本發(fā)明涉及一種旋流入口管結(jié)構(gòu)及含其的塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備。

背景技術(shù)：

在具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)中，中國(guó)專利CN2474538Y公開了一種氣流床生產(chǎn)煤氣裝置中回收含渣廢水熱量的熱水塔，其具體公開了將旋流閃蒸室和直接接觸換熱的熱水室耦合在一個(gè)塔器內(nèi)，在該技術(shù)中，含渣廢水入口與塔體以切線相連接，并通過設(shè)置螺旋板、旋流板或撞擊板使含渣廢水產(chǎn)生旋流，進(jìn)而促使汽液更好地分離，但長(zhǎng)期使用后發(fā)現(xiàn)由于進(jìn)料時(shí)物料會(huì)以較大沖擊力沿切線方向沖擊塔體，而且含渣廢水中還含有固相，而且流速較快，受到固體顆粒沖刷，入口處塔體的損壞嚴(yán)重，磨損厲害，存在一定的安全隱患；并且設(shè)備的零部件較多，維修不易。也就是，上述三種結(jié)構(gòu)的設(shè)置方式均可能使含固流體在流動(dòng)中，造成局部磨損厲害、設(shè)備結(jié)垢、堵塞等，使用壽命都不長(zhǎng)的缺陷。

因此，迫切需要提出一種新型的旋流入口管，既能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)達(dá)到較好的旋流效果，又能解決入口處磨損嚴(yán)重的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的含固水入口處易磨損的缺陷，而提供了一種旋流入口管結(jié)構(gòu)及含其的塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備。本發(fā)明提供的旋流入口管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，旋流效果好，解決了入口處的塔體磨損問題，不僅適用于蒸發(fā)熱水塔旋流閃蒸部分，同時(shí)也可應(yīng)用于需要產(chǎn)生旋流氣體、液體的塔設(shè)備。

本發(fā)明提供了一種旋流入口管結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于，其包括一入口管、一外部固定管和一撞擊擋板，所述外部固定管垂直固設(shè)于一塔體的外壁上，所述入口管同軸設(shè)于所述外部固定管內(nèi)，并垂直穿設(shè)所述塔體的壁面并伸入所述塔體內(nèi)，所述入口管中伸入所述塔體的部分沿所述入口管的軸線剖去一半，形成一半圓柱體，所述撞擊擋板設(shè)于所述塔體內(nèi)，所述半圓柱體的末端與所述撞擊擋板密封焊接在一起，從而使所述入口管中伸入所述塔體的部分形成一半圓柱狀導(dǎo)向開口，所述半圓柱狀導(dǎo)向開口的矩形面法線與水平面的夾角為10-80°。

本發(fā)明中，按本領(lǐng)域常規(guī)，所述的入口管用于向塔體內(nèi)通入經(jīng)減壓閥減壓后的高壓帶溫含固廢水或含渣廢水。

較佳地，所述入口管的塔外部分長(zhǎng)度不小于所述外部固定管的長(zhǎng)度。

較佳地，所述入口管以法蘭的形式固設(shè)于所述外部固定管內(nèi)。

較佳地，所述撞擊擋板的結(jié)構(gòu)為圓平面形或圓弧面形，所述圓弧面形相對(duì)于所述入口管的末端為凹面形或凸面形。撞擊擋板以一定的弧度固定于入口管末端時(shí)，會(huì)迫使入口渣水橫向沖出形成逆時(shí)針的旋流流體。

較佳地，所述半圓柱狀導(dǎo)向開口的矩形面法線與水平面的夾角為30-70°。該半圓柱狀導(dǎo)向開口的設(shè)置目的使含固廢水夾帶部分閃蒸蒸汽能以一定的旋流數(shù)進(jìn)入蒸發(fā)室，提高閃蒸分離效率。

本發(fā)明提供了一種塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備，其特點(diǎn)在于，所述塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備，包括一塔體，所述塔體通過塔體隔板分為下部的蒸發(fā)室和上部的熱水室，所述塔體上還設(shè)有至少一組所述旋流入口管結(jié)構(gòu)、一蒸汽出口、一進(jìn)水口、一熱水出口、一廢水排放口、一備用廢水排放口和一廢渣出口，所述進(jìn)水口的下方設(shè)有進(jìn)水口分布器；所述塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備的內(nèi)部還設(shè)有塔盤，所述塔盤位于所述熱水室的換熱段內(nèi)，所述塔盤位于所述進(jìn)水口分布器的下方，所述塔盤還包括降液管和罩帽；所述塔體的內(nèi)部設(shè)有一升氣管，所述升氣管的下部位于所述蒸發(fā)室內(nèi)，所述升氣管的上部位于所述熱水室內(nèi)、所述塔盤的下方，所述升氣管的上部設(shè)有布汽帽；所述塔體隔板的上方設(shè)有固定所述升氣管的筋條；所述布汽帽的形狀為錐形；所述熱水室的內(nèi)部設(shè)有除沫器，所述除沫器位于所述進(jìn)水口和所述蒸汽出口之間。

本發(fā)明中，由于撞擊擋板的存在，含固廢水進(jìn)入塔內(nèi)后會(huì)橫向流出入口管，通過改變?nèi)肟诠艿男D(zhuǎn)角度可以使入口處的水產(chǎn)生旋流，使含渣廢水進(jìn)入塔內(nèi)蒸發(fā)段后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，加速汽液的分離，進(jìn)一步強(qiáng)化和提高分離效率。

較佳地，所述塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備中設(shè)有1組、2組或4組所述旋流入口管結(jié)構(gòu)，若為2組或4組時(shí)，該些旋流入口管結(jié)構(gòu)在所述塔體的同一高度處呈徑向?qū)ΨQ分布。

較佳地，所述塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備中，當(dāng)所述撞擊擋板的結(jié)構(gòu)為圓弧面形，且所述圓弧面形相對(duì)于所述入口管的末端為凸面形時(shí)，所述撞擊擋板的弧段與所述升氣管所在的圓周同圓心。

本發(fā)明中，所述的多個(gè)入口管用于向塔體內(nèi)投入來自前一工段的不同設(shè)備的含渣廢水。用于統(tǒng)一處理來自這些設(shè)備的含渣廢水，綜合利用這些廢水的熱量，同時(shí)能除渣，將廢水處理成灰水后再次循環(huán)用于系統(tǒng)內(nèi)部。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明提供了一種適用于塔設(shè)備產(chǎn)生旋流氣體或液體的旋流入口管結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整入口管的角度使入口的氣體或液體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)從而更好地強(qiáng)化分離效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中旋流入口管結(jié)構(gòu)的入口管與撞擊擋板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1的旋流入口管結(jié)構(gòu)的截面俯視圖。

圖4為圖3中A-A面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

如圖1所示，下述實(shí)施例提供的塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備，包括一塔體1，所述塔體1通過塔體隔板2分為下部的蒸發(fā)室3和上部的熱水室4，所述塔體1上還設(shè)有至少一組旋流入口管結(jié)構(gòu)11、蒸汽出口12、進(jìn)水口13、熱水出口14、廢水排放口15、備用廢水排放口16和廢渣出口17，所述進(jìn)水口13的下方設(shè)有進(jìn)水口分布器42；所述塔盤式閃蒸-換熱一體化設(shè)備的內(nèi)部還設(shè)有塔盤5，所述塔盤5位于所述熱水室4的換熱段41內(nèi)，所述塔盤5位于進(jìn)水口分布器42的下方，所述塔盤5還包括降液管51和罩帽52；所述塔體1的內(nèi)部設(shè)有一升氣管31，所述升氣管31的下部位于所述蒸發(fā)室3內(nèi)，所述升氣管31的上部位于所述熱水室4內(nèi)、所述塔盤5的下方，所述升氣管31的上部設(shè)有布汽帽32；所述塔體隔板2的上方設(shè)有固定所述升氣管31的筋條33；所述布汽帽32的形狀為錐形；所述熱水室4的內(nèi)部設(shè)有除沫器43，所述除沫器43位于所述進(jìn)水口13和所述蒸汽出口12之間。

如圖2～4所示，旋流入口管結(jié)構(gòu)11包括一入口管111、一外部固定管112和一撞擊擋板113，所述外部固定管112垂直固設(shè)于塔體1的外壁上，所述入口管111同軸設(shè)于所述外部固定管112內(nèi)，并垂直穿設(shè)所述塔體1的壁面并伸入所述塔體1內(nèi)，所述入口管111中伸入所述塔體1的部分沿所述入口管111的軸線剖去一半，形成一半圓柱體，所述撞擊擋板113位于所述塔體1內(nèi)，所述半圓柱體的末端與所述撞擊擋板113密封焊接在一起，從而使所述入口管111中伸入所述塔體1的部分形成一半圓柱狀導(dǎo)向開口，所述半圓柱狀導(dǎo)向開口的矩形面法線與水平面的夾角為N。

所述入口管111的塔外部分長(zhǎng)度不小于所述外部固定管112的長(zhǎng)度。所述入口管111以法蘭的形式固設(shè)于所述外部固定管112內(nèi)。所述撞擊擋板113的結(jié)構(gòu)為圓弧面形，所述圓弧面形相對(duì)于所述入口管111的末端為凸面形。所述撞擊擋板113的弧段與所述升氣管31所在的圓周同圓心。

上述的旋流入口管結(jié)構(gòu)11運(yùn)行方法如下：來自氣化爐激冷室、旋風(fēng)分離器及水洗塔的含固廢水通過不同的入口管111進(jìn)入塔體1內(nèi)，含固廢水進(jìn)入塔體1時(shí)由于撞擊擋板113的存在將會(huì)橫向流出入口管1，形成逆時(shí)針旋流；由于壓力突降并在旋流作用下，含固廢水中大量液相水瞬時(shí)閃蒸為較為干凈的蒸汽，該閃蒸蒸汽還會(huì)帶有小部分細(xì)灰，而含固廢水的顯熱亦同時(shí)轉(zhuǎn)化為蒸汽潛熱。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的旋流入口管結(jié)構(gòu)中，同一周向上設(shè)置2個(gè)上述的旋流入口管結(jié)構(gòu)，入口管的內(nèi)徑600mm，入口管插入筒體深度450mm，半圓柱狀導(dǎo)向開口夾角N為70°。

以日處理2000噸水煤漿氣化系統(tǒng)為例，用上述的旋流入口管結(jié)構(gòu)處理系統(tǒng)內(nèi)全部高壓含固黑水；所述含固黑水分兩股，經(jīng)安裝在旋流入口管結(jié)構(gòu)前端的減壓角閥減壓至0.45MPa后，從入口管進(jìn)入蒸發(fā)室，蒸汽攜帶黑水沿蒸發(fā)室筒壁產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，含灰渣的黑水與筒壁接觸形成液膜，邊蒸發(fā)邊向下流動(dòng)；旋轉(zhuǎn)的氣流同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)過程。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的旋流入口管結(jié)構(gòu)中，同一周向上設(shè)置2個(gè)旋流入口管結(jié)構(gòu)內(nèi)徑300mm，入口管插入筒體深度330mm，半圓柱狀導(dǎo)向開口夾角N為30°。

以日處理600噸水煤漿氣化系統(tǒng)為例，用上述的旋流入口管結(jié)構(gòu)處理系統(tǒng)內(nèi)全部高壓含固黑水。來自前系統(tǒng)的含固黑水總流量156t/h、含固量為0.6％，壓力3.95MPa、溫度214℃；所述含固黑水分二股，經(jīng)安裝在旋流入口管結(jié)構(gòu)前端的減壓角閥減壓至0.50MPa后，從入口管進(jìn)入蒸發(fā)室，蒸汽攜帶黑水沿蒸發(fā)室筒壁產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，含灰渣的黑水與筒壁接觸形成液膜，邊蒸發(fā)邊向下流動(dòng)；旋轉(zhuǎn)的氣流同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)過程。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的旋流入口管結(jié)構(gòu)中，同一周向上設(shè)置2個(gè)旋流入口管結(jié)構(gòu)內(nèi)徑600mm，入口管插入筒體深度400mm，半圓柱狀導(dǎo)向開口夾角N為45°。

以日處理3100噸水煤漿氣化系統(tǒng)為例，上述的旋流入口管結(jié)構(gòu)處理系統(tǒng)內(nèi)全部高壓含固黑水。來自前系統(tǒng)的含固黑水總流量318t/h、含固量為1.6％，壓力3.90MPa、溫度222℃；所述含固黑水分二股，經(jīng)安裝在旋流入口管結(jié)構(gòu)前端的減壓角閥減壓至0.50MPa后，從旋流入口管結(jié)構(gòu)進(jìn)入蒸發(fā)室，蒸汽攜帶黑水沿蒸發(fā)室筒壁產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，含灰渣的黑水與筒壁接觸形成液膜，邊蒸發(fā)邊向下流動(dòng)；旋轉(zhuǎn)的氣流同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)過程。