内置闪蒸槽及横插换热式凝液回收设施

摘要

本申请涉及一种内置闪蒸槽，包括环形主体，环形主体沿其外侧壁周向挖设有凹槽，凹槽的下侧槽壁上开设有滴水孔，内置闪蒸槽该端面为第一端面，另一端为第二端面，内置闪蒸槽设在凝液收集罐内，第一端面朝下，第二端面朝上设置。还包括横插换热式凝液回收设施，其内安装有该内置闪蒸槽，还包括凝液收集罐、冷凝换热器及输送装置；凝液收集罐的侧壁上开设有凝液进口及换热器安装口，换热器安装口在凝液进口上方预设距离；内置闪蒸槽的第一端面外侧与凝液收集罐的内壁相贴合，位于凝液进口下方；冷凝换热器一端从换热器安装口伸入至凝液收集罐内，另一端露在凝液收集罐外，设置有进水、出水口；输送装置位于凝液收集罐下方，与凝液收集罐底部连通。

说明书

技术领域

本申请涉及蒸汽凝结水回收领域，尤其涉及一种内置闪蒸槽及横插换热式凝液回收设施。

背景技术

目前蒸汽系统的凝结水回收系统主要分为开放式回收系统和密闭式回收系统，开放式回收系统主要是有开式水箱及水泵组成，容易造成热量和水资源的浪费，密闭式回收系统主要有密闭回收水罐和水泵等组成，能密闭回收蒸汽凝结水，但是罐内有背压，凝结水不容易流回来造成凝结水回收系统运行不流畅。这两种方式都不能很好的回收凝结水热能及水资源，企业中很多蒸汽水凝结回收系统都不能达到节能减排的标准，造成资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种内置闪蒸槽，包括环形主体，所述环形主体沿其外侧壁周向挖设有凹槽，且所述凹槽的下侧槽壁上开设有滴水孔，所述内置闪蒸槽开设有所述滴水孔的一端为第一端面，另一端为第二端面，所述内置闪蒸槽适用于设置在凝液收集罐内，所述第一端面朝下，所述第二端面朝上设置。

在一种可能的实现方式中，所述凹槽的槽底上开设有通汽孔。

在一种可能的实现方式中，所述第一端面的环形外径大于所述第二端面的环形外径。

在一种可能的实现方式中，所述通汽孔的个数为四个，相邻的两个所述通汽孔到内置闪蒸槽中心处的夹角度数为90度。

本申请的另一方面，所述横插换热式凝液回收设施内安装有上述任意可能的实现方式所述的内置闪蒸槽，还包括凝液收集罐、冷凝换热器及输送装置；所述凝液收集罐的侧壁上开设有凝液进口及换热器安装口，所述换热器安装口在所述凝液进口上方预设距离处；所述内置闪蒸槽的第一端面外侧与所述凝液收集罐的内壁相贴合，位于所述凝液进口下方；所述冷凝换热器的一端从所述换热器安装口伸入至所述凝液收集罐内，另一端露在所述凝液收集罐外，设置有进水口与出水口；所述输送装置位于所述凝液收集罐下方，与所述凝液收集罐底部连通。

在一种可能的实现方式中，还包括换热器滑道、滑道支撑件及密封件；所述换热器滑道通过所述换热器安装口设置在所述凝液收集罐内，与所述冷凝换热器相匹配；所述滑道支撑件设置在所述凝液收集罐内壁上，架设固定所述换热器滑道；所述密封件设置在所述凝液收集罐与所述冷凝换热器相接触的位置。

在一种可能的实现方式中，所述凝液进口与所述换热器安装口之间的预设距离大于1米。

在一种可能的实现方式中，所述凝液收集罐的底部为从侧壁向中心处高度逐渐降低的凸弧形结构；

在一种可能的实现方式中，所述凝液收集罐的底部开设有排污孔与排水孔；所述输送装置包括排污管、排水管及水泵；所述排水管的一端从所述排水孔伸入所述凝液收集罐预设深度，另一端上设置有所述水泵，且所述排水管上从所述凝液收集罐至所述水泵方向依次设置有流速控制管、过滤器、泵前防气蚀装置；所述排污管的一端连通至所述排污孔，另一端适用于连通至外部处理装置。

在一种可能的实现方式中，还包括控制柜、温度检测模块、液位检测模块及气动调节阀；所述液位检测模块安装在所述凝液收集罐的外壁上，与其内部相连通；所述温度检测模块设置在所述凝液收集罐内；所述气动调节阀设置在所述过滤器前；所述控制柜与所述温度检测模块、液位检测模块及气动调节阀电连接。

本发明的有益效果：通过环形凹槽对进入凝液收集罐的凝液导流，有效防止凝液冲刷凝液收集罐，开设在凹槽一侧槽壁上的滴水孔，凝结水能够顺孔滴落，使凝液实现汽水分离，闪蒸汽和凝液完全分离，避免在凝结水输送工程中发生气蚀现象。

对于该横插换热式凝液回收设施，通过将大部分冷凝换热器内置在凝液收集罐内，保证系统能够在密闭状态下回收不同压力的高温凝结水，有效提升凝结水资源以及闪蒸汽热能的回收效率。冷凝换热器内的冷媒介质(通常为水)和闪蒸汽换热，带走蒸汽的热量，从而降低罐内液体和闪蒸汽的温度，凝液收集罐内温度降低后导致罐内的压力也降低，这样保证了凝液在进水管道和闪蒸罐内有压差，有利于凝液顺利进入凝液收集罐。同时也可以通过控制低温冷媒介质的量来控制罐内的温度，从而保证罐内压力。避免了常规的凝结水闭式回收的背压及流动凝液流动不畅问题，规避了容易产生水击、水锤、汽阻等现象。不止于此，将冷凝换热器内插在凝液收集罐上，还提高了立体空间利用率，减小装置的占地面积。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出根据本申请一实施例的横插换热式凝液回收设施的结构示意图；

图2示出根据本申请一实施例的内置闪蒸槽的立体结构图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出根据本申请一实施例的横插换热式凝液回收设施的结构示意图；图2示出根据本申请一实施例的内置闪蒸槽的立体结构图。

如图1、图2所示，该内置闪蒸槽20，包括环形主体21，环形主体21沿其外侧壁周向挖设有凹槽22，且凹槽22的下侧槽壁上开设有滴水孔23，内置闪蒸槽20开设有滴水孔23的一端为第一端面，另一端为第二端面，内置闪蒸槽 20适用于设置在凝液收集罐10内，第一端面朝下，第二端面朝上设置。

在此实施例中，内置闪蒸槽20包括环形主体21，外壁上挖设有凹槽22，该内置闪蒸槽20一般安装在凝液收集系统的收集罐内，配合其余设备对凝液的凝结水及闪蒸汽回收利用，通过环形凹槽22对进入凝液收集罐10的凝液导流，有效防止凝液冲刷凝液收集罐10，开设在凹槽22一侧槽壁上的滴水孔23，凝结水能够顺孔滴落，使凝液实现汽水分离，闪蒸汽和凝液完全分离，避免在凝结水输送工程中发生气蚀现象，适用于石油化工工程装置的公用工程。

还需要特别强调的是，环形主体的具体形状，可以为方环、圆环以及椭圆环等，具体未作限定，只需确保环形主体能够与凝液收集罐的内壁相贴合固定即可。

在其中一个具体实施例中，第一端面的环形外径大于第二端面的环形外径。

在此实施例中，第一端面环形外径大于第二端面环形外径能够更便于内置闪蒸槽20放入凝液收集罐10内，第二端面与凝液收集罐10的内壁还留有缝隙，部分闪蒸汽能够从缝隙向上换热，提高本装置的换热效率。

如图2所示，在其中一个具体实施例中，内置闪蒸槽20开设有滴水孔23 的一端为第一端面，另一端为第二端面，第一端面的环形内径大于第二端面的环形内径。凹槽22的槽底上开设有通汽孔24。

在此实施例中，内置闪蒸槽20开设有滴水孔23的一端为第一端面，另一端为第二端面，具体的，在安装时，内置闪蒸槽20的第一端面朝下，便于凝结水顺利流出至槽外。需要特别指出的是，通汽孔24不光至走闪蒸汽，部分凝液、凝结水也可以从通汽孔24留下，但是并不影响装置的运行，整体也就是闪蒸汽向山，凝结水向下，实现二者完全分离。

在其中一个具体实施例中，内置闪蒸槽20的最小内径长度大于其外径长度的一半。

在其中一个具体实施例中，滴水孔23两个为一组并排设置在凹槽22的槽壁上，且多组滴水孔23在凹槽22周向等间隔设置。

如图2所示，在其中一个具体实施例中，凹槽22的槽底上设置有通汽孔 24，通汽孔24为方形孔，个数为四个，且相邻的两个通汽孔24到内置闪蒸槽 20中心处的夹角度数为90度。

如图1所示，另一方面，基于前面任一所述的内置闪蒸槽20，本申请还提供了一种横插换热式凝液回收设施。其中，本申请实施例的横插换热式凝液回收设施包括上述任一所述的内置闪蒸槽20。通过将前面任一所述的内置闪蒸槽20安装到横插换热式凝液回收设施的凝液收集罐10内，对凝液起到良好的导流作用，以使闪蒸汽和凝结水能够完全分离。

具体的，横插换热式凝液回收设施内安装有上述任意可能的实现方式的内置闪蒸槽20，还包括凝液收集罐10、冷凝换热器30及输送装置；凝液收集罐10的侧壁上开设有凝液进口11及换热器安装口，换热器安装口在凝液进口 11上方预设距离处；内置闪蒸槽20的第一端面外侧与凝液收集罐10的内壁相贴合，位于凝液进口11下方；冷凝换热器的一端从换热器安装口伸入至凝液收集罐10内，另一端露在凝液收集罐10外，设置有进水口与出水口；输送装置位于凝液收集罐10下方，与凝液收集罐10底部连通。

在此实施例中，通过将大部分冷凝换热器30内置在凝液收集罐10内，保证系统能够在密闭状态下回收不同压力的高温凝结水，有效提升凝结水资源以及闪蒸汽热能的回收效率。内插式冷凝换热器30能够在保持罐内温度与压力的前提下，对闪蒸汽冷却，保证最大效率的利用闪蒸汽热能。

高温凝液从进水口进入凝液收集罐10后，凝液在内置闪蒸槽20内扩容闪蒸，闪蒸汽上升和冷凝换热器30接触进行热交换，通过冷凝换热器30内的冷媒介质(通常为水)和闪蒸汽换热，带走蒸汽的热量，从而降低罐内液体和闪蒸汽的温度，凝液收集罐10内温度降低后导致罐内的压力也降低，这样保证了凝液在进水管道和闪蒸罐内有压差，有利于凝液顺利进入凝液收集罐10。同时也可以通过控制低温冷媒介质的量来控制罐内的温度，从而保证罐内压力。避免了常规的凝结水闭式回收的背压及流动凝液流动不畅问题，规避了容易产生水击、水锤、汽阻等现象。不止如此，本申请的横插换热式凝液回收设施由于将冷凝换热器30内插，还提高了立体空间利用率，减小装置的占地面积。

需要特别强调的是，本横插换热式凝液回收设施适用于各种蒸汽间接换热系统的凝液回收，能密闭状态回收不同压力的高温凝结水，最后形成90°-150°的高温水，该装置能够广泛用于石油石化、化工、钢轨等行业中，尤其适用于凝结水温度高，凝结水压力等级相差比较大的蒸汽凝液回收系统。

更具体的，该系统的具体工作流程为：凝液先通过凝液进口11进入内置闪蒸槽20，进行汽水分离，分离出的闪蒸汽经过冷凝换热器30换热冷凝后，变成冷凝水回流到凝液收集罐10的下部，不可凝结的气体通过在凝液收集罐 10顶部的除沫器及排汽口13排出，冷凝水从凝液收集罐10下部排出至输送装置。

在其中一个具体实施例中，还包括换热器滑道、滑道支撑件33及密封件；换热器滑道通过换热器安装口设置在凝液收集罐10内，与冷凝换热器30相匹配；滑道支撑件33设置在凝液收集罐10内壁上，架设固定换热器滑道；密封件设置在凝液收集罐10与冷凝换热器30相接触的位置。

在此实施例中，冷凝换热器30上设置有滑动部，滑动部与换热器滑道相匹配，滑道支撑件33架设固定换热器滑道，确保其稳定，具有足够的结构强度，滑道最远端具有锁死机构，以使安装到位的冷凝换热器30完全固定，滑动的连接方式不做具体限定，易于本领域实施人员拆卸，为检修及维护带来便利即可。密封件的设置保证该系统实现带压回收，增加适用范围。

在其中一个具体实施例中，冷凝换热器30的2/3以上部分置于凝液收集罐 10内。

在此实施例中，优选的，冷凝换热器30采用浮头式波纹管换热，不易结垢，便于检修。

在其中一个具体实施例中，凝液进口11与安装部之间的预设距离大于1 米。

更具体的，凝液收集罐10顶部还分别设置有安全阀门12及排汽口13，管件上均安装有阀门开关。

在其中一个具体实施例中，凝液收集罐10的底部开设有排污孔与排水孔；输送装置包括排污管50、排水管40及水泵65；排水管40的一端从排水孔伸入凝液收集罐10预设深度，另一端上设置有水泵65，且排水管40上从凝液收集罐10至水泵65方向依次设置有流速控制管、过滤器63、泵前防气蚀装置64；排污管50的一端连通至排污孔，另一端适用于连通至外部处理装置。

在此实施例中，本申请的横插换热式凝液回收设施的处理量大，处理量在50吨/小时以上都有应用，目前最大设计处理580吨/小时。

在其中一个具体实施例中，还包括控制柜60、温度检测模块、液位检测模块61及气动调节阀62；液位检测模块61安装在凝液收集罐10的外壁上，与其内部相连通；温度检测模块设置在凝液收集罐10内；气动调节阀62设置在过滤器63前；控制柜60与温度检测模块、液位检测模块61及气动调节阀62电连接。

在此实施例中，具体的，温度控制模块设置在凝液进口11位置，流速控制管具体为管内壁设置有诱导棱，管两端的管径大小不同，通常为2-3倍关系，通过温度检测模块、液位检测模块61对温度、罐内压力控制气动调节阀62，保证来保证低温水的进水量从而保持罐内温度和压力，通过液位控制水泵65的运行状态，当水位达到设定的高水位时，液位传感器将液位信号传给电控箱内或DCS，自动启动水泵65，实现回收系统的自动控制，该横插换热式凝液回收设施通过调节冷凝量，内插式的冷凝换热器30保证了凝液收集罐10内密封性，可以做到常压回收，也可以实现带压回收，完成闪蒸汽的回收再利用，不会对装置内造成负面影响。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。