專利名稱：污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水處理過(guò)程中使用的蒸汽發(fā)生裝置，特 別是一種對(duì)糠醛工業(yè)污水進(jìn)行循環(huán)加熱處理的蒸汽發(fā)生裝置。
技術(shù)背景糠醛是一種化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，它是將玉米芯粉碎與稀釋 的硫酸攪拌后裝入水解釜中通入蒸汽進(jìn)行水解而成。由于我國(guó)生產(chǎn)糠醛的 原料十分豐富和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，使糠醛工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，規(guī)模不斷 擴(kuò)大，產(chǎn)量也不斷提高。但是在糠醛生產(chǎn)過(guò)程中蒸餾塔下要排出大量塔下 廢水，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)每噸糠醛大約要排放污水17—20噸，糠醛產(chǎn)量越大
排放的污水量越大。排放的污水呈酸性，C0D、 B0D數(shù)值很大，這些污水將 對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。隨著我國(guó)對(duì)治理環(huán)境污染力度的加大，糠醛 企業(yè)污水排放的治理效果，直接關(guān)系到糠醛企業(yè)的生存與發(fā)展。為此糠醛 生產(chǎn)企業(yè)都在積極尋求污水治理的方法。力求達(dá)到污水的零排放。目前有 把污水加熱轉(zhuǎn)化成酸性蒸汽，做法是把污水注入立式列管換熱器內(nèi)，在管 程內(nèi)保持一定的污水液面高度，在殼程通入鍋爐蒸汽，對(duì)管程的污水進(jìn)行 加熱，使污水轉(zhuǎn)換成為酸性蒸汽，再供糠醛水解釜使用。該方法對(duì)于糠醛 工業(yè)污水治理起到了廢物利用、節(jié)能降耗的良好積極作用，但糠醛生產(chǎn)中 伴生的污水必須全部治理，才能實(shí)現(xiàn)污水的零排放。所述方法污水轉(zhuǎn)換蒸 汽的能力不足，傳熱系數(shù)低，換熱量小，由于污水在管程內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)加熱， 運(yùn)行時(shí)污水中所含不能蒸發(fā)為氣體的物質(zhì)，殘留在換熱管內(nèi)極易結(jié)垢、堵 塞，致使污水處理能力下降，所以必須定期進(jìn)行堿水清洗或解體進(jìn)行人工 疏通，導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置，主要是
解決直接利用列管式換熱器對(duì)糠醛污水加熱，其轉(zhuǎn)換能力不足，傳熱系數(shù)低，換熱量小，特別是由于污水在管程內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)加熱，運(yùn)行時(shí)污水中所 含不能蒸發(fā)為氣體的物質(zhì)，殘留在換熱管內(nèi)極易結(jié)垢、堵塞，致使污水處 理能力下降，必須定期清洗或人工疏通，運(yùn)行維護(hù)成本高的問題。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下所述該污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置包括 管式換熱器、汽水混合物上升管，還包括酸汽水分離罐和污水下降管，它 是通過(guò)設(shè)置酸汽水分離罐，并將酸汽水分離罐污水出口與管式換熱器管程 進(jìn)口、管式換熱器的汽水混合物出口 (即管程出口)與酸汽水分離罐汽水 混合物入口之間分別經(jīng)污水下降管、汽水混合物上升管連接。
本實(shí)用新型的有益效果該實(shí)用新型由于采取了上述結(jié)構(gòu)，依據(jù)流體 力學(xué)及熱力學(xué)的理論，根據(jù)污水與汽水混合物的密度不同的特點(diǎn)，使本實(shí) 用新型運(yùn)行時(shí)，能夠自然產(chǎn)生循環(huán)動(dòng)力，并在管路設(shè)計(jì)中盡可能降低流動(dòng) 的阻力，使污水在裝置內(nèi)流動(dòng)起來(lái)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，改變了傳熱條件， 增加了換熱管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，提高了整體傳熱系數(shù)和換熱效率，在同樣 的換熱面積、同樣的操作條件下能夠交換更多的熱量，產(chǎn)生更多的酸蒸汽， 處理更多的污水量，真正達(dá)到糠醛企業(yè)生產(chǎn)污水的零排放。由于換熱管內(nèi) 的污水在熱量交換時(shí)呈流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)于換熱管內(nèi)的結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象也能有 所緩解，可以減少堿洗和疏通換熱管的次數(shù)，降低運(yùn)行維護(hù)成本。不僅如 此，該實(shí)用新型還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作簡(jiǎn)便易行、安裝使用方便、運(yùn)行 穩(wěn)定可靠、環(huán)保節(jié)能降耗、適合推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

圖l是污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖l所示的污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置，是利用管式換 熱器2，在現(xiàn)有管式換熱器2基礎(chǔ)上增設(shè)酸汽水分離罐8，酸汽水分離罐8上
設(shè)有污水入口IO、出口，汽水混合物入口6和酸汽出口7。并在污水出口與 管式換熱器2管程進(jìn)口12之間設(shè)置污水下降管11，而在管式換熱器2的汽水混合物出口 (即管程出口) 4與酸汽水分離罐8的汽水混合物入口6之間連接 汽水混合物上升管5。在裝置布置時(shí)，酸汽水分離罐8的位置必須高于立式 管式換熱器2，以提高循環(huán)動(dòng)力。管式換熱器2管程汽水混合出口4中心線必 須低于酸汽水分離罐8汽水混合物入口6中心線。以保證酸汽水混合物的順 利向上流動(dòng)，并使這兩個(gè)管口4、 6在控制的汽水分離界面液面以下，使液 面以下的系統(tǒng)充滿水。汽水混合物上升管5采用彎頭，'以減少流動(dòng)阻力，且 可避免水平管段的汽水分層現(xiàn)象。污水下降管ll管徑略小于汽水混合物上 升管5，以減少循環(huán)流動(dòng)阻力。
該裝置在運(yùn)行時(shí)糠醛生產(chǎn)的污水，經(jīng)過(guò)水泵、管路送到污水入口IO，在 酸汽水分離罐8中控制液位，液位最低時(shí)要高于汽水混合物上升管5管口中 心線200mm，液位最高時(shí)保持在分離罐8水位表9的中線位置，運(yùn)行時(shí)要利用 差壓變送器測(cè)量液位，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)自動(dòng)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度自 動(dòng)實(shí)現(xiàn)液面高度控制，并及時(shí)補(bǔ)充污水，使液面以下系統(tǒng)始終在充滿污水 的狀態(tài)下運(yùn)行。鍋爐來(lái)蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽入口3進(jìn)入管式換熱器2的殼程，對(duì)管 程進(jìn)行冷凝放熱，蒸汽冷凝水由出口l隨時(shí)排出，保持殼程對(duì)管程的冷凝放 熱。并對(duì)管程的污水進(jìn)行熱交換，污水受熱后，達(dá)到對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫 度，再加熱產(chǎn)生蒸汽，在換熱管內(nèi)形成汽水混合物，在循環(huán)動(dòng)力的推動(dòng)下， 汽水混合物向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)汽水混合物上升管5，到達(dá)酸汽水分離罐8，進(jìn) 行汽水分離，分離出的酸蒸汽經(jīng)酸汽出口7引出，供給水解釜生產(chǎn)糠醛實(shí)現(xiàn) 廢物利用。分離的水與新補(bǔ)充的污水混合后進(jìn)入污水下降管ll，下降管ll 中的水密度相對(duì)較大，在循環(huán)動(dòng)力的作用下，自然向下流動(dòng)，污水經(jīng)過(guò)管 口12，進(jìn)入管式換熱器2底部，再加熱，汽水混合物上升，汽水分離后，水 下降，汽水混合物上升，汽水分離，下降、上升……，周而復(fù)始自然循環(huán)。 以此提高傳熱系數(shù)，增加污水治理能力，實(shí)現(xiàn)糠醛工業(yè)污水的循環(huán)利用和 零排放，同時(shí)也使企業(yè)獲得更大的發(fā)展。
權(quán)利要求1、一種污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置，包括管式換熱器(2)、汽水混合物上升管(5)，還包括酸汽水分離罐(8)和污水下降管(11)，其特征在于該裝置設(shè)有酸汽水分離罐(8)，將酸汽水分離罐(8)的污水出口與管式換熱器(2)的管程進(jìn)口(12)、管式換熱器(2)的汽水混合物出口(4)與酸汽水分離罐(8)的汽水混合物入口(6)之間分別經(jīng)污水下降管(11)、汽水混合物上升管(5)進(jìn)行連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于-酸汽水分離罐(8)應(yīng)高于立式管式換熱器(2)，管式換熱器(2)的汽水 混合物出口 (4)中心線低于酸汽水分離罐(8)的汽水混合物入口 (6)中 心線，且污水下降管(11)的管徑小于汽水混合物上升管(5)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了污水處理過(guò)程中使用的污水循環(huán)加熱蒸汽發(fā)生裝置，它通過(guò)設(shè)置酸汽水分離罐，將酸汽水分離罐的污水出口與管式換熱器的管程進(jìn)口、管式換熱器的汽水混合物出口與酸汽水分離罐的汽水混合物入口分別經(jīng)污水下降管、汽水混合物上升管連接而成。它根據(jù)污水與汽水混合物的密度不同的特點(diǎn)，自然產(chǎn)生循環(huán)動(dòng)力，使污水在裝置內(nèi)流動(dòng)，既改變了傳熱條件，增加了換熱管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，提高了整體傳熱系數(shù)和換熱效率，而且對(duì)于換熱管內(nèi)的結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象也能有所緩解，同時(shí)能夠減少堿洗和疏通換熱管的次數(shù)，降低運(yùn)行維護(hù)成本。不僅如此，該實(shí)用新型還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作簡(jiǎn)便易行、安裝使用方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、環(huán)保節(jié)能降耗、適合推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F22B1/16GK201224686SQ20082007163
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者侯福山, 杜德文, 楊福軍 申請(qǐng)人:吉林省四平鍋爐制造有限公司