應用於mvr系統的超重力除霧器的製造方法
2023-06-23 04:47:51
應用於mvr系統的超重力除霧器的製造方法
【專利摘要】本發明應用於機械蒸汽再壓縮MVR系統的超重力除霧器，由電機、葉輪、殼體加芯體組成，電機帶動葉輪及芯體旋轉，葉輪與芯體連結，除霧後的蒸汽由葉輪傳輸進入壓縮機，芯體由同心薄壁筒體層層排列，芯體在電機帶動下與葉輪一起旋轉，二次蒸汽在芯體內通過離心力的作用，使裡面的小液滴與蒸汽分離，之後進入所述殼體，在葉輪的高速旋轉下進行二次分離。本發明的除霧器進行兩次分離，一次為芯體分離，主要分離直徑較大，量最多的小液滴，這個過程將除去二次蒸汽中大部分的小液滴，二次為蝸殼內的高速旋轉分離，這個過程使得蒸汽流有很大的旋轉速度，使得小液滴獲得更高的離心力，將分離出直徑更小的小液滴，進一步提高了氣液分離器的除霧效果。
【專利說明】應用於MVR系統的超重力除霧器
【技術領域】
[0001]本發明的超重力除霧器涉及一種除霧器，特別涉及一種流速快含有小液滴的蒸汽分尚設備。
【背景技術】
[0002]溶液加熱汽化產生的二次蒸汽夾帶細小液滴(D〈10 μ m)，並伴有泡沫產生，這通常會造成有用產品的損失或者汙染冷凝水，所以在其進入下一工況之前，必須進行除霧。
[0003]所以一般都需要經過除霧器分離出其中的非氣相，保證管道的清潔和設備的正常運轉，其性能直接影響系統的可靠運行和設備壽命。應用於MVR系統的除霧器又需要適應一些新的工況。如何在蒸汽流速比較大，除霧器裝置比較小以免蒸汽在除霧器中溫度降低的情況中使得水蒸汽與其中的小液滴分離成為一個新的課題。
[0004]現有的除霧器一般有兩種:一是慣性除霧器，利用蒸汽突然轉向，使液滴來不及轉向而碰到器壁被收集，常用的是折板式除霧器和折流式除霧器。二是碰撞除霧器，利用蒸汽與設備器壁碰撞，液滴在器壁界面張力作用下聚集，小液滴積聚成大液滴沿壁面下落，如絲網除霧器和直杆除霧器。大多都整合在吸收塔或噴淋塔內的頂部，屬於簡易設備。一般絲網除霧效果比較好，但存在易堵塞、不宜清洗、抗腐蝕性差或者效率低、體積大等問題，其情況並不適應於MVR系統。
【發明內容】
[0005]本發明旨在克服普通除霧器的缺點，針對MVR系統的新工況，提出一種超重力除霧器。其優點是:結構緊湊，體積小，便於安裝；分離效率高，不降低蒸汽溫度，蒸汽阻力小，設備只消耗電能；連續工作性能強。比同類離心式除霧器性能有很大的提高。普通除霧器，如絲網除霧器應用於MVR系統不但使得系統會在結構上臃腫，並且此過程會降低二次蒸汽的火用，產生浪費。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種應用於MVR系統的超重力除霧器，由電機、葉輪、殼體加芯體組成，其特徵是，所述殼體由三部分組成，對數螺旋型風機機殼與筒體連結，底部為收集小液滴的錐形封頭。進氣口在筒體上，其位置在芯體入氣口上方，以避免高速流體吹散分離出的液體顆粒，形成二次夾帶。芯體由多層同心的薄壁筒體層層排列，三角形翅片板釺焊於兩層筒壁之間，翅片板間就是蒸汽通道。二次蒸氣由進氣口進入，由於風機的吸力，進入由翅片板組成的蒸汽通道，在離心力作用下，分離出液相，進行一次分離，由於芯體為多層結構，故有很高的效率。分離過後的水蒸氣進入對數螺旋機殼，在葉輪的做功下，使得進入的蒸汽旋流速度迅速增大，高速旋流蒸汽再次使夾帶的微小液滴在離心力作用下甩向機殼器壁，進行二次分離，分離出的液滴匯集於底殼底部，除霧後的二次蒸汽於出口進入下一件設備。除霧器頂部設有脈衝清洗器，以清洗除霧器，防止堵塞。
[0007]所述葉輪、機殼、芯體都為高強度不鏽鋼，防止腐蝕。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述葉輪距離機殼下端板的距離至少為上端板的兩倍，以收集二次分離的小液滴，並且避免將小液滴夾帶排出。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述蝸殼出氣口下端向上傾斜的角度為10°~20°，有效防止小液滴流出。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述蝸殼上設排液管，以排除積累的液體。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述芯體間為三角形翅片，一是保證多層筒體的穩定性，二是使得通道內的二次蒸汽旋轉，由於液體密度大於氣體，因此液體顆粒具有更大的慣性，微小液滴撞擊並粘附在器壁上而本分尚出來。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述芯體高度與直徑比值為1.1-1.5，以確保芯體的運轉平穩。芯體筒壁為I毫米左右的薄板，其圓度要高，以使芯體在旋轉中保持穩定旋轉。芯體長度應有一個適當的值，以確保順利分離的情況下，使得芯體旋轉平穩。
[0013]作為本發明的進一步改進，所述芯體筒層數要大於5層，每層間的翅片高度為IOmm左右，這樣縮短了液滴在離心力作用下的遷移距離，使除霧效率提高，並且這個尺度可以有效防止結垢，並且有利於離心分離。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述進氣口要略高於芯體下端，避免積聚於芯體底部流出的液滴被甩如進氣口。
[0015]本發明中的除霧器能進行兩次分離，一次為芯體分離，主要分離直徑較大，量最多的小液滴，這個過程將除去二次蒸汽中大部分的小液滴，二次為蝸殼內的高速旋轉分離，這個過程使得蒸汽流有很大的旋轉速度，使得小液滴獲得更高的離心力，將分離出直徑更小的小液滴，進一步提高了氣液分離器的除霧效果。
[0016]對數螺旋型風機蝸殼結構由於蝸殼的擴壓作用，其對蒸汽有一個預壓縮作用。電機置於頂部，葉輪及芯體靠電機帶動工作。電機功率要滿足兩個條件，一是其提供的功率要滿足進氣量，二是其帶動芯體對小液滴產生的離心力要足夠使其順利分離。
[0017]蝸殼下端部分要伸入到芯體最外層筒壁，以防止未除霧的蒸汽與除霧後的蒸汽混合，並且此不密封結構能方便蝸殼的清洗。葉輪與蝸殼下端距離要遠大於上端距離，其目的是收集二次分離出的小液滴，並使得分離出的小液滴不受葉輪的影響，並且收集的小液滴在蝸殼與筒壁不密封處可以形成液封。蝸殼出氣口下端應有一個向上傾斜的角度，以防止小液滴流出。蒸汽入口直徑儘可能大一點，以減小進口流速，以免流速過高與液滴碰撞，將分離的小液滴繼續帶入芯體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的總體結構圖。
[0019]圖2是除霧器分解圖。
[0020]圖3是葉輪及對數螺旋機殼的空間剖示圖。
[0021]圖4是芯體蒸汽通道剖示圖。
[0022]圖5是錐形封頭示意圖。
[0023]圖6是液相與氣相分離原理圖。
[0024]圖7是除霧器工作原理圖。
【具體實施方式】[0025]以下結合附圖對本發明進一步說明。
[0026]本發明的超重力除霧器屬於離心式除霧器，但又區別於普通的離心式旋流除霧器。普通的離心式是利用慣性離心力使液滴分離的，它有兩種形式:一種是利用氣流自身在固定的容器內部做旋轉運動造成氣液分離，另一種是在洗滌器內設置固定的葉片，造成氣流旋轉從而使氣液分離，而本專利的除霧器是使用比固定葉片更為複雜更為有效率的帶三角形翅片的多層筒體來帶動蒸汽旋轉，使氣液分離。與傳統的折板式和絲網式除霧器相比，其體積緊湊，效率高，分離效果好，蒸汽阻力小。
[0027]參照附圖1、2，應用於MVR系統的超重力除霧器由電機101、對數螺旋機殼102、葉輪103、筒體104、芯體105、蒸汽入口 106、錐形封頭107組成，所述的芯體105與葉輪103焊接在一起。電機功率要保證能滿足MVR系統中離心高壓風機入口流量的需求，並且要使蒸汽中的液相獲得足夠的離心力，以使之順利分離。芯體長度不宜過長，以免防止整個系統的抖動以及降低蒸汽溫度。筒體與機殼焊接，但是機殼與芯體確實不連結的，確保芯體安全旋轉的同時，要避免未除霧蒸汽與除霧過後的蒸汽相混合。
[0028]參照附圖3，葉輪103與機殼104的結構與普通通風機類似，區別在於此葉輪要帶著芯體旋轉，葉輪與封板及芯體整體鎳基釺焊而成，可以有效避免可能發生的腐蝕現象，並且能保證結構強度以及運轉的平穩。
[0029]參照附圖4(a)、圖4 (b)，芯體105中由多層薄筒壁501與三角翅片502層層釺焊組成。蒸汽順著由翅片和筒壁構成的通道進入芯體，在離心力的作用下，使的小液滴分離出來，附著於筒壁，於底部回收。多層薄筒壁要保證同心以及圓度，以使芯體旋轉平穩，避免大的震動。
[0030]參照附圖5，錐形封頭的作用是使分離出的小液滴更好的匯聚於底部，方便排出，回收。其設計按國家標準執行。
[0031]參照附圖6，蒸汽通過通道時，在離心力的作用下，液體小顆粒被甩到薄筒壁上，不斷累積，在重力的作用下沿筒壁下流由錐形封頭下端排出分離器。
[0032]參照附圖7，原蒸汽從蒸汽入口進入，隨後在芯體中進行氣液分離，除霧過後的蒸汽進入機殼102，在葉輪的做功下，使得進入的蒸汽旋流速度迅速增大，高速旋流蒸汽再次使夾帶的微小液滴在離心力作用下甩向機殼器壁，進行二次分離。之後除霧的蒸汽從入口排出。而在芯體中分離出來的小液滴在筒壁匯集，在重力作用下於底部排出。機殼中分離出的小液滴匯集於機殼底部，由機殼與芯體間的間隙排出。
[0033]以上所述，本發明的上述方案都只能認為是對本發明的說明而不能限制本發明，權利要求書指出了本發明的範圍，而上述的說明並未指出本發明的範圍，因此，在於本發明的權利要求書相當的含義和範圍內的任何改變，都應認為是包括在權利要求書的範圍內。
【權利要求】
1.一種應用於機械蒸汽再壓縮MVR系統的超重力除霧器，由電機、葉輪、殼體加芯體組成，所述電機帶動葉輪及芯體旋轉，其特徵在於:所述葉輪與芯體連結，除霧後的蒸汽由葉輪傳輸進入壓縮機，所述芯體由同心薄壁筒體層層排列，所述芯體在電機帶動下與葉輪一起旋轉，二次蒸汽在所述芯體內通過離心力的作用，使裡面的小液滴與蒸汽分離，之後進入所述殼體，在葉輪的高速旋轉下進行二次分離。
2.根據權利要求書I所述的超重力除霧器，其特徵在於:所述殼體由三部分組成，對數螺旋型風機蝸殼與筒體主體連結，底部為收集小液滴的錐形封頭；所述芯體為多層同心薄壁筒體構成，筒體之間由定向的三角翅片釺焊連結。
3.根據權利要求書I所述的超重力除霧器，其特徵在於:所述殼體由三部分組成，最上部分為葉輪的蝸殼；中間部分為圓柱形薄壁外殼主體，在下端有進氣口 ；最下端為錐形封頭，收集分離出的液滴；所述芯體為多層同心薄壁筒體構成，筒體之間由定向的三角翅片釺焊連結。
4.根據權利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特徵在於:所述葉輪、芯體及外殼的材質均為高強度不鏽鋼；所述葉輪旋轉將蒸汽吸入，通過所述對數螺旋型風機蝸殼排出。
5.根據權利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特徵在於:筒體上端與葉輪焊接在一起，所述芯體的筒層數大於5層，每層間的翅片高度為IOmm左右；所述芯體的高度與直徑比值為1.1-1.5 ;芯體筒壁為I毫米左右的薄板。
6.根據權利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特徵在於:蝸殼下端部分要伸入到芯體最外層筒壁，葉輪與蝸殼下端距離要遠大於上端距離，蝸殼出氣口下端有一個向上傾斜的角度；筒體的進氣口，其位置在所述芯體入氣口上方，進氣口要略高於芯體下端。
7.根據權利要求書6所述的超重力除霧器，其特徵在於:所述葉輪距離機殼下端板的距離至少為上端板的兩倍，所述蝸殼出氣口下端向上傾斜的角度為10°~20°。
8.根據權利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特徵在於:除霧器頂部設有脈衝清洗器，所述蝸殼上設排液管。
【文檔編號】B01D45/12GK103816722SQ201410083301
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】凌祥, 朱力, 李洋, 鄧華輝 申請人:南京工業大學