蒸汽发生器排污装置的制作方法

本发明涉及化工领域，特别涉及一种蒸汽发生器排污装置。

背景技术

硫酸是一种极其重要的化工原材料，硫酸生产主要包括含硫原料的燃烧、二氧化硫的氧化及三氧化硫的吸收三个过程，而用浓硫酸吸收三氧化硫是硫酸生产的重要手段。三氧化硫的吸收属于放热反应，每吨硫酸在吸收过程中的放热达到319kcal/t，如果能把这些热量回收加以利用，将会带来巨大的经济效益。硫酸工业中，无论是用硫铁矿制酸，或是用硫磺以及冶炼气制酸，在生产过程中均产生大量的余热，在这些余热中高、中温位热能得到了有效的回收利用，而对于低温为热能（低温余热）一般都是用循环冷却水移走而白白浪费。

近年来，硫酸余热回收技术发展迅速，使得硫酸生产过程产生的低温余热得到的有效的利用。硫酸低温余热的回收通常采用硫酸蒸汽发生器，蒸汽发生器在工作时会在筒壁内的液体中产生杂质形成污水，影响蒸发过程及设备内部件寿命。

如图1和2所示，现有排污装置由端板1、若干吸污管2、一个排污管5和法兰6组成，若干个吸污管2连通排污管5，当筒壁7内液面没过吸污管2一部分时，液体上层含有较多杂质的污水便会被吸入吸污管2并通过排污管5排出。其支撑方式为：利用若干组由角钢3、u形螺栓4组成的结构支撑固定，其中角钢3水平焊接在筒壁7上，用u形螺栓4将排污管5固定在角钢3上。

现有硫酸蒸汽发生器排污装置在实践应用中会出现一些问题，影响排污效果及设备工作效率：

1、现有排污装置仅靠一根排污管排污，吸污管在排污管上呈直线分布，有效排污区域小且分布不均匀，导致远处污水无法被及时高效地吸入排出甚至积聚；

2、吸污管所在直线附近区域由于污水被很快排出，会有一部分非污液体填补上来，以致出现将不需要排出的非污液体排出的现象；

3、若干吸污管均连接在同一排污管上，一旦该排污管出现损坏，整个装置都会受到影响；

4、污水长期自吸污管口向排污管底坠落，会对排污管底部造成持续冲击，影响排污管寿命。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种蒸汽发生器排污装置，排污均匀、可靠、高效，能够有效避免排出非污液体，有效提升排污管寿命。

技术方案：本发明提供了一种蒸汽发生器排污装置，包括主排污管和若干副排污管，若干所述副排污管与所述主排污管并连连通，每个所述副排污管上分别安装至少一个吸污头，各所述副排污管均可拆卸固定在t字钢上，各所述t字钢固定在蒸汽发生器的内侧壁上；所述吸污头的整体呈喇叭口的葫芦状，主要由依次无缝衔接的喇叭状吸污口、吸污窄道、大肚状吸污腔和螺纹接口组成，各所述副排污管分别通过吸污头接口与吸污头连通，所述吸污头接口的一端与所述副排污管固定连接，另一端与所述螺纹接口螺纹连接。

进一步地，所述吸污头中还包括挡帽，所述挡帽的一端为伸入到所述吸污腔内的弧形壳体，另一端为圆周分布的若干支脚，各所述支脚均卡在所述螺纹接口的内部台阶端面上，且各所述支脚由所述螺纹接口的内部台阶端面与所述吸污头接口的端面夹紧固定。污水在经过吸污窄道进入吸污腔的过程中会出现分流，小部分沿吸污腔壁流下，大部分经吸污窄道垂直流下并冲击到挡帽上，并溅射到吸污腔内壁上与沿腔壁流下的污水一起经由挡帽下部各支脚之间的间隙通过吸污头接口进入副排污管；若没有挡帽，大部分的污水会直接从吸污窄道垂直流下以较大的速度冲击副排污管下部管壁，大大影响副排污管寿命；所以挡帽的存在能够有效降低污水的冲击力并使污水溅射到吸污腔壁上，大大降低其流速，避免污水直接冲击副排污管管壁，提高副排污管工作寿命。

进一步地，各所述副排污管分别通过u形螺栓和螺母配合固定在所述t字钢上。副排污管与t字钢通过置于的方式螺纹连接，便于拆卸，便于更换维修。

进一步地，在所述副排污管与所述t字钢之间、所述u型螺栓内侧还垫有鞍形垫块，所述鞍形垫块的下表面为与所述t字钢接触的平面，上表面为与所述副排污管的下部贴合的凹型圆弧面。一方面，鞍形垫块使副排污管与t字钢之间的线接触变为形面接触，减小压强并提高稳定性；另一方面，鞍形垫块也能补偿副排污管与主排污管之间因为直径不同造成的高度差，使装置整体水平布置。

优选地，所述吸污口的厚度从中间向边缘逐渐变薄，且边缘处向下略微弯曲。厚度逐渐变薄且向下略微弯曲的吸污口边缘可以有效将上层污水分割出来，并一定程度阻止下部非污液体向上补偿。

优选地，所述吸污头接口的内径略大于吸污窄道最窄处内径。这样设计能够有效防止污水在吸污腔内积聚。

优选地，所述主排污管具有至少两个排污口，各所述排污口穿过所述蒸汽发生器的侧壁后伸出到其外部。设计至少两个排污出口目的在于使多个并联的副排污管中的污水能够更高效地排出。

优选地，所述主排污管贴近所述蒸汽发生器的内壁布置。较粗的主排污管靠近筒壁布置，力矩更小，减小支架负担。

进一步地，所述的蒸汽发生器排污装置还包括角钢，所述角钢的一端焊接在筒壁上，另一端焊接在所述t字钢的下方中部，且所述角钢与所述t字钢之间的夹角为30°。角钢与t字钢形成三角形结构起到加强支撑的作用，二者之间的夹角过大则会占用支架下方更多的空间，若夹角过小则支撑强度不足。

优选地，每个所述副排污管上均布置两个所述吸污头，两个所述吸污头之间的间距等于相邻两个所述副排污管之间的间距。这样设计使吸污点均匀分布，吸污高效。

有益效果：本发明中，各个副排污管并联连接在主排污管上，一处副排污管故障，装置整体还可工作；副排污管个数由蒸汽发生器内液面尺寸决定；副排污管与吸污头之间螺纹连接，便于拆卸更换维修；吸污头喇叭状的吸污口设计能够更加有效地将上层污水分割出来，并一定程度阻止下部非污液体向上补偿；大肚状吸污腔的设计，首先，令污水得以顺畅流下避免其在吸污窄道处滞留；其次，若污水在吸污腔内滞留，有足够的缓冲空间，以免流通不畅；再有，大空间的空心结构在液体中受到的浮力可以平衡一部分装置自重。

附图说明

图1为现有的排污装置的结构示意图；

图2为现有技术中吸污管的剖面图；

图3为本发明实施方式1中蒸汽发生器的排污装置的结构示意图；

图4为实施方式1中吸污头的结构示意图；

图5为实施方式1中吸污头接口的结构示意图；

图6为实施方式1中副排污管的支撑固定方式示意图；

图7为实施方式1中副排污管支撑固定方式的剖视图；

图8为实施方式1中蒸汽发生器的排污装置的整体支架示意图；

图9为实施方式2中吸污头的结构示意图；

图10为实施方式2中挡帽的正视图；

图11为实施方式2中挡帽的仰视图；

图12为实施方式3中副排污管的支撑固定方式示意图；

图13为实施方式3中副排污管支撑固定方式的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种蒸汽发生器排污装置，由主排污管13和若干副排污管11以及设置在每个副排污管11上的若干吸污头9组成，副排污管11的个数以及每个副排污管11上吸污头9的个数由蒸汽发生器内液面尺寸决定；为了方便描述，以下描述均以一个主排污管13连接三个副排污管11、每个副排污管11上具有两个吸污头9进行描述。如图3所示，三个副排污管11并联在一个主排污管13上，副排污管11直径略小于主排污管13直径，使由副排污管11汇聚来的污水在主排污管13内有充足的流动空间；每个副排污管11上两个吸污头9的间距等于相邻两个副排污管11的间距，从而使吸污9均匀分布，主排污管13靠近蒸汽发生器的内侧壁7布置，具有两个穿过蒸汽发生器的内侧壁7后伸出到其外部的排污口14。吸污头9的结构如图4所示，其材料为塑料（与上层的污水接触的吸污头9采用塑料材质，具有更好的耐腐蚀性），整体为具有喇叭口的葫芦状，各部位分别为依次无缝衔接的喇叭状的吸污口18、吸污窄道19、大肚状的吸污腔20和螺纹接口23，吸污口18的厚度从中间向边缘逐渐变薄，且边缘处向下略微弯曲。吸污头9通过螺纹接口23与吸污头接口24螺纹连接，吸污头接口24的另一端与副排污管11固定连通；吸污头接口24如图5所示，为一截短管，其一头焊接在副排污管11上，另一头加工出一段外螺纹与吸污头9的螺纹接口23配合螺纹连接。吸污头接口24的内径略大于吸污窄道19最窄处内径，防止污水在吸污腔20内积聚。

各副排污管11的一端与主排污管13连接，另一端由端板8封死。每个副排污管11均由u形螺栓10和两个螺母27配合固定在t字钢12上，如图6、图7所示，u型螺栓10的两端穿过t字钢12上的两个通孔28后通过两个螺母27固定，副排污管11位于u型螺栓10与t字钢12之间形成的间隙内被固定；装置整体支架如图10所示，t字钢12水平焊接在蒸汽发生器的内侧壁7上，角钢25一端焊接在蒸汽发生器的内侧壁7上，另一端焊接在t字钢12的下方中部，角钢25与t字钢12呈三角形结构起到加强支撑的作用，角钢25与t字钢12之间夹角为30°。

本发明中的蒸汽发生器排污装置的工作原理如下：

当蒸汽发生器内的液体中出现污物（包括泡沫、杂质等），而这些污物大多会集中分布在液面附近。本排污装置设置在液面下，令液面刚好漫过吸污头9上部的吸污口18，上层的污水沿着吸污口18内侧表面流入吸污头9，污水向下流经吸污窄道19并进入吸污腔20，吸污腔20为部分球形大肚状壳体，污水在进入吸污腔20时会出现分流，小部分沿吸污腔20内壁流下，大部分垂直流下并冲击到吸污腔20底部，并通过吸污头接口24直接进入副排污管11，三个副排污管11中的污水在主排污管13中汇聚并从两个排污口14排出。

实施方式2：

本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式1中，污水在经过吸污窄道19进入吸污腔20的过程中会出现分流，小部分沿吸污腔20壁流下，大部分经吸污窄道19垂直流下并冲击到吸污腔20底部，并以较大的速度冲击副排污管11下部管壁，大大影响副排污管11的寿命；而在本实施方式中能够有效避免上述缺陷。

具体地说，在本实施方式中的蒸汽发生器排污装置中，在吸污头9中还包括挡帽21结构，该挡帽21的结构如图9~11所示，上部为伸入到吸污腔20内的弧形壳体16，弧形壳体16下部具有四个沿弧形壳体16下方圆周分布的垂直向下的支腿，并且每个支腿最下端一小段向外折出一个90°的支脚17；安装时，挡帽21的弧形壳体16穿过螺纹接口23向上进入到吸污腔20内，挡帽21的四个支脚17上表面抵在螺纹接口23的内部台阶端面22上，挡帽21的四个支脚17下表面抵在吸污头接口24的上表面上。其中，吸污头接口24的外螺纹长度应大于吸污头9的螺纹接口23的长度，以达到可以将挡帽21的下方四个支脚17抵在吸污头9的内部台阶端面22上，从而达到固定挡帽21的目的。

污水在经过吸污窄道19进入吸污腔20的过程中会出现分流，小部分沿吸污腔20壁流下，大部分经吸污窄道19垂直流下并冲击到挡帽21上，并溅射到吸污腔20内壁上与沿腔壁流下的污水一起经由挡帽21下部各支脚之间的间隙通过吸污头接口24进入副排污管11；所以挡帽21的存在能够有效降低污水的冲击力并使污水溅射到吸污腔20的内壁上，大大降低其流速，避免污水直接冲击副排污管11管壁，提高副排污管11工作寿命。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式为实施方式2的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式2中，副排污管11的弧形外壁与t字钢12的平面之间为线接触，压强较大，容易导致装置不稳定，且副排污管11与主排污管13之间因为直径不同而造成的高度差，也会影响到装置的稳定性。而本实施方式中能够有效避免上述缺陷。

具体地说，在本实施方式中，在副排污管11与t字钢之间、在u型螺栓10内侧还垫有鞍形垫块26，如图12和13，该鞍形垫块26的下表面为与t字钢12接触的平面，上表面为与副排污管11的下部贴合的凹型圆弧面。该鞍形垫块26一方面能使副排污管11与t字钢12之间的线接触变为形面接触，减小压强并提高稳定性；另一方面，鞍形垫块26也能补偿副排污管11与主排污管13之间因为直径不同造成的高度差，使装置整体水平布置，更加稳定可靠。

除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。