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)：

在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對置式煤氣化技術(shù)中，中國專利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，但長期使用后發(fā)現(xiàn)由于進(jìn)料時(shí)物料會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，使用壽命都不長的缺陷。

因此，迫切需要提出一種新型的旋流入口管，既能簡單的結(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度不小于所述外部固定管的長度。

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，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的塔外部分長度不小于所述外部固定管112的長度。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；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；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；旋轉(zhuǎn)的氣流同時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)過程。