CN220649163U - 一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及初冷器配套水封结构，具体为一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置。本装置针对现有初冷器水封结构进行了改进：一是将水封的冷凝液进液管由顶部插入水封桶中的内置进液方式，改为冷凝液进液管沿初冷器水封外壁以渐开线形式水平方向进入水封桶内；二是将进液口以下部分的水封结构由圆柱桶形改造为倒锥形；三是在倒锥形排渣液口加装电动调节阀和手动调节阀。改进后，从初冷器汇流而来的冷凝液顺进液管进入水封桶后即会形成水平状旋流，冷凝液旋流造成的离心力使冷凝液中渣杂自动分离流向四周并逐渐沉降到倒锥形底部，从底部排出的渣液利用原排渣液管送往液下槽，实现了利用改进初冷器水封结构达到脱除冷凝液中渣杂的目的。

Description

一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置

技术领域

本实用新型涉及初冷器配套水封结构，具体为一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置。

背景技术

初冷器的主要功能是冷却及净化煤气，通过喷洒循环冷凝液进行煤气的洗涤及冲刷初冷器横管上粘覆的渣杂，初冷器水封的主要功能是隔绝空气的前提下排出冷凝液；焦油渣、萘及较大粉尘颗粒等渣杂随同冷凝液进入初冷器水封后再溢流到冷凝液循环槽中。贴近初冷器水封底部的侧面和循环槽底部均设置有渣杂排出口，人工定期打开排渣口阀门，渣液自流到电捕液下槽，最后经立式渣液泵送往机械化焦油氨水澄清槽。煤气在初冷器内冷却过程中会产生大量冷凝液，最终汇集到冷凝液循环槽，冷凝液循环槽液位不断增高到达限位时，利用冷凝液循环泵将冷凝液循环槽中多余的冷凝液送往澄清槽（打开冷凝液循环系统支路旁通阀门），排出多余冷凝液的同时，顺带排除系统中的部分渣杂。

目前，因设备及工艺局限，在煤气净化的源头--鼓冷工段，脱除渣杂净化煤气的效果并不理想，尤其初冷器的循环冷凝液液喷洒口被堵塞的现象时有发生，排不净的渣杂被煤气携带到后续的管道及工序中，严重时会影响生产。

论文《横管式初冷器积萘的改进措施》中曾提出：在下段冷凝液槽底部增设两台冷凝液外排泵，将下段冷凝液槽低部沉积下来的重质焦油、萘杂质等物连续抽到焦油氨水分离槽，或在下段冷凝液排出口加一个清洗排液槽和一台清洗排出泵。目的都是为了排除渣杂，但工序繁琐，还须新增设备。

发明内容

本实用新型为解决目前初冷器水封，性能单一，仅有隔绝空气排出初冷器冷凝液这一项功能以及水封排污口排除渣杂的效果较差的技术问题，提供一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，包括水封桶、冷凝液循环槽、液下槽以及用于将初冷器冷凝液排至水封桶的冷凝液进液管；冷凝液进液管沿水封桶外壁以渐开线形式或切线形式水平进入水封桶内，水封桶在冷凝液进液管以下部分设计成倒锥形结构，倒锥形结构底部设有排渣口且排渣口通过管路与液下槽相连通，该管路上由水封桶到液下槽方向依次安装有第一电动调节阀和手动调节阀；水封桶侧壁在高于冷凝液进液管进口的位置上连接有冷凝液溢流管并通过冷凝液溢流管与冷凝液循环槽进液口相连接，冷凝液溢流管上串接有流量计，冷凝液循环槽的出液口通过冷凝液循环泵连接有循环冷凝液出口管路，水封桶顶部还通过补水管路与循环冷凝液出口管路相连通且补水管路上串接有第二电动调节阀；水封桶上部安装有液位计。

本实用新型针对现有初冷器水封结构进行了改进：一是将水封的冷凝液进液管由顶部插入水封桶中的内置进液方式，改为冷凝液进液管沿初冷器水封外壁以渐开线形式水平方向或者沿切线进入水封桶内，冷凝液进液管的管口与冷凝液溢流管最小高差不得小于原设计水封高度，确保初冷器冷凝液水封功能不变；二是将进液口以下部分的水封结构由圆柱桶形改造为倒锥形结构；三是在倒锥形排渣液口加装第一电动调节阀和手动调节阀。如此改进后，从初冷器汇流而来的冷凝液顺进液管进入水封桶后即会形成水平状旋流，冷凝液旋流造成的离心力使冷凝液中渣杂自动分离流向四周并逐渐沉降到倒锥形底部，从底部排出的渣液利用原排渣液管送往液下槽，实现了利用改进初冷器水封结构达到脱除冷凝液中渣杂的目的。

进一步的，液位计与第二电动调节阀联锁；流量计与第一电动调节阀联锁。

水封控制系统自动化改进：将原水封顶部冷凝液进液管口采用盲板封闭，在水封上部加装液位计；将水封补水管与冷凝液循环泵出口管路连接并加装旁路电动阀（第二电动调节阀），液位计检测到低液位报警时联锁开启第二电动调节阀自动为水封补水。保留原水封上部冷凝液溢流管，在溢流管中设置流量计，将流量计与底部排渣液口的第一电动调节阀联锁，冷凝液溢流管断流时联锁自动关闭排渣液口第一电动调节阀。如此改进后，一是员工能够随时观察初冷器水封内液位，二是设置补水措施，三是在溢流管内设置流量计并与水封底部第一电动调节阀联锁，三重保险将水封缺水的风险大大降低，提高了初冷器水封的可靠性。

调节初冷器水封排渣液量，使初冷器冷凝液循环系统达到平衡：初冷器水封改进完成后，首先通过人工干预打开补水管路上的第二电动调节阀为水封桶补足水封水，然后人工打开初冷器水封底部手动调节阀，初冷器系统生产运行开车，冷凝液循环泵的排液量为固定值，煤气流经初冷器，在冷却过程中生成大量的冷凝液，两者共同汇聚到初冷器水封中，水封上部溢流管流量计检测到有冷凝液流动时，自动打开水封底部排渣液口第一电动调节阀，水封底部连续排出渣液，检测排出渣液的质量，根据检测结果，手动调节排渣液量的多少，在此基础上根据冷凝液循环槽液位的高低，统一调整所有初冷器水封底部排渣液量的多少，达到水系统平衡。

本实用新型所述初冷器水封改进后，相当于是将旋流器与水封合体而成为了一种新的设备，既能够隔绝空气排出冷凝液又可以自动分离并脱除渣杂。看似简单的一个改造，只是在初冷器水封中融入旋流器结构，实际上是在老设备上实现了创新，它是一种新型实用的能够脱除冷凝液中渣杂的初冷器配套专用水封，说它新型实用是因为它能够兼顾水封功能、缺水报警功能及旋流分离渣杂等多种功能；说它是初冷器的配套专用水封，是因为只有初冷器排出的冷凝液才具备量大势能高的先天优势，才能够满足旋流器分离渣杂的基本条件。采用本实用新型，实现了从源头上净化，堵塞喷头、管道阻滞现象将有所改善；采用本实用新型，工艺流程上也得以创新，实现了排渣液的智能化控制，不再靠人工定期排除冷凝液中的渣杂。

隔绝空气排出冷凝液是初冷器水封的主要功能，排出冷凝液时脱除冷凝液中渣杂是初冷器水封改进后的附加功能，而脱除渣杂是煤气净化工艺的灵魂，对所有焦化厂来说，改进初冷器水封都非常必要，所以，本实用新型值得推广。

附图说明

图1本实用新型结构示意图。图中h表示水封桶直筒段高度。

1-水封桶，2-冷凝液循环槽，3-液下槽，4-冷凝液进液管，5-第一电动调节阀，6-手动调节阀，7-冷凝液溢流管，8-流量计，9-冷凝液循环泵，10-循环冷凝液出口管路，11-补水管路，12-第二电动调节阀；13-液位计，14-检查取样阀，15-机械化焦油氨水澄清池，16-液下泵，17-旁路调节阀。

具体实施方式

现有技术面临的问题：一是目前使用的初冷器水封，性能单一，仅有隔绝空气排出初冷器冷凝液这一项功能，下部虽然设置排污口，但因底部平坦，而且进液管从顶部插入水封桶中，大量冷凝液直冲底部，渣杂没有沉降的条件，水封排污口排除渣杂的效果较差，渣杂随冷凝液溢流至循环槽，而沉降至循环槽底部的渣杂仍然是靠人工定期排污，且排出也并不顺畅。二是煤气在流经初冷器的冷却过程中产生了大量的冷凝液，需要通过冷凝液循环系统旁路排出，影响初冷器喷洒效果。三是因循环冷凝液中渣杂较多，初冷器循环冷凝液喷洒口被渣杂堵塞的现象时有发生，对初冷器的效能影响较大，进而造成煤气管道中渣杂积聚阻力增加。

本实用新型是一种能脱除渣杂可智能调控排液的初冷器配套水封装置。通过改进现有初冷器水封结构，在保留水封原有功能不减的前提下，融入了脱除冷凝液中渣杂的功能，并通过智能化改造，实现了自助调控排液量，降低了作业风险，减轻了作业强度，很好的解决了上述问题。

以下结合具体的实施例对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，包括水封桶1、冷凝液循环槽2、液下槽3以及用于将初冷器冷凝液排至水封桶的冷凝液进液管4；冷凝液进液管4沿水封桶1外壁以渐开线形式或切线形式水平进入水封桶1内，水封桶1在冷凝液进液管4以下部分设计成倒锥形结构，倒锥形结构底部设有排渣口且排渣口通过管路与液下槽3相连通，该管路上由水封桶1到液下槽3方向依次安装有第一电动调节阀5和手动调节阀6（采用闸阀）；水封桶1侧壁在高于冷凝液进液管4进口的位置上连接有冷凝液溢流管7并通过冷凝液溢流管7与冷凝液循环槽2进液口相连接，冷凝液溢流管7上串接有流量计8，冷凝液循环槽2的出液口通过冷凝液循环泵9连接有循环冷凝液出口管路10，水封桶1顶部还通过补水管路11与循环冷凝液出口管路10相连通且补水管路11上串接有第二电动调节阀12；水封桶1上部安装有液位计13。

实施例2

在实施例1的基础上，液位计13与第二电动调节阀12联锁；流量计8与第一电动调节阀5联锁；还包括DCS系统；所述流量计8和液位计13的信号输出端均与DCS系统相连接；第一、第二电动调节阀的控制端均与DCS系统相连接；还包括机械化焦油氨水澄清池15；液下槽3通过液下泵16与机械化焦油氨水澄清池15相连接；循环冷凝液出口管路10通过旁支管路与机械化焦油氨水澄清池15相连通，该旁支管路上安装有旁路调节阀17，旁路调节阀17的控制端与DCS系统相连接。

实施例3

液位计13还配有低液位报警仪，液位过低时起到报警作用；水封桶1与液下槽3之间的管路上还安装有位于第一电动调节阀5和手动调节阀6之间的检查取样阀14，便于对管路内的渣杂进行取样分析。

本实用新型是针对初冷器水封排渣液的智能化控制改进，引入DCS系统：系统正常情况下（连接冷凝液循环槽的第二电动调节阀与通往澄清槽的旁路调节阀关闭），冷凝液循环泵排出量为定量，煤气在流经初冷器冷却过程中产生的冷凝液发生量为新增变量，理论上当初冷器水封底部排渣液量等于煤气冷凝液新增变量时，水封上部溢流量应等于循环冷凝液泵排出量，所以水封上部溢流管中流量计的数据的变化可以作为调控水封底部排渣液量的依据，即水封底部排渣液的第一电动调节阀与水封上部溢流管中流量计相关联，当流量计数据为0时，第一电动调节阀关闭，当流量计数据大于冷凝液循环泵排量时，第一电动调节阀需要加大水封底部排渣液量，当流量计数据小于冷凝液循环泵排量时，第一电动调节阀需要减小水封底部排渣液量；极端情况，当流量计数据大于冷凝液循环泵排量，而第一电动调节阀已经开度到最大值，即水封底部排渣液量已经不能再加大排液量时，冷凝液循环槽液位将上升，上升到达冷凝液循环槽液位报警值时，联锁打开冷凝液循环系统旁路调节阀，富余的冷凝液排往澄清槽。

本实用新型的技术特点：1、初冷器旋流式水封冷凝液进液管沿初冷器水封外壁以渐开线形式水平方向进入水封桶内，进液管以下部分由圆柱桶形改为成倒锥形，组成旋流脱渣结构。

2、初冷器水封顶部加装液位计，设置液位低限报警并联锁开启自动补水。

3、初冷器水封补水方式采用冷凝液循环水补充，可以手动补充也可自动控制。

4、初冷器水封底部排渣液口设置电动调节阀，与冷凝液溢流口流量计联锁，确保水封功能正常。

5、初冷器水封改进完成后，冷凝液系统可以引入DCS控制系统，实现了自动化智能化控制。

Claims (6)

1.一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，包括水封桶（1）、冷凝液循环槽（2）、液下槽（3）以及用于将初冷器冷凝液排至水封桶（1）的冷凝液进液管（4）；其特征在于，冷凝液进液管（4）沿水封桶（1）外壁以渐开线形式或切线形式水平进入水封桶（1）内，水封桶（1）在冷凝液进液管（4）以下部分设计成倒锥形结构，倒锥形结构底部设有排渣口且排渣口通过管路与液下槽（3）相连通，该管路上由水封桶（1）到液下槽（3）方向依次安装有第一电动调节阀（5）和手动调节阀（6）；水封桶（1）侧壁在高于冷凝液进液管（4）进口的位置上连接有冷凝液溢流管（7）并通过冷凝液溢流管（7）与冷凝液循环槽（2）进液口相连接，冷凝液溢流管（7）上串接有流量计（8），冷凝液循环槽（2）的出液口通过冷凝液循环泵（9）连接有循环冷凝液出口管路（10），水封桶（1）顶部还通过补水管路（11）与循环冷凝液出口管路（10）相连通且补水管路（11）上串接有第二电动调节阀（12）；水封桶（1）上部安装有液位计（13）。

2.如权利要求1所述的一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，其特征在于，液位计（13）与第二电动调节阀（12）联锁；流量计（8）与第一电动调节阀（5）联锁。

3.如权利要求2所述的一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，其特征在于，还包括DCS系统；所述流量计（8）和液位计（13）的信号输出端均与DCS系统相连接；第一、第二电动调节阀的控制端均与DCS系统相连接。

4.如权利要求3所述的一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，其特征在于，还包括机械化焦油氨水澄清池（15）；液下槽（3）通过液下泵（16）与机械化焦油氨水澄清池（15）相连接；循环冷凝液出口管路（10）通过旁支管路与机械化焦油氨水澄清池（15）相连通，该旁支管路上安装有旁路调节阀（17），旁路调节阀（17）的控制端与DCS系统相连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，其特征在于，液位计（13）还配有低液位报警仪。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种脱除渣杂且调控排液的初冷器配套水封装置，其特征在于，水封桶（1）与液下槽（3）之间的管路上还安装有位于第一电动调节阀（5）和手动调节阀（6）之间的检查取样阀（14）。