CN212431821U - 用于过程蒸气源的过程蒸气的冷凝设备和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于过程蒸气源(2)的、尤其高压釜(2)的过程蒸气的冷凝设备(1)，该冷凝设备具有：容器(10)，该容器至少部分地填充有第一液体(14)、优选水(14)；以及第一过程蒸气供应装置(11)，该第一过程蒸气供应装置被设计成用于从该过程蒸气源(2)获得过程蒸气并将其向该容器(10)的内部引导至该第一液体(14)中。

Description

用于过程蒸气源的过程蒸气的冷凝设备和系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于过程蒸气源的过程蒸气的冷凝设备、以及一种系统，该系统具有上述冷凝设备。

背景技术

已知各种应用，在这些应用中使用蒸气来在技术上的工艺流程中实施技术功能。在这种情况下，此类蒸气通常可以被称为过程蒸气。该生产例如可能需要特定的温度和/或特定的压力。这些条件于是可以由该过程蒸气来提供。因此，可以在借助高压釜进行硫化的情况下使用过程蒸气来将热量输送至有待硫化的本体并且产生用于硫化所需的压力。

为了提供具有例如特定的温度、特定的压力等所期望的特性的过程蒸气，已知各种方法以及设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种开篇所述类型的设备或方法，从而能够尽可能完全地对过程蒸气进行冷凝。附加地或替代性地，应能够实现再回收该过程蒸气的热量。附加地或替代性地，应能够保留 (zurückgehalten)该过程蒸气中所包含的组成成分。至少应创造已知的此类设备和/或方法的替代方案。

根据本实用新型，该目的通过一种冷凝设备、以及一种系统来实现。在说明书中描述了有利的改进方案。

因此，本实用新型涉及一种用于过程蒸气源的、尤其高压釜的过程蒸气的冷凝设备，该冷凝设备具有：容器，该容器至少部分地填充有第一液体、优选水；以及第一过程蒸气供应装置，该第一过程蒸气供应装置被设计成用于从该过程蒸气源获得过程蒸气并将其向该容器的内部引导至该第一液体中。

过程蒸气可以被理解为具有如下温度的流体，该温度高于环境条件(即高于环境温度并且高于环境压力)，并且已经通过该过程蒸气源的上述生产步骤产生。换言之，该过程蒸气具有高于大气环境压力的压力。这例如可以针对来自于高压釜中的硫化的过程蒸气而言是这种情况。

该容器可以是任何本体，该本体形成大体上封闭的空间并且可以以大体上气密的方式围成一个预先确定的体积。该容器的内部或内部体积可以是藉由该第一过程蒸气供应装置对该过程蒸气而言从外部可触及的。通常可以存在用于该第一液体和/或该过程蒸气或气体的容器出口。该第一液体可以为适合用于执行本实用新型的任何液体。为此，尤其使用水可以简化该实施方案并且使该实施方案的成本保持得较低。水可以优选与过程蒸气的冷凝物具有同一来源。

根据本实用新型，该过程蒸气在该容器内部被引导至该第一液体中。由此，可以由该第一液体的较低的温度对相对较热的过程蒸气进行冷却并且因此进行冷凝。因此，在此可以对在此散布在该第一液体中的过程蒸气进行非常高效的冷却和冷凝，原因在于该过程蒸气可以散布在该第一液体中并且由此与该第一液体形成相对较大的接触表面，该接触表面可以有利于冷却和冷凝。

该过程蒸气中的可能在先前生产步骤中由该过程蒸气所接收到的组成成分也可以从该过程蒸气中析出并且由该第一液体接收，从而使得该过程蒸气可以同时净化这些组成成分。于是可以通过以下生产步骤将这些组成成分再次从该第一液体中除去并且清除。

根据本实用新型的一个方面，该第一过程蒸气供应装置具有一个喷嘴、优选多个喷嘴，该喷嘴被设计成用于将该过程蒸气散布到该第一液体中。借助于该喷嘴可以提高过程蒸气向该第一液体中的排出速度，从而使得该过程蒸气可以更精细并且由此更密集地散布在该第一液体中。由此，可以创造该过程蒸气与该第一液体的更大的接触表面，该接触表面可以增强冷却和冷凝。通过使用多个喷嘴可以使其效果倍增。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有第二过程蒸气供应装置，该第二过程蒸气供应装置被设计成用于从该过程蒸气源获得该过程蒸气并将其向该容器的内部引导至该第一液体上方的体积中。在此，在该液体上方的体积中过程蒸气的流动速度可以被减小到使得可以实现用于进行后续冷凝的过程蒸气的尽可能长的停留时间。通过这种方式方法也可以将该过程蒸气替代性或附加性地在第一液体上方引入该容器中，以便在那里进行冷却和冷凝。这可以提高根据本实用新型的冷凝设备的冷却或冷凝的可能性。也可以通过这种方式方法来使用容器内部的在该第一液体上方的体积。

根据本实用新型的另一个方面，该第二过程蒸气供应装置具有一个喷嘴、优选具有多个喷嘴，该喷嘴被设计成用于将该过程蒸气散布到该第一液体上方的体积中。因此，如以上针对该第一液体所描述的，还可以使该过程蒸气更大面积地散布在该第一液体上方的体积中。通过使用多个喷嘴可以使其效果倍增。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有切换元件，该切换元件被设计成用于从该过程蒸气源获得该过程蒸气并且选择性地将其供应给该第一过程蒸气供应装置或该第二过程蒸气供应装置。由此，可以替代性地在该第一液体中或在该第一液体上方的体积中对该容器内部的过程蒸气进行冷却或冷凝。该切换元件优选可以为能够在两个出口之间进行切换的阀。

当相对于环境的温度差或压力差最大时，该过程蒸气优选一开始就被导入该第一液体中，以便在那里被冷却或冷凝并在那里被净化。如果该过程蒸气在一定程度上被冷却或降压，使得温度和/或压力已接近环境温度和/或环境压力，那么现在可以借助该切换元件进行切换并且将相对较少的经加热并且经降压的过程蒸气供应给该容器中在第一液体上方的体积。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有至少一个喷射元件、优选多个喷射元件，该喷射元件被设计成用于将第二液体、优选水引入并且散布到该第一液体上方的体积中。由此，同样可以使该第二液体更精细并且由此更密集地散布，并且因此通过使该过程蒸气与该第二液体接触而创造增大的表面。由于该第二液体的增大的表面，相较于液体以更大的液滴散布的情况，可以从该过程蒸气抽走更多的热量。然而，在此应根据应用情况来确定液滴大小，使得可以通过尽可能多的小液滴一起创造所有液滴的所产生的尽可能大的表面，然而与此同时，这些液滴是足够大且足够重的，以便不是留在该第一液体上方的体积的过程蒸气中并在适当时从该容器中被排出，而是向下下沉至该第一液体并被该第一液体接收。

该第二液体优选可以具有明显比该容器内部的第一液体上方的过程蒸气更低的温度，以便通过增大的温度差实现对该过程蒸气的更高效且更快速的冷却。该第二液体的明显更低的温度可以通过主动地对该第二液体进行冷却来实现。该第一液体和该第二液体可以是同一种液体，或者具有同一种液体(如尤其水)作为共用的来源。这尤其可以是“普通的”水(即，自来水)，可以简单并且便利地提供这种水并且这种水可以适合用于产生该过程蒸气。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有剩余蒸气排出装置，该剩余蒸气排出装置被设计成用于将过程蒸气从该容器中排出。由此，可以将该过程蒸气或剩余的过程蒸气供应给其他处理步骤或输出至环境，如下文还将更详细地描述的。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有气体洗涤器，该气体洗涤器被设计成用于从该剩余蒸气排出装置获得该过程蒸气，其中该气体洗涤器被设计成用于接收该过程蒸气的组成成分。气体洗涤器被理解为工艺技术上的仪器，在该仪器中可以使气体流(比如在这里该过程蒸气或该剩余的过程蒸气)与液体流产生接触，以便在该液体中接收该气体流的组成成分。气体洗涤器也可以被称为湿法分离器或吸收器。通过这种方式方法可以将组成成分从该过程蒸气或该剩余的过程蒸气中除去并使其结合，使得随后该过程蒸气或该剩余的过程蒸气可以以被净化或者至少比之前更干净的方式被输出至环境空气。这可以避免或减少由该过程蒸气或该剩余的过程蒸气引起的空气污染。由该气体洗涤器除去的组成成分可以通过废水净化再次从该气体洗涤器的液体中被除去，如之前已针对第一液体所提及的。

根据本实用新型的另一个方面，该冷凝设备具有空气出口，该空气出口被设计成用于从该过程蒸气排出装置或从该气体洗涤器获得过程蒸气并将其直接输出到环境中。无论是在紧接着冷凝之后或者在流经该气体洗涤器后以已被净化的方式，这都可以实现直接将该过程蒸气或该剩余的过程蒸气直接输出至环境。

本实用新型还涉及一种系统，该系统具有过程蒸气源(尤其高压釜)以及前文所述的冷凝设备。由此，可以实现并且利用根据本实用新型的冷凝设备的特性和优点。

换言之，本实用新型可以应用于如下目的：确保对来自高压釜的冲洗蒸气和降压蒸气进行完全冷却，以使过程蒸气无法再直接进入大气中。这可以防止来自高压釜的硫化过程的物质污染大气。这可以至少在某个范围中进行，使得可以保持允许的值。

因此，以其峰值产生的冲洗蒸气和降压蒸气可以被冷凝直到完全实现压力补偿。这可以以两级的方式实现。在第一级中，为了确保对应的高功率传输，该过程蒸气可以被注射至水表面的下方。在此，由于产生的极度冷凝的表面可以传输大的功率。除此之外，可以由水体积接收所需的功率。

在第二级中，该过程蒸气可以在达到最小压力时被注射至水表面的上方并且借助于所喷射的水进行冷凝。这可以允许对该过程蒸气进行彻底降压并且从而在大气压下打开例如高压釜。在此，所需的功率可以是更小的。

有利的回流冷却可以或者连续地在利用热量再回收的情况下、然而或者在没有可供使用的散热装置的情况下藉由回流冷却器来进行。随后，可以藉由洗涤器使过程蒸气、气溶胶或气体的余量转化成液相。同样可以对该水进行回流冷却。

由此，在对应小地设计次级部件(如泵、热交换器以及具有或不具有热量回收的回流冷却器)的情况下，可以实现对非连续出现的过程蒸气进行完全冷凝。该设备和对应的方法可以应用于如下所有设施中，这些设施借助于高压釜或相似地封闭的容器依赖于对其体积中的过程蒸气进行完全降压。此类设施可以是轮胎压机的高压釜、模具、加热囊，灰砂砖工业中的高压釜等。

附图说明

下面结合以下附图来阐述本实用新型的一个实施例和其他优点。

在附图中：

图1示出具有根据本实用新型的冷凝设备的根据本实用新型的系统的示意性图示。

具体实施方式

根据本实用新型的冷凝设备1具有容器10，该容器被设计成大体上封闭的并且以气密的方式围成一个体积。容器10例如大约一半填充有呈水14的形式的第一液体14。

第一过程蒸气供应装置11从容器10的外部向容器10的下部区域中被引导至第一水14中。第一过程蒸气供应装置11在那里以多个喷嘴11a结束。此外，第二过程蒸气供应装置12从容器10的外部被供应至容器10的在第一水14上方的上部区域中并且在那里以多个喷嘴12a结束。可以从呈高压釜2的形式的过程蒸气源2给第一过程蒸气供应装置11和第二过程蒸气供应装置12供应过程蒸气。在此，可以借助于呈阀15的形式的切换元件15进行切换：是要将来自高压釜 2的过程蒸气应供应给第一过程蒸气供应装置11，还是要将其供应给第二过程蒸气供应装置12。

在容器10中在其上部区域中、或在第一水14上方的上部体积中布置有多个喷射元件16，通过这些喷射元件能够将呈第二水17的形式的第二液体17喷射入该区域中。由此，可以实现将所喷射的第二水17精细地散布在容器10的在第一水14上方的上部体积中。

剩余蒸气排出装置13从容器10的在第一水14上方的上部区域中通到容器10之外并且在气体洗涤器3处结束。空气出口4从气体洗涤器3通向环境空气，即通向大气。替代性地，也可以进行至少一个另外的净化阶段。

依据根据本实用新型的方法可以如下地使用根据本实用新型的冷凝设备1：

在高压釜2中的硫化过程完成之后，这个高压釜仍然处于过高的压力下，以便直接被打开。高压釜2中的过程蒸气也还是非常热的并且不应直接以该温度被输出到环境中。

因此，首先从该高压釜中经由第一过程蒸气供应装置11或其喷嘴11a将过程蒸气排出到第一水14中，并且基于其相对较高的压力、结合第一过程蒸气供应装置11的喷嘴11a将其精细地散布在那里。由此，该过程蒸气在第一水14中形成许多气泡，从而使得可以创造该过程蒸气相对于第一水14的非常大的表面。这可以有利于相对于第一水14降低该过程蒸气的温度和压力。该过程蒸气的组成成分、例如污染物也可以被第一水14所结合并且因此从该过程蒸气中除去。

如果低于预先确定的压力(这例如可以在传感器技术上进行检测并且也基于先前的生产流程进行评估)，那么现在通过第二过程蒸气供应装置12或其喷嘴12a将该过程蒸气吹入容器10的在第一水 14上方的上部区域中，以使其散布在那里。于是借助喷射元件16以第二水17对该过程蒸气进行喷洒，该第二水具有相对于该过程蒸气相对更低的温度，从而使得可以实现对该过程蒸气进行进一步高效的冷凝。在此，所喷射的第二水17具有最佳的液滴大小，以便从该过程蒸气抽走尽可能多的热量。由此，可以完成该过程蒸气自身的冷凝，并且可以在接近大气压时打开高压釜2。可以相对较快地实施允许打开高压釜2的冷凝过程，使得由此可以不延缓硫化循环。

为了从该过程蒸气除去可能从该硫化过程中产生的剩余组成成分以及尤其有害物质，随后从容器10经由其剩余蒸气排出装置13 将该过程蒸气转移到气体洗涤器3中并且在那里对其净化组成成分，从而使得可以经由空气出口4将已净化的过程蒸气输出到环境中。

附图标记说明

1 冷凝设备

10 容器

11 第一过程蒸气供应装置

11a 第一过程蒸气供应装置的喷嘴

12 第二过程蒸气供应装置

12a 第二过程蒸气供应装置的喷嘴

13 剩余蒸气排出装置

14 第一液体

15 切换元件阀

16 喷射元件

17 第二液体

2 过程蒸气源

3 气体洗涤器

4 空气出口。

Claims (17)

1.一种用于过程蒸气源的过程蒸气的冷凝设备，

该冷凝设备(1)具有：容器(10)，该容器至少部分地填充有第一液体(14)；以及

其特征在于，第一过程蒸气供应装置(11)，该第一过程蒸气供应装置被设计成用于从该过程蒸气源(2)获得过程蒸气并将其向该容器(10)的内部引导至该第一液体(14)中。

2.根据权利要求1所述的冷凝设备，其特征在于，

所述第一液体是水。

3.根据权利要求1所述的冷凝设备，其特征在于，

所述过程蒸气源是高压釜。

4.根据权利要求1所述的冷凝设备，其特征在于，

该第一过程蒸气供应装置(11)具有至少一个喷嘴，该喷嘴被设计成用于将该过程蒸气散布到该第一液体(14)中。

5.根据权利要求4所述的冷凝设备，其特征在于，

该第一过程蒸气供应装置(11)具有多个所述喷嘴。

6.根据权利要求1所述的冷凝设备，其特征在于，

第二过程蒸气供应装置(12)，该第二过程蒸气供应装置被设计成用于从该过程蒸气源(2)获得该过程蒸气并将其向该容器(10)的内部引导至该第一液体(14)上方的体积中。

7.根据权利要求6所述的冷凝设备，其特征在于，

该第二过程蒸气供应装置(12)具有一个喷嘴，该喷嘴被设计成用于将该过程蒸气散布到该第一液体(14)上方的体积中。

8.根据权利要求7所述的冷凝设备，其特征在于，

该第二过程蒸气供应装置(12)具有多个所述喷嘴。

9.根据权利要求6所述的冷凝设备，其特征在于，

切换元件(15)，该切换元件被设计成用于从该过程蒸气源(2)获得该过程蒸气并且将其供应给该第一过程蒸气供应装置(11)或该第二过程蒸气供应装置(12)。

10.根据权利要求6所述的冷凝设备，其特征在于，

至少一个喷射元件(16)，该喷射元件被设计成用于将第二液体(17)引入并且散布到该第一液体(14)上方的体积中。

11.根据权利要求10所述的冷凝设备，其特征在于，

所述冷凝设备具有多个所述喷射元件。

12.根据权利要求10所述的冷凝设备，其特征在于，

所述第二液体是水。

13.根据权利要求1所述的冷凝设备，其特征在于，

剩余蒸气排出装置(13)，该剩余蒸气排出装置被设计成用于将过程蒸气从该容器(10)中排出。

14.根据权利要求13所述的冷凝设备，其特征在于，

气体洗涤器(3)，该气体洗涤器被设计成用于从该剩余蒸气排出装置(13)获得该过程蒸气，

其中该气体洗涤器(3)被设计成用于接收该过程蒸气的组成成分。

15.根据权利要求14所述的冷凝设备(1)，其特征在于，

空气出口(4)，该空气出口被设计成用于从该剩余蒸气排出装置(13)或从该气体洗涤器(3)获得过程蒸气并将其直接输出到环境中。

16.一种系统，其特征在于，

所述系统具有过程蒸气源(2)以及

根据权利要求1至15中任一项所述的冷凝设备(1)。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，

所述过程蒸气源是高压釜。

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