[发明专利]一体式烟气冷凝水分离器

说明书

所属技术领域

本发明涉及冷凝换热器中的水气分离装置，尤其是一体式水气分离器和冷凝水位控制器。

背景技术

目前，公知的分离装置主要有两大类。第一类烟气冷凝水分离装置由冷凝水下泄连接管、分体式冷凝水箱、浮球阀等组成，从锅炉换热器表面输送来的冷凝水和烟气，通过分离装置分离后，冷凝水经下泄连接管进入分体式冷凝水箱，当冷凝水积累到一定高度后，水浮力把浮球从浮球阀出水口顶开，冷凝水经排水管流出，但是，该种烟气冷凝水分离装置的缺点是在分离器使用一段时间后，燃烧产生的杂物或粘住浮球或影响浮球的密封度，导致分离器的工作可靠性不高。第二类烟气冷凝水分离装置由冷凝水下泄连接管、分体式冷凝水箱、U形水堵式排水管等组成，分离方式与第一类相同，区别在于U形水堵式排水管代替了浮球式放水阀，当分体式冷凝水箱的冷凝水积累到排放高度后，冷凝水从U形水堵式排水管流出，U型排水管里的水堵住烟气，使其无法从排水管流出，缺陷是，当燃气设备长时间不在冷凝状态下运行时，U形管内没有足够的冷凝水，少量烟气将从排水管下泄流出，运行过程中，冷凝水中的杂物逐渐沉积在U形管的底部，阻塞冷凝水流出。公知的第一类第二类水气分离装置还存在共同的缺陷，一是分体式结构，安装及维护麻烦，二是排水管长时间使用后，由于燃烧杂质、换热器内保护涂料、燃烧室表面氧化脱皮等杂物，会逐渐赌塞排水管，致使冷凝水位逐步升高，当升高到一定程度时，烟气排出会受阻，引起燃烧炉背压升高，导致燃烧不完全，产生大量的毒性极强的一氧化碳，对人身安全构成隐患。

发明内容

为了克服公知的烟气冷凝水分离装置的不足，本发明提供一种能够自动进行烟气冷凝水沉淀分离，防止烟气由排水管下泄流出，堵塞时报警和具有断电控制功能的一体式烟气冷凝水分离器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：冷凝水下泄孔位置低于烟气流道下表面位置，冷凝水下泄孔入口面与烟气流道面呈流线型对应关系，按照流体力学原理，烟气流动时在冷凝水下泄孔处产生轻微的负压力，保证在冷凝水收集沉淀室无冷凝水或者在换热器长期无冷凝水运行条件下，烟气不会从冷凝水排水通道中下泄流出。采用一体化结构设计，在分离器中设置了冷凝水沉淀室、左水堵室和右水堵室，冷凝水经过沉淀处理后再进入左右水堵室。大水堵隔板、小水堵隔板和右水堵室隔板，与外壁分别形成了左水堵室和右水堵室。下泄的冷凝水和杂物进入收集沉淀室后，杂物在自重力和惯性力的作用下从冷凝水中分离，杂物沉积到沉淀室底部，经过沉淀处理的冷凝水从左水堵室上部的冷凝水流入口进入左水堵室，在冷凝水上升压力作用下，左水堵室中的空气由顶部通孔排出，冷凝水沿左水堵室和排水管接口处排出。若排水管少量堵塞不畅通时，冷凝水从顶部通孔中滴出，向用户发出清理排水管的信号。水位开关室的下部与右水堵室相通，上部经连通孔与烟气道相通，若排水管严重堵塞时，沉淀后的冷凝水经右水堵室进入水位开关室，使水位开关室的水位急剧上升，达到设定高度时，水位开关室中的浮子式水位开关自动断开燃气炉电源，使其停止工作。

本发明的有益效果是，在初次运行无冷凝水或长期无冷凝水运行条件下，换热器输送的烟气不能直接从冷凝水排水管中下泄排出。冷凝水经过沉淀室处理，提高了排水通道的清洁度。若排水管少量堵塞时，发出要求清理的“滴水”信号，若严重堵塞导致燃烧炉不能正常工作时，切断燃烧炉电源，发出警报信号，保证燃烧炉安全运行。分离器采用一体化结构设计，主体结构可一次成型铸造，便于整体安装维护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明原理图。图2是图1的A-A剖视图。

图中1.排气管接口，2.烟气冷凝水接入管，3.冷凝水下泄孔，4.顶部通孔，5.冷凝水排水管接口，6.冷凝水流入口，7.大隔板，8.小隔板，9.左水堵室，10.封盖，11.连通孔，12.浮子式水位开关，13.浮子开关室，14.右水堵室，15.右水堵室隔板，16.冷凝水收集沉淀室。

具体实施方式

在图1和图2中，由冷凝式燃烧炉换热器输送来的烟气和冷凝水，进入烟气冷凝水接入管(2)，冷凝水在自重力的作用下，进入冷凝水下泄孔(3)，烟气体则上升进入排气管接口(1)，由于冷凝水下泄孔(3)低于烟气通道流线的底部，下泄孔入口面与烟气流道面呈流线型对应，因而在冷凝水下泄孔(3)处产生轻微的负压，从而在在初次运行无冷凝水或长期无冷凝水状况下，气体不能沿着冷凝水下泄孔(3)、冷凝水收集沉淀室(16)、冷凝水流入口(6)、左水堵室(9)和冷凝水排水管接口(5)外泄排出，背压较大时能减少外泄排出。

在图2中，大隔板(7)上部有冷凝水流入口(6)，大隔板(7)、小隔板(8)、封盖(10)及分离器的外壁组成左水堵室(9)，左水堵室的顶部设有顶部通孔(4)，右水堵室隔板(15)与分离器的外壁形成右水堵室(14)，冷凝水经冷凝水下泄孔(3)，进入冷凝水收集沉淀室(16)，随着冷凝水收集沉淀室(16)中的水位逐渐升高，沉淀后的冷凝水由冷凝水流入口(6)进入左水堵室(9)，在冷凝水压力的作用下，左水堵室(9)内部的空气由顶部通孔(4)排出，冷凝水经左水堵室(9)和冷凝水排水管接口(5)流出。当冷凝水排水管接口(5)及其连接管堵塞或出流不畅时，会引起左水堵室(9)水位继续上升，冷凝水将通过顶部通孔(4)滴出，向用户发出要求清理冷凝水排水管道的信号。经过长时间运行，冷凝水收集沉淀室(16)中沉积物过多时，应打开封盖(10)进行清除，如不能及时清除冷凝水收集沉淀室(16)及其排水通道中的沉积物，将会阻止冷凝水排出，导致冷凝水收集沉淀室(16)中的水位急剧升高，冷凝水沿右水堵室(14)，进入浮子开关室(13)，浮子开关室(13)中的空气经连通孔(11)排到上部的管道中，当浮子开关室(13)中的水位达到设定高度时，浮子式水位开关(12)断开，使燃烧炉停止工作。当冷凝水收集沉淀室(16)的沉淀物和排水管路中的沉积物清理完毕之后，浮子开关室(13)中的水位下降到安全运行的冷凝水位之下，浮子式水位开关(12)处于接通状态，将自动接通燃烧炉电源，因而燃烧炉可以正常工作。