一种用于蒸汽换热器的冷凝水收集装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于蒸汽换热器的冷凝水收集装置。


背景技术：

2.为充分利用低温热能，各企业一般将蒸汽换热器的冷凝水进行回收，作为低温热源或作为软水回用，因此在蒸汽换热器的排水口后均设置相应的回水管道，由于回水管道与换热器之间的高度差不足或者管径不足，易于造成冷凝水排水不畅，造成蒸汽换热器换热效率的波动。
3.由于排水不畅，导致蒸汽加热器的底部会间断性地积水，使得蒸汽换热器底部区域始终保持在与蒸汽和冷凝水交替接触的状态，导致蒸汽换热器底部的板材处于频繁伸缩变形的状态，易于产生材料疲劳老化，产生裂纹，造成泄漏，导致蒸汽换热器的使用寿命降低。另外，由于冷凝水是以沸点温度的汽水混合物状态排出蒸汽换热器，易于造成水击以及冲蚀，降低管道的使用寿命。而且由于冷凝水排入回用管道后减压，会使饱和温度的冷凝水释放出蒸汽，在管道高点积聚形成气阻。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术公开了一种用于蒸汽换热器的冷凝水收集装置，其包括设置在蒸汽换热器下方的冷凝水罐，在蒸汽换热器的底部设置有排水口，该排水口用于排放蒸汽冷凝水，在冷凝水罐的顶部设置有进水口，排水口位于进水口的上方，该排水口直接连接在进水口上，在排水口与进水口之间不设置阀门；一排水管连接在冷凝水罐底部的冷凝水排放口上，在该排水管上连接有一除盐水管；在该排水管上安装有排水阀，在除盐水管上安装有进水阀，除盐水管与排水管的连接点位于排水阀背离冷凝水罐的一侧。
5.本实用新型在工作时，蒸汽换热器所产生的冷凝水能够直接排入到冷凝水罐内，避免了冷凝水在蒸汽换热器内的存留，保证了蒸汽换热器的换热效率，同时避免了由于存留冷凝水而导致的疲劳老化、产生裂纹、泄漏等现象，保证了蒸汽换热器的使用寿命。将除盐水经除盐水管送入到排水管内，形成回用水，并使其温度迅速降低到沸点以下，避免了冷凝水由于二次蒸发而造成的水击和冲蚀，保证管道的使用寿命，避免了管道气阻产生，保障冷凝水的顺畅排出。
6.进一步，在蒸汽换热器的蒸汽进口连接有蒸汽管，在该蒸汽管上安装有流量调控阀；在冷凝水罐的顶部安装有一压力平衡管，该压力平衡管连接到蒸汽管上，该压力平衡管与蒸汽管的连接点位于流量调控阀背离蒸汽换热器的一侧；沿蒸汽管到冷凝水罐的方向，在该压力平衡管上依次安装有第一切断阀、蒸汽减压阀和第二切断阀；在该压力平衡管上连接有一排空管，该排空管与压力平衡管的连接点位于蒸汽减压阀与第二切断阀之间，在该排空管上安装有排空阀。
7.在冷凝水罐开始排入冷凝水时，首先开启第二切断阀和排空阀，以加快冷凝水罐内空气的排放，使冷凝水顺利地进入到冷凝水罐内，当完成冷凝水罐的空气排放后，关闭排
空阀，开启第一切断阀，保持第二切断阀处于开启状态，调节蒸汽减压阀，使冷凝水罐内的压力低于蒸汽压力0.1-0.3mpa。
8.进一步，在排水管上串联有一混水罐，该混水罐位于排水阀背离冷凝水罐的一侧，该混水罐与排水阀之间具有最小安装距离；该除盐水管连接在该混水罐上。设置混水罐后，能够使冷凝水的流速降低，延长除盐水与冷凝水的混合效果。
9.上述最小安装距离，是指安装管道或设备时，相关部件之间的距离要符合相关标准的最小的安装距离，在本技术中，是指除混水罐到排水阀之间的距离要符合相关标准的最小安装距离。
10.进一步，在除盐水管位于混水罐内的出口上安装有喷嘴。利用喷嘴，能够有效地提高除盐水在混水罐内的分散效果，从而提高降温效率。
11.具体地，冷凝水罐的容积量为蒸汽换热器的4-10分钟的冷凝水排放量。上述设计能够在保证冷凝水排放顺利的基础上，降低冷凝水罐的体积，减少其占地空间。
12.进一步，为精确控制冷凝水罐液位和加入到排水管内的除盐水量，在保证冷凝水降低到沸点以下，且避免除盐水过量，排放装置还还包括水量调控系统，该水量调控系统包括中央处理单元，与中央处理单元连接的液位检测单元、温度测量单元、排水阀调节单元和进水阀调节单元；其中：
13.中央处理单元，用于接收液位检测单元的第一信息和温度测量单元的第二信息，并对第一信息与第一预设值进行比较，以及对第二信息与第二预设值进行比较，根据比较结果，发出控制指令，控制排水阀调节单元和进水阀调节单元的工作；
14.液位检测单元，用于检测冷凝水罐内的液位，并将检测数据发送到中央处理单元；
15.温度测量单元，用于检测排水管内的温度，并将检测数据输送到中央处理单元；
16.排水阀调节单元，接受中央处理单元的控制，并对排水阀的开启度进行调节，用以调节排水管的排水量；
17.进水阀调节单元，接受中央处理单元的控制，并对进水阀的开启度进行调节，用以调节除盐水管的进水量。
附图说明
18.图1是本实用新型的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
19.请参阅图1，一种用于蒸汽换热器的冷凝水收集装置，其包括设置在蒸汽换热器10下方的冷凝水罐20，在蒸汽换热器10的底部设置有排水口12，该排水口12用于排放蒸汽冷凝水，在冷凝水罐20的顶部设置有进水口21，排水口12位于进水口21的上方，该排水口12直接连接在进水口21上，在排水口与进水口之间不设置阀门。一排水管25连接在冷凝水罐底部的冷凝水排放口22上，在该排水管25上安装有排水阀24，并在排水管25上串联有一混水罐23，其中混水罐位于排水阀背离冷凝水罐的一侧。该混水罐与排水阀之间具有最小安装距离s，本实施例中，最小安装距离s采用标准《hg 20549-1998化工装置管道布置设计规定》中的最小安装距离。该混水罐采用直径较排水管更大的管道制作，以有利于加快对冷凝水的冷却。
20.除盐水管31连接在该混水罐23上，在除盐水管31上安装有进水阀32。在除盐水管位于混水罐内的出口上安装有喷嘴33。
21.可以理解，在另一实施例中，可以取消该混水罐，而将除盐水管31直接连接在排水管25上，且使除盐水管与排水管的连接点位于排水阀背离冷凝水罐的一侧，且除盐水管与排水阀之间具有最小安装距离，且该最小安装距离同样采用标准《hg 20549-1998化工装置管道布置设计规定》中的最小安装距离。
22.在蒸汽换热器10的蒸汽进口11连接有蒸汽管41，在该蒸汽管上安装有流量调控阀42。在冷凝水罐20的顶部安装有一压力平衡管26，该压力平衡管26连接到蒸汽管41上，该压力平衡管与蒸汽管的连接点位于流量调控阀42背离蒸汽换热器10的一侧。沿蒸汽管41到冷凝水罐20的方向，在该压力平衡管26上依次安装有第一切断阀44、蒸汽减压阀46和第二切断阀27；在该压力平衡管上连接有一排空管28，该排空管28与压力平衡管26的连接点位于蒸汽减压阀46与第二切断阀27之间，在该排空管上安装有排空阀29。
23.本实施例中，冷凝水罐的容积量为蒸汽换热器的7-8分钟的冷凝水排放量，该蒸汽换热器10为用于蒸馏塔或分馏塔等塔器底部的再沸器。
24.为了提高操作的便利性和精确控制除盐水的添加量，本实施例中，还包括水量调控系统，该水量调控系统包括中央处理单元50，与中央处理单元50连接的液位检测单元51、温度测量单元52、排水阀调节单元53和进水阀调节单元54；其中：
25.中央处理单元，用于接收液位检测单元的第一信息和温度测量单元的第二信息，并对第一信息与第一预设值进行比较，以及对第二信息与第二预设值进行比较，根据比较结果，发出控制指令，控制排水阀调节单元和进水阀调节单元的工作；
26.液位检测单元，用于检测冷凝水罐内的液位，并将检测数据发送到中央处理单元；
27.温度测量单元，用于检测排水管内的温度，并将检测数据输送到中央处理单元；
28.排水阀调节单元，接受中央处理单元的控制，并对排水阀的开启度进行调节，用以调节排水管的排水量；
29.进水阀调节单元，接受中央处理单元的控制，并对进水阀的开启度进行调节，用以调节除盐水管的进水量。
30.本实施例中，中央处理单元采用32位plc可编程控制器，液位检测单元采用美国麦格纳丘国际有限公司所生产的uhz-45高温高压磁翻板液位计，温度测量单元采用热电偶，由于本实施例中所用的排水阀和进水阀均为可自控调节截止阀，该可自控调节截止阀自带有阀门调节单元，只需要将阀门调节单元连接到中央处理单元即可。
31.在冷凝水罐开始排入冷凝水时，首先开启第二切断阀27和排空阀29，以加快冷凝水罐内空气的排放，使冷凝水顺利地进入到冷凝水罐内，当完成冷凝水罐的空气排放后，关闭排空阀29，开启第一切断阀44，保持第二切断阀27处于开启状态，调节蒸汽减压阀46，使冷凝水罐内的压力低于蒸汽压力0.2mpa。
32.本实施例工作时，依照以下步骤进行：
33.(1)蒸汽换热器内的冷凝水直接进入到冷凝水罐内；
34.(2)冷凝水罐内的冷凝水经排水管排出，除盐水经除盐水管进入到排水管内，与冷凝水混合形成回用水，且使回用水的温度低于其沸点温度。本实施例中，排水管与锅炉供水系统连通，回用水的沸点实际为120℃，将回用水的温度设置为110-115℃。除盐水具体采用
常温除盐水。