CN210795830U - 一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种处理油田污水用的循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，主要包括蒸发器壳体、空气进料管、燃料进料管、电磁流量计、点火装置、燃烧室、气体分布器、循环挡板、液体进出口管、气液分离室、排气烟囱和热电偶。所述循环挡板内部为加热室，外部为蒸发室；所述燃烧室底部和气体分布器完全浸没在蒸发器内部液体以下，烟气通过气体分布器与液体进行高效地直接接触式换热；所述循环挡板两侧的液体在推动力作用下形成定向溢流循环流动，进一步提高了蒸发器换热效率。本实用新型加工便捷、节约能源、设备振动小，达到了安全节能的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种处理油田污水用的循环挡板型浸没燃烧蒸发器，属于化工设备领域。
背景技术
目前，石油开采过程中会产生大量的油田污水。油田污水是一种成分复杂、水温高、原油含量大以及细菌含量高的多组分体系。浸没燃烧又称为液下燃烧，指的是高温气体直接与液体接触进行传热传质的新型加热技术。由于高温烟气与被处理的液体进行了直接接触式换热，可以有效地提高气液两相间的传热效率。鉴于油田污水具有易结垢、易结晶和腐蚀性强等特点，因此利用浸没燃烧技术处理油田污水具有良好的工业发展前景。
发明内容
本实用新型目的是为了提高浸没燃烧蒸发的器的换热效率，增强设备稳定性，提供了一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，具有结构简单、加工便捷和操作稳定等优点，可以有效地减小设备振动以及提高换热效率。
本实用新型采用的技术方案是:
本实用新型一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，主要是由蒸发器壳体、空气进料管、燃料进料管、混合管、电磁流量计、点火装置、燃烧室、气体分布器、循环挡板、液体进出口管、气液分离室、排气烟囱和热电偶构成。所述蒸发器壳体左部设有液体进口管；底部设有液体出口管；顶部设有空气进料管、燃料进料管、电磁流量计、点火装置。电磁流量计用于测量进入混合管中燃料和空气量；顶部设有排气烟囱和气液分离室，用于除去气体出口处携带的液体成分；内部设有气体分布器和浸没燃烧室，浸没燃烧室连通于燃烧器的混合管，气体分布器中线与混合管轴线处于同一条直线上，以便产生的高温烟气通过喷嘴以较高的速度与加热室内的液体进行直接接触式传热；蒸发器所盛液体内部和排气烟囱附近设有热电偶，用于测量流体温度的变化；蒸发器内部设有循环挡板，循环挡板内部为加热室、外部为蒸发室。
本实用新型的有益效果：
蒸发器结构简单，没有固定的金属传热面，阻力较小；
蒸发器内部液体产生定向溢流循环流动，减小液面波动，降低设备振动，操作稳定；
热源的显热和潜热通过直接接触式传热被液体吸收，尾气携带的热量低，热量能够得到充分利用。
本实用新型可以广泛应用于油田、化工厂、钢厂等废水处理领域。
附图说明
图1是本实用新型一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器的结构示意图。
图2是图1高温烟气在混合管和气体分布器上的流向示意图。
图中：1.蒸发器壳体，2.气体分布器，3.液体进料管，4.循环挡板，5.点火装置，6.燃料进料管，7.空气进料管，8.电磁流量计，9.混合管，10.浸没燃烧室，11.液体出料管，12.热电偶，13.排气烟囱，14.气液分离室。
具体实施方式
为了使本实用新型技术方案和优点更加清晰，下面结合附图对实用新型做出进一步地说明。
如图1、图2所示，本实用新型一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，主要由蒸发器壳体1、气体分布器2、液体进料管3循环挡板4、点火装置5、燃料进料管6、空气进料管7、电磁流量计8、混合管9、浸没燃烧室10、液体出料管11、热电偶12、排气烟囱13、气液分离室14组成。所述蒸发器壳体1左部设有液体进料管3，底部设有液体出料管11；电磁流量计8用于控制燃料气和空气流量。燃料气通过燃料进料管6与来自空气进料管7的空气混合进入混合管9，在点火装置5作用下，在浸没燃烧室10内产生高温烟气，烟气温度通常在300～500℃范围内。烟气通过气体分布器2上的排气孔，向上分布成大量的换热气泡群后与液体进行直接接触式传热，进而产生大量的换热气泡群。受循环挡板的限制，气液混合物在加热室内进行充分的换热。由于烟气中的水蒸汽温度通常高于100℃，而被处理的液体温度通常为20℃左右，因此水蒸汽在与液体接触过程中，会冷凝成液态水，释放大量冷凝潜热。因此绝大多数烟气携带的显热和潜热能被液体吸收用于蒸发。经过换热后的气液混合物流经气液分离器后，受重力作用的液体回流到蒸发器内，气体通过排气烟囱被收集，再处理后变成可利用水。蒸发器尾气温度较低，通常在30～50℃范围内，确保了蒸发器具有较高的热效率。
本实用新型一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器的循环推动力主要来自于两个方面：(1)由于蒸发器内部结构类似于U型连通管，因此循环挡板两侧的液柱高度差可以作为液体循环的推动力。左侧加热室中有高温烟气鼓入，属于气液两相混合物。右侧蒸发室中盛有被处理的液体。挡板右侧流体密度远大于左侧流体密度，由于强烈的密度差存在，因此会产生使液体由蒸发室向加热室的推动力。(2)气流升液作用产生的推动力。加热室中有气液两相流不断地向上流动，溢流出循环挡板，使得蒸发室内液体产生相应的向下流动，逐步带动蒸发室内的液体回流到加热室中，从而构成了源源不断地循环流动。
Claims (5)
1.一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，主要由蒸发器壳体（1）、气体分布器（2）、液体进
料管（3）、循环挡板（4）、点火装置（5）、燃料进料管（6）、空气进料管（7）、电磁流量计（8）、混合管（9）、浸没燃烧室（10）、液体出料管（11）、热电偶（12）、排气烟囱（13）、气液分离室（14）组成，其特征在于所述蒸发器壳体左部设有液体进口，底部设有液体出口，顶部设有燃烧系统、气液分离室和排气烟囱，内部设有循环挡板、浸没燃烧室和气体分布器。
2.根据权利要求1所述的一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，其特征在于：所述浸没燃烧室（10）底部浸没在液体以下，燃烧室上部联通于混合管（9）。
3.根据权利要求1所述的一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，其特征在于：所述气体分布器（2）上面开设有排气孔，被完全浸没在液体以下，由燃烧室产生的烟气通过小孔以较高速度喷入液体中，实现高效地直接接触接触传热。
4.根据权利要求1所述的一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，其特征在于：所述蒸发器壳体（1）液体内部设有热电偶（12），用于测量液体温度的变化；所述排气烟囱附近设有热电偶（12），用于测量尾气温度的变化。
5.根据权利要求1所述的一种循环挡板型浸没燃烧式蒸发器，其特征在于：所述蒸发器壳体（1）内部设有循环挡板（4），循环挡板内部为加热室，外部为蒸发室，所述循环挡板高于液体液位最高点。
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