高溫冷凝水回收裝置的製作方法

2023-04-27 06:38:06

專利名稱：高溫冷凝水回收裝置的製作方法
技術領域：
本發明是涉及高溫冷凝水回收裝置結構的改進。

背景技術：
將冷凝水通過回收管網匯集到集水罐中，由冷凝水回收裝置送到鍋爐或其它用熱設備，這就是冷凝水回收系統。該系統的作用在於回收利用冷凝水的熱量(包括閃蒸氣熱量)和軟化水。現有蒸氣系統冷凝水處理方式大體上可分為以下三種。
(1)直接排放 由於蒸氣系統疏水裝置選擇、質量等原因，常導致冷凝水無法回收，而選用運行可靠的疏水器代價較高，所以許多企業往往將全部或部分冷凝水直接排放。目前，冷凝水直接排放或部分排放的企業，約佔鍋爐保有量的60％，對能源、資源造成了極大的浪費。
(2)開式系統冷凝水回收 蒸氣系統排放的冷凝水進入非密閉式收集水箱，經降溫後由水泵(多為離心泵)提升至除氧器，進而循環利用。由於閃蒸散熱或有時為了防止水泵汽蝕而採用降溫處理，其回收水溫僅在60～80℃之間。與(1)相比，有一定的節能效果。
存在如下缺點 a)能量回收不徹底，如果能將120℃冷凝水送回鍋爐，與60℃的回收水相比，僅燃料一項就能節約10～12％。
b)因有空氣(氧氣)和其它雜質進入冷凝水回收系統，容易引起管道腐蝕，所以需對回收的冷凝水進行二次處理，從而導致蒸氣成本費用增加。
利用開式系統收集利用冷凝水的企業，不足現有鍋爐保有量的40％。
(3)密閉式系統冷凝水回收 將冷凝水收集箱做成密閉式，系統內冷凝水壓力始終保持高於大氣壓力，使冷凝水水溫低於該壓力下的沸點，冷凝水的熱能得到充分利用，這就是密閉式冷凝水回收系統。密閉式系統的冷凝水保持蒸氣原有品質，用於鍋爐給水時，不會增加溶解氧量和引入其它雜質，也減少了鍋爐補水量，減少了水處理的費用。
如何將高溫水(≥100℃)輸送至鍋爐或其它用熱設備，現今採用的核心設備主要有三種，現將其特點及存在如下缺點分述如下 I.高揚程、耐高溫多極離心水泵 該方法回收冷凝水技術的主要工作原理就是利用進口(或國產)多極離心水泵和噴射器的增壓原理，建立適用於高溫飽和水輸送的防汽蝕理論，最終解決水泵的汽蝕問題。該設備可以將冷凝水輸送至鍋爐或其它用熱設備。
存在如下缺點 a)由於需高揚程，使水泵配套電機功率較大，從而使節能功效大打折扣； b)多極離心泵運行於高溫狀態，故障率很高，水泵使用壽命較短，同時易損件更換頻繁，常常導致系統不能正常運轉； c)對冷凝水量及鍋爐壓力變化的適應性較差； d)系統複雜。
II.高壓柱塞泵 利用柱塞的往復運動對所輸送介質產生交替的吸、壓作用從而達到對冷凝水的輸送作用。該設備可以將冷凝水輸送至鍋爐或其它用熱設備。
存在如下缺點 a)須選用較大功率的柱塞泵，致使其綜合節能效果微乎其微； b)在高溫高壓的工況下，極易造成柱塞泵的柱塞部分洩漏，返修率很高，使用壽命短，系統運行可靠性低； c)對冷凝水量及鍋爐壓力變化的適應性較差； III.蒸氣泵 為進口設備，又稱為冷凝水回收泵、凝水回收泵等，採用蒸氣(或壓縮空氣)作為動力，利用泵內浮球控制進、出水口和進、出氣口閥門的交替開啟、閉合，達到輸送冷凝水的目的。
存在如下缺點 a)無增壓功能，不能將冷凝水直接輸送至鍋爐； b)輸送冷凝水同時產生閃蒸氣，且對產生的閃蒸氣不能達到閉式回收(只在回收單臺用氣設備的冷凝水時可以達到閉式回收)。
正因為有如上種種缺點，導致使用密閉式冷凝水回收方式且能夠正常運轉的還不足鍋爐保有量的1％。


發明內容
本發明就是針對上述問題，提供一種利用鍋爐的蒸氣為動力，將使用蒸氣後的冷凝水送回鍋爐的高溫冷凝水回收裝置。
本發明採用如下技術方案，本發明包括冷凝水箱，其結構要點冷凝水箱通過管路同上方補水箱相連，冷凝水箱內冷凝水回收缸的上方為蒸氣動力缸，冷凝水回收缸同蒸氣動力缸為共用活塞杆，冷凝水回收缸的活塞直徑小於蒸氣動力缸的活塞直徑。
本發明的有益效果 本發明可利用鍋爐內自身少量的蒸氣(約佔鍋爐產生蒸氣量的0.7％)通過本發明的結構實現密閉式冷凝水回收，而且免去了對冷凝水的處理過程，從而達到極大限度的節能、節水和環保的目的。
另外，本發明的裝置可以在高溫(≥100℃)條件下長期運轉，設備使用壽命與蒸氣鍋爐使用壽命相當，對冷凝水量及鍋爐壓力的變化是同步變化的。



圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是圖1的左視圖； 圖4是換向閥的結構圖； 圖5是本發明的工作原理圖。

具體實施例方式 本發明包括冷凝水箱12，冷凝水箱12通過管路1同上方補水箱2相連，冷凝水箱12內冷凝水回收缸11的上方為蒸氣動力缸7，冷凝水回收缸11同蒸氣動力缸7為共用活塞杆8，冷凝水回收缸11的活塞10直徑小於蒸氣動力缸7的活塞6直徑。
蒸氣動力缸7的缸體的頂部及底部分別設置有頂閥5、底閥9，頂閥5、底閥9分別與換向缸19相連，換向缸19分別通過換向杆18同換向閥4相連；換向缸19同換向閥4之間的換向杆18上設置有固定擋17、滑動換向塊14，固定擋17與滑動換向塊14之間的換向杆18上設置有復位彈簧16，滑動換向塊14的換向杆18的側方分別設置有予緊彈簧15，予緊彈簧15同滑動換向塊14的斜面13相接觸。
蒸氣動力缸7活塞6的面積與冷凝水回收缸11活塞10的面積比為1.1～3.0。
補水箱2的頂部設置有排氣閥3；可將冷凝水箱12、補水箱2等內的非蒸氣氣體(例如，氧氣、二氧化碳)排出。
下面結合

本發明的一次工作過程 蒸氣鍋爐產生的蒸氣經用熱設備後，形成的高溫冷凝水經疏水裝置流入冷凝水箱12。當冷凝水箱12的液位到高位時，液位計20控制來自鍋爐分氣缸的蒸氣，進氣電磁閥25開啟，同時，當補水箱2液位計23是低位時，補水箱2的進水電磁閥24開啟，當液位到達高位時，進水電磁閥24關閉。
蒸氣動力缸7下腔進高壓蒸氣，蒸氣動力缸7的活塞6上行，同時冷凝水回收缸11下腔進水，並將上腔的冷凝水送回鍋爐。當蒸氣動力缸7的活塞6上行到活塞杆8與頂閥5接觸，高壓蒸氣開始送入換向缸19，換向缸19的換向杆18運動並使滑動換向塊14運動(同時蒸氣動力缸7上腔蒸氣經換向閥4進入補水箱2)，此時壓縮復位彈簧16，當復位彈簧16壓力大於設定值時，滑動換向塊14推動換向閥4運動，此時換向缸19內的高壓蒸氣經單向閥及換向閥4排入補水箱2(此時完成換向)。
之後，蒸氣動力缸7上腔進高壓蒸氣，蒸氣動力缸7活塞6下行，同時冷凝水回收缸11上腔進水，並將下腔冷凝水送回鍋爐。當蒸氣動力缸7的活塞6下行到活塞杆8與底閥9接觸時，高壓蒸氣開始送入換向缸19，換向缸19的換向杆18運動並使滑動換向塊14運動(同時蒸氣動力缸7下腔蒸氣經換向閥4排入補水箱2)，此時壓縮復位彈簧16，當復位彈簧16壓力大於設定值時，滑動換向塊14推動換向閥4運動，此時換向缸19內的高壓蒸氣經單向閥及換向閥4進入補水箱2(此時完成換向)。
當補水箱2的溫度達到設定溫度時，經一段時間的延時後，開啟補水箱2的排水電磁閥22和排氣電磁閥21，將補水箱2的補充水排入冷凝水箱12，同時，冷凝水箱12內的非蒸氣氣體排入補水箱2，與補水箱2中經加熱所釋放的氧氣、二氧化碳一起經補水箱2的排氣閥3排出。當補水箱2水位處於低液位時，關閉排水電磁閥22和排氣電磁閥21，開啟進水電磁閥24，重複上一個動作(由於蒸氣在使用過程中會有部分損失，所以增設補水箱2)。
當冷凝水箱12中冷凝水水位為低位時(通過液位計20測得)，關閉進氣電磁閥25，此時整個冷凝水回收系統停止工作。
權利要求
1、高溫冷凝水回收裝置，包括冷凝水箱(12)，其特徵在於冷凝水箱(12)通過管路(1)同上方補水箱(2)相連，冷凝水箱(12)內冷凝水回收缸(11)的上方為蒸氣動力缸(7)，冷凝水回收缸(11)同蒸氣動力缸(7)為共用活塞杆(8)，冷凝水回收缸(11)的活塞(10)直徑小於蒸氣動力缸(7)的活塞(6)直徑。
2、根據權利要求1所述的高溫冷凝水回收裝置，其特徵在於蒸氣動力缸(7)的缸體的頂部及底部分別設置有頂閥(5)、底閥(9)，頂閥(5)、底閥(9)分別與換向缸(19)相連，換向缸(19)分別通過換向杆(18)同換向閥(4)相連；換向缸(19)同換向閥(4)之間的換向杆(18)上設置有固定擋(17)、滑動換向塊(14)，固定擋(17)與滑動換向塊(14)之間的換向杆(18)上設置有復位彈簧(16)，滑動換向塊(14)的換向杆(18)的側方分別設置有予緊彈簧(15)，予緊彈簧(15)同滑動換向塊(14)的斜面(13)相接觸。
3、根據權利要求1所述的高溫冷凝水回收裝置，其特徵在於蒸氣動力缸(7)活塞(6)的面積與冷凝水回收缸(11)活塞(10)的面積比為1.1～3.0。
4、根據權利要求1所述的高溫冷凝水回收裝置，其特徵在於補水箱(2)的頂部設置有排氣閥(3)。
全文摘要
高溫冷凝水回收裝置是涉及高溫冷凝水回收裝置結構的改進。本發明就是提供一種利用鍋爐的蒸氣為動力，將使用蒸氣後的冷凝水送回鍋爐的高溫冷凝水回收裝置。本發明包括冷凝水箱，其結構要點冷凝水箱通過管路同上方補水箱相連，冷凝水箱內冷凝水回收缸的上方為蒸氣動力缸，冷凝水回收缸同蒸氣動力缸為共用活塞杆，冷凝水回收缸的活塞直徑小於蒸氣動力缸的活塞直徑。
文檔編號F22D1/00GK101290112SQ20071001101
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月18日 優先權日2007年4月18日
發明者顧齊航, 王晨昱, 萍 練 申請人:顧齊航