第二变径管以及第三变径管三部分，且第二变径管与第一变径管、第三变径管之间以及烟道与第一变径管、第三变径管之间均通过可拆卸的连接方式相连接，极大地方便了使用过程中，技术人员对烟水分离装置的安装、拆卸以及后期的检修维护。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的烟水分离系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的烟水分离系统内壁的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参阅图1所示，为本实用新型实施例的烟水分离系统，其包括：烟水分离装置1和盛接装置2；其中，所述烟水分离装置1与烟道相连，通过所述烟水分离装置1能够降低烟道中烟气的流速，以使烟气在自身的重力作用下实现烟气与水气分离；所述盛接装置2可拆卸地连接在所述烟水分离装置1下方，用于盛接经所述烟水分离装置1分离出的烟气中的水分，以确保所述水分能够得到有效地收集。所述系统在运行过程中，当烟道中的烟气进入所述烟水分离装置1中，由于压差改变，使得烟气流速下降，烟气中质量大的水气受力方向改变，烟气中水蒸气向前的力减小、向下的力增加，进而使得烟气中的质量大的水气下落，进入所述盛接装置2中进行收集，而质量小的烟气继续向前流动，通过所述烟道排出，以实现烟水分离。

具体而言，所述烟水分离装置1包括：第一变径管11、第二变径管12以及第三变径管13；其中，所述第一变径管11与所述烟道相连，用于在所述烟气进入所述烟水分离装置1前通过减小所述烟道直径增大所述烟气的流速，使所述烟气能够迅速进入所述烟水分离装置1中进行烟水分离；所述第三变径管13与所述烟道相连，用于在所述烟气经所述烟水分离装置1分离后通过减小所述烟道直径改变所述烟气的流速，使分离之后的烟气能够迅速地从所述烟水分离装置1排出；所述第二变径管12连接在所述第一变径管11与所述第三变径管13之间，用于在所述第一变径管11增大所述烟气流速后通过增大烟道直径迅速降低烟气的流速，使得所述烟气在其中能够通过自身重力作用实现烟气与水气的分离。

具体的，所述第一变径管11一端与所述烟道相连、另一端与第二变径管12相连，在使用的过程中，当烟气通过烟道进入第一变径管11时，由于第一变径管11的直径小于烟道直径，烟气压差增大，流速加快。第一变径管11的两端可以通过插接、卡接、螺纹连接等可拆卸连接方式与第二变径管12和烟道相连，第一变径管11的直径根据烟道的直径确定，只要能够确保其直径小于烟道的直径即可，其截面形状可以为矩形、菱形以及圆形等任意形状，只要能够确保烟气能够顺利的通过所述第一变径管11进入第二变径管12即可。本实施例中，所述第一变径管11为一圆柱形管道，其一端通过法兰4与烟道相连、另一端通过法兰4与第二变径管12相连。所述第一变径管11的制作材料可以为通过金属、塑料以及混凝土等任意材料制作而成。可以理解的是，第一变径管11与所述烟道和第二变径管12之间通过可拆卸的连接方式进行连接，极大地降低了施工过程中，施工人员对第一变径管11的安装于拆卸难度，同时显著地方便了后期技术人员对其进行检修维护，进而降低了工作量，节约了施工和检修成本。

具体的，所述第二变径管12一端与所述第一变径管11可拆卸地相连，其直径显著大于第一变径管11的直径，当烟气通过第一变径管11进入第二变径管12时，由于第二变径管12的直径显著大于第一变径管11的直径，其内部烟气压强与第一变径管11内的烟气压强之间的压差显著增大，进入所述第二变径管12中的烟气流速急剧降低，烟气中质量大的水气受力方向改变，水气向前的力减小、向下的力增加，进而使得烟气中的质量大的水气在自身重力的作用下落，而质量小的烟气继续向前流动，通过烟道排出，实现烟气中烟水的快速分离。本实施例中，所述第二变径管12包括：连接部121和分离部122；其中，所述连接部121为两喇叭状部件，所述两喇叭状构件通过其大端一体成型地设置在所述分离部122两端，其小端分别通过法兰4可拆卸地与所述第一变径管11和所述第三变径管13相连，有效地降低了第二变径管12与第一变径管11和第三变径管13之间的连接难度，方便了施工人员在施工过程中对所述烟气装置1进行安装与拆卸，进而加快了施工进度。所述分离部122为一管状构件，其直径为所述连接部121小端直径的3-5倍，显著的增大了第二变径管12与第一变径管11和第三变径管13内烟气的压差，进而有效地保证了第一变径管11、第二变径管12以及第三变径管13内部烟气的顺利过渡和烟气中烟水的快速有效分离。

具体的，所述第三变径管13一端与第二变径管12相连、另一端与烟道相连，在使用的过程中，当分离后的烟气通过第二变径管12进入第三变径管13时，由于第三变径管13的直径显著小于第二变径管12的直径，第二变径管12与第三变径管13内的烟气压差显著增大，进入第三变径管13中的烟气的流速急剧增大，使得分离后的烟气能够快速地通过烟道排出。第三变径管13的两端可以通过插接、卡接、螺纹连接等可拆卸连接方式与第二变径管12和烟道相连，第三变径管13的直径可以根据烟道的直径确定，只要能够确保其直径小于烟道的直径、并便于与第二变径管12连接即可，其截面形状可以为矩形、菱形以及圆形等任意形状，只要能够确保烟气能够顺利的通过所述第三变径管13迅速进入烟道中即可。本实施例中，本实施例中，所述第三变径管13为一圆柱形管道，其一端通过法兰4与烟道相连、另一端通过法兰与第二变径管12相连。所述第三变径管13的制作材料可以为通过金属、塑料以及混凝土等任意材料制作而成。可以理解的是，第三变径管13与所述烟道和第二变径管12之间通过可拆卸的连接方式进行连接，极大地降低了施工过程中，施工人员对第三变径管13的安装于拆卸难度，同时显著地方便了后期技术人员对其进行检修维护，进而降低了工作量，节约了施工和检修成本。

具体而言，所述盛接装置2为一壳体构件，其与所述烟水分离装置1相连，用于在所述烟水分离装置1将所述烟气中的烟水分离之后盛接并收集所述水分，以防止分离出的水分在所述烟水分离装置1中到处流动，被分离出的烟气带走，进而严重影响烟水分离装置1的分离效果。盛接装置2的截面形状可以为矩形、三角形、圆形等任意形状，只要能够作为盛接容器使用即可。至于其制作材料可以为金属、塑料以及木头等任意材料。本实施例中，所述盛接装置2为一矩形金属壳体构件，其通过管道3可拆卸的连接在所述烟水分离装置下方，当烟道中的烟气进入烟水分离装置1后经所述烟水分离装置1进行烟水分离，分离出的水分通过管道3流入所述盛接装置2中进行收集。可以理解的是，所述烟水分离装置2的设置有效地防止了分离出的水分在所述烟水分离装置中到处流动，被分离出的烟气带走，进而严重影响烟水分离装置1的分离效果。

参阅图2所示，本实施例中，为了增加烟气流速，所述第一变径管11、第二变径管12、第三变径管13的内侧壁设置为曲线形结构，增加与烟气的接触面。

尤其，所述第一变径管11段采用凸起的近似圆弧的形状，这样，能够对烟气行挤压，使烟气加速通过。

尤其，所述第二变径管12段采用凹陷的近似圆弧的形状，由于bc段位于烟气分离较为集中的位置，因此，采用凹陷圆弧能够有效将聚积的烟气分离，以此提高分离效率。

尤其，所述第三变径管13段采用直线形状，由于cd段位于烟气分离之后的位置，因此，采用直线形状的金属板更加直接的导出。

尤其，由于所述变径管中设有多段形状，这样，在烟气分离时，能够通过烟气流速的变化增加分离效果。

进一步地，各个变径管段中各段弧形的长度及角度的确定方法如下：

步骤1：通过式(1)对ab段变径管的截面曲线形状进行确定：

其中L₁为ab段变径管的弧长，r为第一变径管至第三变径管之间距离的一半，θ₁为ab段变径管与烟气流向方向的夹角，且：

其中，ρ为管路中烟气混合的实际密度，可通过超声波检测器测得，ρ₀为水的标准密度，θ₀为变径管段的预设夹角且θ₀＝45°；在本实施例中，在变径管上设置超声波传感器，或者，在管路的其他位置设置超声波传感器，烟气混合实际密度并未发生改变。

ab段采用凸起的近似圆弧的形状，在对烟气进行加速的同时，能够有效对烟气进行导向，并将其传输至指定方向。

步骤2：通过式(3)对bc段变径管段的截面曲线形状进行确定：

其中，L₂为bc段变径管段的弧长，D为变径管段之间的长度，θ₂为bc段变径管段与烟气流向方向的夹角，且：

其中，ρ为管路中水的实际密度，ρ₀为水的标准密度；

bc段采用凹陷的金丝圆弧的形状，对聚集的烟气进行分散，使分散后的烟气能够平行发射至指定方向。

步骤3：通过式(5)对cd段变径管段的截面曲线形状进行确定：

其中，L₃为cd段变径管段的弧长，θ₃为cd段变径管段与烟气流向方向的夹角，且：

cd段选用直线形状，能够将相对平稳的将烟气传输至另一方向，并通过聚积与分散实现烟气分离。

显然可以得出的是，本实用新型提供的烟水分离系统，当烟气通过烟气通道进入烟水分离装置中，烟气的压差改变，流速下降，烟气中质量大的水气受力方向改变，烟气中水蒸气向前的力减小、向下的力增加，进而使得烟气中的质量大的水气下落，进入盛接装置中进行收集，而质量小的烟气继续向前流动，通过烟道排出，有效地实现了烟气中烟水的快速分离，以实现烟水分离；同时，本实用新型的烟水分离系统结构简单、易制作，极大地节约了烟水分离过程中的耗能，有效地节约了烟气处理的成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种烟水分离系统，其特征在于，包括：烟水分离装置和盛接装置；其中，

所述烟水分离装置与烟道相连，通过所述烟水分离装置能够降低烟道中烟气的流速，以使所述烟气在自身的重力作用下实现烟气与水气分离；

所述盛接装置与所述烟水分离装置相连，用于盛接经所述烟水分离装置分离出的所述烟气中的水分，以确保所述水分能够得到有效地收集；所述烟水分离装置包括：第一变径管、第二变径管以及第三变径管；其中，

所述第一变径管与所述烟道相连，用于在所述烟气进入所述烟水分离装置前通过减小所述烟道直径增大所述烟气的流速；

所述第三变径管与所述烟道相连，用于在所述烟气经所述烟水分离装置分离后通过减小所述烟道直径改变所述烟气的流速；

所述第二变径管连接在所述第一变径管与所述第三变径管之间，用于在所述第一变径管增大所述烟气流速后通过增大烟道直径迅速降低烟气的流速，使得所述烟气在其中通过自身重力作用实现烟气与水气分离。

2.根据权利要求1所述的烟水分离系统，其特征在于，所述第一变径管和所述第三变径管均与所述烟道可拆卸地相连。

3.根据权利要求1所述的烟水分离系统，其特征在于，所述第二变径管气可拆卸地连接在所述第一变径管与所述第三变径管之间。

4.根据权利要求1所述的烟水分离系统，其特征在于，所述第一变径管和所述第三变径管的管径相等。

5.根据权利要求1所述的烟水分离系统，其特征在于，所述第二变径管包括：连接部和分离部；其中，

所述连接部设置在所述分离部两端，分别用于连接所述第一变径管和所述第三变径管；

所述分离部设置在所述连接部之间，用于作为烟气中烟水分离的场所。

6.根据权利要求5所述的烟水分离系统，其特征在于，所述连接部一体成型地设置在所述分离部两端。

7.根据权利要求5所述的烟水分离系统，其特征在于，所述连接部为喇叭状部件，所述喇叭状构件的大端与所述分离部连接。

8.根据权利要求7所述的烟水分离系统，其特征在于，所述分离部为一管状构件。

9.根据权利要求8所述的烟水分离系统，其特征在于，所述分离部的直径为所述连接部小端直径的3-5倍。