CN116772184A - 一种蒸汽锅炉的水汽分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽锅炉的水汽分离装置，包括设置于蒸汽锅炉本体上的水汽分离组件，所述水汽分离组件包括水汽分离箱，所述水汽分离箱的进气端连接有与蒸汽锅炉本体出气端连通的送气管，所述水汽分离箱的出气端连通有排气管，所述水汽分离箱的底部连通有排水管，所述水汽分离箱进气端的内部设置有放气管，所述水汽分离箱出气端的内部设置有驱动轴，所述驱动轴上设置有离心轮，本发明蒸汽锅炉的水汽分离装置,通过离心轮高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离，大大提高了分离效率。

Description

一种蒸汽锅炉的水汽分离装置

技术领域

本发明涉及蒸汽锅炉的水汽分离技术领域，具体的是蒸汽锅炉的水汽分离装置。

背景技术

蒸汽锅炉指的是生产蒸汽的锅炉设备，其属于特种设备，其设计、生产、出厂、安装都必须接受国家技术监督部门的监查，用户需要取得锅炉使用证才能运行锅炉。和常压锅炉不同，蒸汽锅炉出厂时必须带有锅炉手续，锅炉手续包括锅炉本体图、安装图、仪表阀门图、管道图及检验合格证等。

蒸汽锅炉的燃烧产生的水蒸气会混合着其他气体和杂质进入蒸汽管道，这些杂质可能会导致蒸汽管道的堵塞或腐蚀，影响锅炉的正常运行和使用寿命。因此，需要在蒸汽管道中设置水汽分离器，将水蒸气和杂质分离，确保蒸汽管道中的纯净蒸汽流动，保证锅炉的正常运行和使用寿命。

现有的水汽分离器都会使用筛板，而筛板的维护和保养需要定期清洗和更换筛板，这需要耗费一定的人力物力和时间，增加了其维护保养的费用。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种蒸汽锅炉的水汽分离装置，通过离心轮高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离，大大提高了分离效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种蒸汽锅炉的水汽分离装置，包括设置于蒸汽锅炉本体上的水汽分离组件，所述水汽分离组件包括水汽分离箱，所述水汽分离箱的进气端连接有与蒸汽锅炉本体出气端连通的送气管，所述水汽分离箱的出气端连通有排气管，所述水汽分离箱的底部连通有排水管，所述水汽分离箱的顶部设置有封闭门，所述水汽分离箱进气端的内部设置有放气管，所述水汽分离箱出气端的内部设置有驱动轴，所述驱动轴上设置有离心轮，所述离心轮包括第一护板和第二护板，所述放气管穿过第一护板，所述放气管与第一护板转动连接，所述第二护板套设于驱动轴上，所述第二护板与第一护板之间设置有离心扇叶。进入水汽分离箱的水蒸气沿着进气管进入离心轮。离心轮高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离。

作为本发明的一种优选方案，所述离心扇叶设置有多个，且绕驱动轴的轴心线呈圆周阵列分布。

作为本发明的一种优选方案，所述水汽分离箱的内部设置有可拆卸滤板，所述可拆卸滤板包括第一弧形板和第二弧形板，所述第一弧形板和第二弧形板拼接形成圆桶形滤板。采用圆桶形滤板，能够更好地过滤水汽和杂质，使得蒸汽管道中的纯净蒸汽流动。

作为本发明的一种优选方案，所述第一弧形板和第二弧形板靠近放气管的一侧固定连接有T型块，所述放气管上套设有轴承，所述轴承的外层对称设置有连接板，所述连接板上开设有T型槽，所述T型块位于T型槽的内部，所述T型块与T型槽之间滑动连接。当需要对圆筒形滤板进行维护工作时，首先打开封闭门，接着将滑行板和限位环拉动原理圆筒形滤板，使得半圆连接件不再被限制，此时拉动第一弧形板或者第二弧形板，使远离驱动轴，此时T型块将在T型槽中滑行，直至T型块移出T型槽，将第一弧形板或第二弧形板拿出进行清理或者更换工作。

作为本发明的一种优选方案，所述第一弧形板和第二弧形板远离放气管的一侧固定连接有半圆连接件，所述水汽分离箱的内部固定连接有支架。

作为本发明的一种优选方案，所述支架的一端固定连接有套管，所述驱动轴穿过套管，所述套管远离离心轮的一侧套设有限位板。

作为本发明的一种优选方案，所述限位板与套管之间固定连接，所述套管上套设有滑行板，所述滑行板与套管之间滑动连接。

作为本发明的一种优选方案，所述套管上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与滑行板和限位板固定连接，所述滑行板远离限位板的一侧固定连接有限位环，所述半圆连接件位于限位环与套管之间。通过套管、限位板、滑行板和弹簧的设置，实现圆筒形滤板可拆卸功能的同时，能够使得可拆卸滤板的位置更加稳定，减少了振动和噪音。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动轴的一端穿过水汽分离箱并延伸至水汽分离箱的外部，所述驱动轴位于水汽分离箱外部的一端固定连接有被动齿轮。

作为本发明的一种优选方案，所述水汽分离箱的一侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与被动齿轮之间相互啮合。通过启动驱动电机，利用驱动齿轮和被动齿轮的传动，使得驱动轴旋转。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过离心轮高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离，大大提高了分离效率；

2、本发明可拆卸滤板的设置，使得清洗和更换筛板的工作更加轻松，方便了维护保养工作，减少了维护成本；

3、本发明采用圆桶形滤板，能够更好地过滤水汽和杂质，使得蒸汽管道中的纯净蒸汽流动；

4、本发明通过套管、限位板、滑行板和弹簧的设置，实现圆筒形滤板可拆卸功能的同时，能够使得可拆卸滤板的位置更加稳定，减少了振动和噪音；

5、本发明采用分子筛作为吸附层，能够更好地吸附进入排气管中气体的水分，进一步增强了水汽分离的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明水汽分离箱的结构剖视图；

图3是本发明水汽分离箱的结构剖视图；

图4是本发明离心轮的结构示意图；

图5是本发明第一弧形的结构示意图；

图6是本发明驱动轴的结构示意图；

图7是本发明排气管的结构剖视图。

图中：

1、水汽分离箱；2、送气管；3、排气管；4、排水管；5、封闭门；6、放气管；7、驱动轴；8、离心轮；9、第一护板；10、第二护板；11、离心扇叶；12、第一弧形板；13、第二弧形板；14、T型块；15、轴承；16、连接板；17、T型槽；18、半圆连接件；19、支架；20、套管；21、限位板；22、滑行板；23、弹簧；24、限位环；25、被动齿轮；26、驱动电机；27、驱动齿轮；28、挡水环；29、吸附层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-图7所示，一种蒸汽锅炉的水汽分离装置，包括设置于蒸汽锅炉本体上的水汽分离组件，所述水汽分离组件包括水汽分离箱1，所述水汽分离箱1的进气端连接有与蒸汽锅炉本体出气端连通的送气管2，所述水汽分离箱1的出气端连通有排气管3，所述水汽分离箱1的底部连通有排水管4，所述水汽分离箱1的顶部设置有封闭门5，所述水汽分离箱1进气端的内部设置有放气管6，所述水汽分离箱1出气端的内部设置有驱动轴7，所述驱动轴7上设置有离心轮8，所述离心轮8包括第一护板9和第二护板10，所述放气管6穿过第一护板9，所述放气管6与第一护板9转动连接，所述第二护板10套设于驱动轴7上，所述第二护板10与第一护板9之间设置有离心扇叶11。进入水汽分离箱1的水蒸气沿着进气管进入离心轮8。离心轮8高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮8的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮8的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离。

所述离心扇叶11设置有多个，且绕驱动轴7的轴心线呈圆周阵列分布。

所述水汽分离箱1的内部设置有可拆卸滤板，所述可拆卸滤板包括第一弧形板12和第二弧形板13，所述第一弧形板12和第二弧形板13拼接形成圆桶形滤板。采用圆桶形滤板，能够更好地过滤水汽和杂质，使得蒸汽管道中的纯净蒸汽流动。

所述第一弧形板12和第二弧形板13靠近放气管6的一侧固定连接有T型块14，所述放气管6上套设有轴承15，所述轴承15的外层对称设置有连接板16，所述连接板16上开设有T型槽17，所述T型块14位于T型槽17的内部，所述T型块14与T型槽17之间滑动连接。当需要对圆筒形滤板进行维护工作时，首先打开封闭门5，接着将滑行板22和限位环24拉动原理圆筒形滤板，使得半圆连接件18不再被限制，此时拉动第一弧形板12或者第二弧形板13，使远离驱动轴7，此时T型块14将在T型槽17中滑行，直至T型块14移出T型槽17，将第一弧形板12或第二弧形板13拿出进行清理或者更换工作。

所述第一弧形板12和第二弧形板13远离放气管6的一侧固定连接有半圆连接件18，所述水汽分离箱1的内部固定连接有支架19。

所述支架19的一端固定连接有套管20，所述驱动轴7穿过套管20，所述套管20远离离心轮8的一侧套设有限位板21。

所述限位板21与套管20之间固定连接，所述套管20上套设有滑行板22，所述滑行板22与套管20之间滑动连接。

所述套管20上套设有弹簧23，所述弹簧23的两端分别与滑行板22和限位板21固定连接，所述滑行板22远离限位板21的一侧固定连接有限位环24，所述半圆连接件18位于限位环24与套管20之间。通过套管20、限位板21、滑行板22和弹簧23的设置，实现圆筒形滤板可拆卸功能的同时，能够使得可拆卸滤板的位置更加稳定，减少了振动和噪音。

所述驱动轴7的一端穿过水汽分离箱1并延伸至水汽分离箱1的外部，所述驱动轴7位于水汽分离箱1外部的一端固定连接有被动齿轮25。

所述水汽分离箱1的一侧固定连接有驱动电机26，所述驱动电机26的输出端固定连接有驱动齿轮27，所述驱动齿轮27与被动齿轮25之间相互啮合。通过启动驱动电机26，利用驱动齿轮27和被动齿轮25的传动，使得驱动轴7旋转。

本发明的蒸汽锅炉的水汽分离装置的工作流程如下：

蒸汽锅炉产生水蒸气，水蒸气通过送气管2进入水汽分离箱1。

进入水汽分离箱1的水蒸气沿着进气管进入离心轮8。离心轮8高速旋转，使水蒸气中的液滴和固体颗粒受到离心力的作用，向外扩散，落到离心轮8的周边。经过离心分离，水蒸气中的液滴和固体颗粒被分离出来，落到离心轮8的周边，形成液态水，从而实现对水汽分离。

液态水会在水汽分离箱1的表面聚集并流入排水管4中被排出，

水蒸气在经过圆筒形滤板时，水蒸气中的颗粒杂质将会被拦截，从而将水蒸气中的固体颗粒分离出来。

分离后的干净蒸汽通过排气管3排出，排气管3内表面的分子筛吸附气体中的水分，利用挡水环28可以防止液态水流入排气管3。

排水管4排出分离后的杂质和液态水。

实施例二

如图6所示，所述水汽分离箱1的内部设置有可拆卸滤板，所述可拆卸滤板包括第一弧形板12和第二弧形板13，所述第一弧形板12和第二弧形板13拼接形成圆桶形滤板。采用圆桶形滤板，能够更好地过滤水汽和杂质，使得蒸汽管道中的纯净蒸汽流动。

所述第一弧形板12和第二弧形板13靠近放气管6的一侧固定连接有T型块14，所述放气管6上套设有轴承15，所述轴承15的外层对称设置有连接板16，所述连接板16上开设有T型槽17，所述T型块14位于T型槽17的内部，所述T型块14与T型槽17之间滑动连接。当需要对圆筒形滤板进行维护工作时，首先打开封闭门5，接着将滑行板22和限位环24拉动原理圆筒形滤板，使得半圆连接件18不再被限制，此时拉动第一弧形板12或者第二弧形板13，使远离驱动轴7，此时T型块14将在T型槽17中滑行，直至T型块14移出T型槽17，将第一弧形板12或第二弧形板13拿出进行清理或者更换工作。

所述第一弧形板12和第二弧形板13远离放气管6的一侧固定连接有半圆连接件18，所述水汽分离箱1的内部固定连接有支架19。

所述支架19的一端固定连接有套管20，所述驱动轴7穿过套管20，所述套管20远离离心轮8的一侧套设有限位板21。

所述限位板21与套管20之间固定连接，所述套管20上套设有滑行板22，所述滑行板22与套管20之间滑动连接。

所述套管20上套设有弹簧23，所述弹簧23的两端分别与滑行板22和限位板21固定连接，所述滑行板22远离限位板21的一侧固定连接有限位环24，所述半圆连接件18位于限位环24与套管20之间。通过套管20、限位板21、滑行板22和弹簧23的设置，实现圆筒形滤板可拆卸功能的同时，能够使得可拆卸滤板的位置更加稳定，减少了振动和噪音。

当需要对圆筒形滤板进行维护工作时，首先打开封闭门5，接着将滑行板22和限位环24拉动原理圆筒形滤板，使得半圆连接件18不再被限制，此时拉动第一弧形板12或者第二弧形板13，使远离驱动轴7，此时T型块14将在T型槽17中滑行，直至T型块14移出T型槽17，将第一弧形板12或第二弧形板13拿出进行清理或者更换工作，可拆卸滤板的设置，使得清洗和更换筛板的工作更加轻松，方便了维护保养工作，减少了维护成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，包括设置于蒸汽锅炉本体上的水汽分离组件，所述水汽分离组件包括水汽分离箱(1)，所述水汽分离箱(1)的进气端连接有与蒸汽锅炉本体出气端连通的送气管(2)，所述水汽分离箱(1)的出气端连通有排气管(3)，所述水汽分离箱(1)的底部连通有排水管(4)，所述水汽分离箱(1)的顶部设置有封闭门(5)，所述水汽分离箱(1)进气端的内部设置有放气管(6)，所述水汽分离箱(1)出气端的内部设置有驱动轴(7)，所述驱动轴(7)上设置有离心轮(8)，所述离心轮(8)包括第一护板(9)和第二护板(10)，所述放气管(6)穿过第一护板(9)，所述放气管(6)与第一护板(9)转动连接，所述第二护板(10)套设于驱动轴(7)上，所述第二护板(10)与第一护板(9)之间设置有离心扇叶(11)。

2.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述离心扇叶(11)设置有多个，且绕驱动轴(7)的轴心线呈圆周阵列分布。

3.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述水汽分离箱(1)的内部设置有可拆卸滤板，所述可拆卸滤板包括第一弧形板(12)和第二弧形板(13)，所述第一弧形板(12)和第二弧形板(13)拼接形成圆桶形滤板。

4.根据权利要求3所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述第一弧形板(12)和第二弧形板(13)靠近放气管(6)的一侧固定连接有T型块(14)，所述放气管(6)上套设有轴承(15)，所述轴承(15)的外层对称设置有连接板(16)，所述连接板(16)上开设有T型槽(17)，所述T型块(14)位于T型槽(17)的内部，所述T型块(14)与T型槽(17)之间滑动连接。

5.根据权利要求3所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述第一弧形板(12)和第二弧形板(13)远离放气管(6)的一侧固定连接有半圆连接件(18)，所述水汽分离箱(1)的内部固定连接有支架(19)。

6.根据权利要求5所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述支架(19)的一端固定连接有套管(20)，所述驱动轴(7)穿过套管(20)，所述套管(20)远离离心轮(8)的一侧套设有限位板(21)。

7.根据权利要求6所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述限位板(21)与套管(20)之间固定连接，所述套管(20)上套设有滑行板(22)，所述滑行板(22)与套管(20)之间滑动连接。

8.根据权利要求7所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述套管(20)上套设有弹簧(23)，所述弹簧(23)的两端分别与滑行板(22)和限位板(21)固定连接，所述滑行板(22)远离限位板(21)的一侧固定连接有限位环(24)，所述半圆连接件(18)位于限位环(24)与套管(20)之间。

9.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述驱动轴(7)的一端穿过水汽分离箱(1)并延伸至水汽分离箱(1)的外部，所述驱动轴(7)位于水汽分离箱(1)外部的一端固定连接有被动齿轮(25)，所述水汽分离箱(1)的一侧固定连接有驱动电机(26)，所述驱动电机(26)的输出端固定连接有驱动齿轮(27)，所述驱动齿轮(27)与被动齿轮(25)之间相互啮合。

10.根据权利要求7所述的蒸汽锅炉的水汽分离装置，其特征在于，所述排气管(3)的一端设置有挡水环(28)，所述挡水环(28)用于阻挡液态水流入排气管(3)，所述排气管(3)的内表面涂覆有吸附层(29)，所述吸附层(29)为分子筛。