CN213407758U - 一种水冷式浸没燃烧蒸发器 - Google Patents

Abstract

一种水冷式浸没燃烧蒸发器，包括：燃烧室，用于对燃气进行燃烧，以产生高温烟气；蒸发室，所述蒸发室中贮存有待蒸发的浓水；布气结构，用于将所述燃烧室内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室内的浓水中，以使所述浓水蒸发浓缩；水冷夹套，设置在所述燃烧室的侧壁，用于利用废水对所述燃烧室的侧壁进行冷却；废水进口，用于将废水导入所述水冷夹套；废水出口，用于将所述水冷夹套中加热后的废水导入所述蒸发室。根据本实用新型的水冷式浸没燃烧蒸发器，在燃烧室的侧壁设置水冷夹套，利用废水冷却燃烧室，在水冷夹套中吸热升温后的废水排至蒸发室内继续与高温烟气接触蒸发，提高整个系统的热效率。

Description

一种水冷式浸没燃烧蒸发器

技术领域

本实用新型涉及浸没燃烧蒸发，具体涉及一种水冷式浸没燃烧蒸发器。

背景技术

浸没燃烧蒸发是利用高温烟气与废水直接接触，使浓水快速蒸发，实现浓水浓缩的工艺。浸没燃烧蒸发技术实现了高温烟气与被加热浓水之间能量的直接传递，几乎没有固定的换热面，传热效率高。

浸没燃烧设备的燃料多为沼气或天然气，燃气与空气在燃烧室内混合燃烧后释放的热量，一方面由高温烟气携带至蒸发室与废水直接接触换热，使废水蒸发浓缩；另一方面，由燃烧室及其附近的设备吸收，造成燃烧室及设备温度剧增，甚至影响设备安全运行。

现有的浸没燃烧蒸发设备中，燃烧室内衬采用耐火材料进行隔热保温。由于燃烧室温度较高，使得耐火材料使用寿命短，而且由于设备长期处于有水蒸气的环境中，耐火材料会吸收水蒸气，从而增加了耐火材料损坏的风险。

因此，需要提出一种新的浸没燃烧蒸发器，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种水冷式浸没燃烧蒸发器，包括：

燃烧室，用于对燃气进行燃烧，以产生高温烟气；

蒸发室，所述蒸发室中贮存有待蒸发的浓水；

布气结构，设置于所述燃烧室下端，所述布气结构连通所述蒸发室，用于将所述燃烧室内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室内的浓水中，以使所述浓水蒸发浓缩；

水冷夹套，设置在所述燃烧室的侧壁，用于利用废水对所述燃烧室的侧壁进行冷却；

废水进口，设置于所述水冷夹套的上部，用于将废水导入所述水冷夹套；

废水出口，连通所述水冷夹套和所述蒸发室，用于将所述水冷夹套中加热后的废水导入所述蒸发室。

示例性地，所述蒸发室中还设置有环绕所述布气结构的循环围堰。

示例性地，所述废水出口的位置高于所述循环围堰的顶部。

示例性地，所述废水出口与所述循环围堰的顶部之间的高度差不小于200mm。

示例性地，所述燃烧室下部的所述水冷夹套与所述蒸发室之间设有隔热保护套管。

示例性地，所述废水出口设置于所述隔热保护套管上方。

示例性地，所述水冷式浸没燃烧蒸发器还包括废水泵，用于将废水通过所述废水进口导入所述水冷夹套。

根据本实用新型实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器，在燃烧室侧壁设置水冷夹套，将废水导入水冷夹套以对燃烧室进行冷却，换热后的废水导入蒸发室进行蒸发，一方面可以对燃烧室进行降温，从而取消了燃烧室内耐火材料的设置，延长设备的使用寿命；另一方面吸热升温后的废水经出水口排至蒸发室内，继续与高温烟气接触蒸发，提高了整个系统的热效率。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为本实用新型一个实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器的结构示意图。

附图标记：

101：燃烧室；

102：蒸发室；

103：废水进口；

104：水冷夹套；

105：废水出口；

106：隔热保护套管；

107：循环围堰；

108：布气结构。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

在现有的浸没燃烧蒸发设备中，燃烧室内衬采用耐火材料进行隔热保温。由于燃烧室温度较高，使得耐火材料使用寿命短，而且由于设备长期处于有水蒸气的环境中，耐火材料会吸收水蒸气，增加耐火材料损坏的风险。

基于此，本实用新型的水冷式浸没燃烧蒸发器在燃烧室侧壁设置水冷夹套，利用废水冷却燃烧室，在水冷夹套中吸热升温后的废水排至蒸发室内继续与高温烟气接触蒸发，提高整个系统的热效率。

下面结合附图对本实用新型实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器做具体说明。

如图1所示，本实用新型实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器包括：燃烧室101，用于对燃气进行燃烧，以产生高温烟气；蒸发室102，所述蒸发室102中贮存有待蒸发的浓水；布气结构108，设置于所述燃烧室101下端，所述布气结构108连通蒸发室102，用于将所述燃烧室101内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室102内的浓水中，以使所述浓水蒸发浓缩；水冷夹套104，设置在所述燃烧室101的侧壁，用于利用废水对所述燃烧室101的侧壁进行冷却；废水进口103，设置于所述水冷夹套104的上部，用于将废水导入所述水冷夹套104；废水出口105，连通所述水冷夹套104和所述蒸发室102，用于将所述水冷夹套104中加热后的废水导入所述蒸发室102。

本实用新型实施例水冷式浸没燃烧蒸发器在燃烧室101的侧壁设置水冷夹套104，利用废水冷却燃烧室101，在水冷夹套104中吸热升温后的废水排至蒸发室102内继续与燃烧室内燃烧产生的高温烟气接触蒸发，提高整个系统的热效率。

示例性地，燃烧室101连通空气管道和燃气管道(未图示)，空气管道为燃烧室101提供助燃空气，燃气管道为燃烧室101提供燃气，燃气与助燃空气在燃烧室101内混合燃烧，产生高温烟气和热量，高温烟气通过设置在燃烧室101底部的布气结构108导入燃烧室101外围的蒸发室102中。

本实施例的燃烧室101的外壁上设有水冷夹套104，水冷夹套104的上部设有废水进口103；燃烧室101内燃烧产生的热量可以加热水冷夹套104内的废水，同时废水对燃烧室101的侧壁进行降温，从而取消燃烧室101内耐火材料的设置。

本实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器还可以包括废水泵(未图示)，用于将废水通过所述废水进口103导入所述水冷夹套104。通过调节废水泵的开度，可以维持燃烧室101内的温度稳定，并保持蒸发室102内液面恒定。

水冷夹套104内加热后的废水通过设置在废水进口103下部的废水出口105导入蒸发室102，与蒸发室102中的浓水混合，共同进行蒸发浓缩。由于废水进入蒸发室102前在水冷夹套104内进行了加热，因而提高了系统的热效率。

蒸发室102中贮存有待蒸发的浓水，并且还预留有一定的蒸发空间。蒸发室102中需要有一定的浓水贮存量，使高温烟气鼓泡时能有稳定的液封液面，防止火焰在液面以上穿出短路。

燃烧室101内燃烧产生的高温烟气向下流动，经燃烧室101底部的布气结构108后被分散成弥散气泡导入蒸发室102内的浓水中，气泡在上升的过程中与浓水直接接触。由于高温烟气在浓水中鼓泡排出，气液两相直接接触传热，且气液混合与搅动十分强烈，大大增加了气液之间的传热面积，强化了传热过程，烟气的热量最大限度地传给浓水，因此排烟温度低，热效率高。

在一个实施例中，所述蒸发室102中还设置有环绕所述布气结构108的循环围堰107。循环围堰107的高度高于蒸发室102中液面的高度。在烟气上浮的作用下，循环围堰107内形成有规律的循环流。采用循环围堰107的设计，能够使得蒸发室102内的浓水有规律的流动，减小蒸发室102内气液相界面的扰动引起的背压波动，同时增大设备自循环能力，增强传热传质效果。

进一步地，燃烧室101下部的所述水冷夹套104与所述蒸发室102之间设有隔热保护套管106。隔热保护套管106能够在水冷夹套104与蒸发室102之间形成隔热作用，避免影响水冷夹套104的废水的换热效果或影响蒸发室102内的浓水蒸发浓缩。较佳地，隔热保护套管106的顶部高于循环围堰107的顶部。

在一些实施例中，废水出口105的高度高于循环围堰107的顶部。作为示例，所述废水出口105与所述循环围堰107的顶部之间的高度差不小于200mm。进一步地，废水出口105的高度可以高于隔热保护套管106的顶部。

基于以上描述，根据本实用新型实施例的水冷式浸没燃烧蒸发器在燃烧室的侧壁设置水冷夹套，利用废水冷却燃烧室，在水冷夹套中吸热升温后的废水排至蒸发室内继续与高温烟气接触蒸发，提高整个系统的热效率。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (7)

1.一种水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，包括：

燃烧室，用于对燃气进行燃烧，以产生高温烟气；

蒸发室，所述蒸发室中贮存有待蒸发的浓水；

布气结构，设置于所述燃烧室下端，所述布气结构连通所述蒸发室，用于将所述燃烧室内燃烧产生的高温烟气导入到所述蒸发室内的浓水中，以使所述浓水蒸发浓缩；

水冷夹套，设置在所述燃烧室的侧壁，用于利用废水对所述燃烧室的侧壁进行冷却；

废水进口，设置于所述水冷夹套的上部，用于将废水导入所述水冷夹套；

废水出口，连通所述水冷夹套和所述蒸发室，用于将所述水冷夹套中加热后的废水导入所述蒸发室。

2.根据权利要求1所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，所述蒸发室中还设置有环绕所述布气结构的循环围堰。

3.根据权利要求2所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，所述废水出口的位置高于所述循环围堰的顶部。

4.根据权利要求3所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，所述废水出口与所述循环围堰的顶部之间的高度差不小于200mm。

5.根据权利要求1所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，所述燃烧室下部的所述水冷夹套与所述蒸发室之间设有隔热保护套管。

6.根据权利要求5所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，所述废水出口设置于所述隔热保护套管上方。

7.根据权利要求1所述的水冷式浸没燃烧蒸发器，其特征在于，还包括废水泵，用于将废水通过所述废水进口导入所述水冷夹套。

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