CN103203115A - 一种超高压以上疏水闪蒸分离器 - Google Patents

Abstract

本发明技术方案公开了一种超高压以上疏水闪蒸分离器，包括罐体，所述的罐体上设置有进水口、疏水排污接管、蒸汽出口；所述的罐体内设置有闪蒸器，所述闪蒸器的喷射管与罐体上的进水口连通；其特征在于：所述的闪蒸器包括喷射管，与所述喷射管套接的内筒，所述的喷射管与内筒之间设有隔板，所述的内筒的***设有外筒；所述的喷射管、内筒、外筒上设有偏离径向的若干开孔。本发明技术方案集消能、降低噪声污染和汽水分离功能三位一体，用一个设备就实现了较低余能、低噪音、高效率汽水分离的功能。可应用于小容量、超高压力、亚临界压力下的疏水、排污水，乃至超临界压力下疏水的降压闪蒸，从而取得高干度的低压蒸汽。

Description

一种超高压以上疏水闪蒸分离器

技术领域

本发明属于饱和蒸汽分离领域，特别涉及一种适用于压力在超高压以上的闪蒸分离器。

背景技术

闪蒸技术是工业生产中一种应用较为普遍的技术，它广泛的应用于化工、电力、纺织、轻工等各个行业。当热的疏水压力降低后，就会释放出闪蒸蒸汽。闪蒸分离器就是一种将一定压力下的疏水或锅炉炉水减压进行二次蒸发汽化并分离的装置，它所得到的蒸汽一般为饱和蒸汽。因闪蒸分离器通常设计为罐体结构，故也称闪蒸罐。

闪蒸分离器是一种重要的节能装置，常用于锅炉排污及疏水的余热回收。疏水或锅炉排污水进入罐内，根据流体两相流和涡流分离理论，在罐内扩容后，压力降低，会在罐内产生闪蒸汽，该蒸汽引入低压蒸汽管道或通过喷射器加压后引入中压管道，进入用热设备；聚集在罐体下部的饱和凝结水排出，经疏水阀后回到除氧水箱加热给水，可使原来低品质的热能重新得到利用。

国内外闪蒸技术的研究和利用主要集中在根据不同的应用背景，在低压条件下，对闪蒸***和关键设备进行优化设计，尤其是在电厂余热回收、热能综合利用、氧化铝制造、乳制品加工、海水淡化等方面，应用更加普遍。

随着经济的发展，某些行业对超高压及亚临界参数的小型工业锅炉提出了需求。如石油行业中，在原油开采后期，原油的粘度大幅上升，埋藏深度也逐步增加，这就导致了原油开采的极大困难，需要采用压力很高的蒸汽通入油井对原油进行软化稀释后进行开采；还有如核电站中在进行阀门试验时需用少量的超高压、亚临界甚至超临界压力的蒸汽；火电站中的启动锅炉，另外化工行业中有些特种塑料、纺丝的生产工艺中，都需要用到压力非常高，流量又不大的蒸汽，所有这些，都使得小型的亚临界、超高压锅炉具有了可观的市场前景。但在生产蒸汽的同时，必将同时产生数量可观的含盐浓度较高的排污水和疏水，因此如何有效地利用这些高品位热能，就是我们必须要解决的问题。

针对油田注汽锅炉余热利用，青岛科技大学进行了相关研究，利用油田注汽锅炉排放的高温高压废水，使用闪蒸技术结合背压式饱和蒸汽轮机进行发电，并设计了一套小型化闪蒸扩容发电***，整套闪蒸扩容发电***由闪蒸罐、饱和汽轮机、发电机、泵、换热器、压力表和压力控制阀门等组成。该***中闪蒸罐的作用就是将8.5MPa、295℃的高温水降压得到低压的饱和蒸汽。闪蒸罐入水口由封头进入，底部为支座和排污口，蒸汽出口在闪蒸罐顶部，并设置丝网除沫器进行汽水分离，封头的另一侧为液位柱，压力表和温度计都安装在顶部。该闪蒸罐结构由于体积的限制，只在出口处焊接一钢板以保证闪蒸效果。在运行过程中，由于侧向进水并直接冲击钢板，不可避免地将产生罐体震动，噪音较大现象，留下安全隐患。并且其卧式结构导致排污口和蒸汽出口突出罐体，增加了安装高度，使安装于顶部的压力表和温度计难于现场读数。此外，该型闪蒸分离器按进水压力8.5MPa设计，故其只适宜在低、中压锅炉运行条件下使用，对目前油田注汽常用超高压、亚临界或超临界锅炉而言，仍存在能量递减分离效率低，噪音和振动较大，且存在安全隐患等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于一种小型工业锅炉的超高压、压临界、超临界运行条件下的疏水闪蒸分离器。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种超高压以上疏水闪蒸分离器，包括罐体，所述的罐体上设置有进水口、疏水排污接管、蒸汽出口；所述的罐体内设置有闪蒸器，所述闪蒸器的喷射管与罐体上的进水口连通；其特征在于：所述的闪蒸器包括喷射管，与所述喷射管套接的内筒，所述的喷射管与内筒之间设有隔板，所述的内筒的***设有外筒；所述的喷射管、内筒、外筒上设有偏离径向的若干开孔。

所述的开孔的直径各不相同。

所述的喷射管、内筒、外筒上设有盖板。

所述喷射管与进水口之间用弯管连接。

所述闪蒸器立式地设置在罐体底部，所述罐体底部设有用于支撑闪蒸器的支撑组件。

所述罐体的外部设有支腿，所述的支腿设置在罐体的外底部。

所述罐体上部设有安全阀口。

所述罐体的侧壁上设有压力表、压力开关。

所述罐体的设有液位测量及控制装置。

疏水引入采用侧向引入向下弯管连接喷射管构成末端消能方式，以避免过早闪蒸对引入喷射管造成严重的汽蚀，同时可以减轻疏水对闪蒸罐体的横向冲击。罐体底部布置支撑组件。疏水在闪蒸器中向下和四周喷射过程中，疏水沿内筒和外筒流下，并通过疏水排污管排出罐体，疏水排污管管口径设计保证罐体下部形成一定厚度的疏水层，有效防止冲击磨损罐体，并且支撑组件也可防止磨损罐体，起双重保护作用。

在疏水引入罐体的喷射管侧壁面上，在偏离径向的方向上设有开孔，且开孔的直径不同，如此可使每个孔喷出的汽水混合物产生不同频率的声波；在喷射管的外侧的内筒和外筒设有上端封闭的盖板，形成双层环状汽水分离孔板，由于这些声波传播的方向、频率不尽相同，所产生的多频声波相互干扰抵消的方法最大限度的消除蒸汽喷射产生的噪声。噪声在传播过程中会出现相互干涉的现象，形成了一个组合式横流穿孔式***，从而使罐体外的噪声大大减小。此外，双层环形孔板的设置也有效地提高了二次蒸汽的干度，确保了汽水分离效果。

温度表、压力表、压力开关、液位测量控制装置设置于罐体侧面，便于安装和观察读数，确保运行安全。

本发明的有益效果为：

1、本发明技术方案集消能、降低噪声污染和汽水分离功能三位一体，用一个设备就实现了较低余能、低噪音、高效率汽水分离的功能。

2、本发明技术方案可应用于小容量、超高压力、亚临界压力下的疏水、排污水，乃至超临界压力下疏水的降压闪蒸，从而取得高干度的低压蒸汽。

3、本发明技术方案还可以将原锅炉超高压力的排污水，经闪蒸浓缩后再少量排污，即由超高压力排污转成低压力排污，又经闪蒸浓缩，大为减少排污量。

附图说明

图1为本发明超高压以上疏水闪蒸分离器的结构示意图。

图2为本发明超高压以上疏水闪蒸分离器中闪蒸器结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本本发明做出具体册阐述，如图1和图2所示：

超高压以上疏水闪蒸分离器，包括罐体1，所述的罐体1上设置有进水口2、疏水排污接管3、蒸汽出口4；所述的罐体1内设置有闪蒸器5，所述闪蒸器5的喷射管51与罐体1上的进水口2连通；喷射管51套接一内筒52，所述的喷射管51与内筒52之间设有隔板53，所述的内筒52的***设有外筒54；所述的喷射管51、内筒52、外筒53上设有偏离径向的若干开孔55。

所述的开孔55的直径各部相同。

所述的喷射管51、内筒52、外筒53上设有盖板56。

所述喷射管51与进水口2之间用弯管6连接。

所述闪蒸器5立式地设置在罐体1的底部，所述罐体1的底部设有用于支撑闪蒸器5的支撑组件7。

所述罐体1的外部设有支腿8，所述的支腿8设置在罐体1的外底部。

所述罐体上部设有安全阀口9。

所述罐体的侧壁上设有压力表10、温度表11、压力开关12。

所述罐体的设有液位测量及控制装置13。

疏水引入采用侧向引入向下弯管6连接喷射51管构成末端消能方式，以避免过早闪蒸对引入喷射管51造成严重的汽蚀，同时可以减轻疏水对闪蒸罐体1的横向冲击。罐体1底部布置支撑组件7。疏水在闪蒸器5中向下和四周喷射过程中，疏水沿内筒52和外筒54流下，并通过疏水排污管3排出罐体1，疏水排污管3管口径设计保证罐体1下部形成一定厚度的疏水层，有效防止冲击磨损罐体1，并且支撑组件1也可防止磨损罐体1，起双重保护作用。

在疏水引入罐体1的喷射管51侧壁面上，在偏离径向的方向上设有开孔55，且开孔55的直径不同，如此可使每个开孔55喷出的汽水混合物产生不同频率的声波；在喷射管51的外侧的内筒52和外筒54设有上端封闭的盖板56，形成双层环状汽水分离孔板，由于这些声波传播的方向、频率不尽相同，所产生的多频声波相互干扰抵消的方法最大限度的消除蒸汽喷射产生的噪声。噪声在传播过程中会出现相互干涉的现象，形成了一个组合式横流穿孔式***，从而使罐体1外的噪声大大减小。此外，双层环形孔板的设置也有效地提高了二次蒸汽的干度，确保了汽水分离效果。

温度表11、压力表10、压力开关12、液位测量控制装置13设置于罐体1侧面，便于安装和观察读数，确保运行安全。

Claims (9)

1.一种超高压以上疏水闪蒸分离器，包括罐体，所述的罐体上设置有进水口、疏水排污接管、蒸汽出口；所述的罐体内设置有闪蒸器，所述闪蒸器的喷射管与罐体上的进水口连通；其特征在于：所述的闪蒸器包括喷射管，与所述喷射管套接的内筒，所述的喷射管与内筒之间设有隔板，所述的内筒的***设有外筒；所述的喷射管、内筒、外筒上设有设有偏离径向的开孔。

2.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述的开孔的直径各不相同。

3.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述的喷射管、内筒、外筒上设有盖板。

4.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述喷射管与进水口之间用弯管连接。

5.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述闪蒸器立式地设置在罐体底部，所述罐体底部设有用于支撑闪蒸器的支撑组件。

6.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述罐体的外部设有支腿，所述的支腿设置在罐体的外底部。

7.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述罐体上部设有安全阀口。

8.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述罐体的侧壁上设有压力表、温度表、压力开关。

9.如权利要求1所述的超高压以上疏水闪蒸分离器，其特征在于所述罐体的设有液位测量及控制装置。

Images