[发明专利]汽凝水自调式等压排水装置

说明书

本发明涉及一种热力系统的热工过程、尤其是制糖工业加热蒸发单元汽凝水自调式等压排水装置。

在现代制糖工业中，糖汁需要进行多级分次的加热，糖份结晶过程母液的蒸浓，其热源来自透平发电的废■汽和多效蒸发系统各效次产生的额外汁汽。加热、蒸发、煮糖等各换热体中产生的汽凝水经收集、降温以后全部回收利用。

现有技术中的丹麦DDS等压排水装置，其结构中，上一效次的凝结水自蒸发过程与下一效次凝结水的收集过程是在同一容器；各效次集水罐之间设置有用于液面限位自控系统控制的蝶阀及各种仪器仪表，其不足之处在于：上一效次的凝结水自蒸发过程与下一效次凝结水的收集过程同时在同一容器内进行，两者温差导致自蒸发的程度不一致，自蒸发过程不能充分进行；上一效次的凝结水向下一效次的排放，是在存在着压力差而且这一压力差瞬时变化的状态下，依靠设置于各效次集水罐之间液面限位自控系统控制的蝶阀加以控制，自控仪器仪表长时间处于高温和压差变动频繁状态下运行，故障难以避免，并且无法以人工操作代替自控系统；此外，仪器仪表需要投资并在运行中必须要进行人工维护和保养，还要进行例常性的修理及零部件更换，投资大，操作、维护困难。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种汽凝水自调式等压排水装置，它可以在等压条件下充分地进行自蒸发过程，各效次凝结水的收集与自蒸发分别于各自的收集器与自蒸发器内进行，全过程具有高度的自控或自调性能，在等温等压下排放，省略了复杂的仪器仪表控制系统，投资小，操作、维护方便。

实现上述任务及目的的技术解决方案是：在该装置的每一效次中，蒸发罐包括有蒸发室和汽鼓，用于对被蒸发物料的蒸浓，此外，该排水装置还包括有：收集器，它位于蒸发罐之下部，其顶部设置有与蒸发器汽鼓相通的收集器排汽管，用于收集蒸发罐和其它同级换热器汽凝水，并将汽凝水排入U型管中；U型管，连接于收集器与自蒸发器之间，将收集器中之汽凝水送入自蒸发器中；自蒸发器，通过U型管与收集器相连，其顶部设有与汁汽管相通的自蒸发器排汽管，汽凝水在自蒸发器中降温自蒸发。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：各效次凝结水的收集与自蒸发是分别于各自的收集器与自蒸发器内进行，自蒸发过程可以充分进行并可充分回收其自蒸发汽；全过程具有高度的自控或自调性能，本装置是在等温等压下的排放，不须使用自控系统等仪器仪表来加以控制，避免了仪器仪表故障的发生，省略了仪器仪表的投资、维护、保养、维修及频繁的零部件更换；结构简单，投资少，操作、维护方便，使用安全可靠。

附图是本发明汽凝水自调式等压排水装置其中一效次的结构示意图。

下面将结合附图及实施例对本发明的实质性内容作更进一步详细的描述。

图中，1——蒸发器，2——收集器，3——自蒸发器，4——U型管，5——蒸发室，6——汽鼓，7——汁汽管，8——收集器排汽管，9——收集管，10——同级换热器汽凝水排汽管，11——自蒸发器排汽管，12——自蒸发器排水管。所示的是本发明汽凝水自调式等压排水装置中的其中第一效次，蒸发罐(1)包括有蒸发室(5)和汽鼓(6)，用于对被蒸发物料的蒸浓，此外，该排水装置还包括有：收集器(2)，它位于蒸发器(1)下部，其顶部设有与蒸发器汽鼓(6)相通的收集器排汽管(8)，用于收集蒸发罐(1)经收集管(9)排入的汽凝水和其它同级换热器经排汽管(10)排入的汽凝水，并将其排入U型管(4)中；U型管(4)，连接于收集器(2)与自蒸发器(3)之间，将收集器(2)中之汽凝水送入自蒸发器(3)中；自蒸发器(3)，通过U型管(4)与收集器(2)相连，其顶部设有与汁汽管(7)相通的自蒸发器排汽管(11)，汽凝水在自蒸发器(3)中降温自蒸发。蒸发罐(1)经收集管(9)排入的汽凝水和其它同级换热器经排汽管(10)排入的汽凝水进入收集器(2)，汽凝水夹带来的废汽和不凝缩气，由收集器排汽管(8)返回蒸发罐汽鼓(6)。汽凝水的排出与收集是等压的状态下进行的。收集器(2)中之汽凝水，经U型管(4)进入自蒸发器(3)内，自蒸发器排汽管(11)与汁汽管(7)相连，凝结水在自蒸发器(3)中因压力降和扩容作用，产生降温自蒸发，自蒸发回收入汁汽管(7)中。经降温后的废汽汽凝水，由自蒸发器(3)底部的排水管(12)排出，可经泵送作锅炉伺水，也可直接排入下一级的一效汁汽汽凝水收集器中。由于收集器排汽管(8)与蒸发罐汽鼓(6)相连，收集器(2)内的压力P₂与汽鼓(6)中的压力P₁相等，即P₁＝P₂，进入收集器(2)的汽凝水是靠本身的重力和位差来实现的，不受压差变化的影响，汽凝水的排出顺畅彻底。自蒸发器(3)顶部有连接于汁汽管(7)的自蒸发器排汽管(11)，自蒸发器(3)内的压力P₄与蒸发罐(1)汁汽压力P₃相等，即P₃＝P₄，因P₁＞P₃，所以P₂＞P₄，故在设定范围内，凝结水可以从收集器(2)顺利地排入自蒸发器(4)中，并自行减压扩容、自蒸发，自蒸发汽则经自蒸发器排汽管(11)进入同效的汁汽管(7)中回收。降温后之汽凝水又在等压的状态下排入下一效收集器之中。自蒸发器(3)一端的汽凝水随来随时注入下一效的收集器中，该端的水位是固定的，随着ΔP(ΔP＝P₂-P₄)的变化，U型管(4)中液位的变化只发生在收集器(2)这一端。收集器(2)与自蒸发器(3)之间有足够高的液封，可以有效地防止汽凝水夹带来的蒸汽越级后串、降级使用。整个过程根据U型管(4)的原理，随蒸发罐(1)压差的变化，可以自行调整液封水位，具有高度灵敏的自调功能。