專利名稱：化工原理控制蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制糖工業(yè)的蒸發(fā)裝置，尤其是一種采用化工原理控制蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除的裝置和方法。
糖廠，尤其甘蔗糖廠是傳熱設備較齊全的化工廠，熱循環(huán)作用是制糖工藝過程重要的組成部分，傳熱過程汽凝水排除是影響傳熱效率的重要因素。七十年代初至八十年代末，蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水排除采用串罐或自蒸發(fā)器+平衡箱排除法，其缺點在于液封高度H設計及安裝已固定，而操作壓力差ΔP受多種因素影響處于頻繁的波動狀態(tài)，ΔP＞H時排水串汽蒸汽流失，ΔP＜H時排水困難，汽鼓積水，減少傳熱面積。針對上法存在問題，九十年代初出現(xiàn)等壓排水新技術，此技術是傳熱設備的加熱體與等壓罐用平衡管連接，使汽鼓(在上)與等壓罐(在下)成為等壓狀態(tài)。傳熱設備的汽鼓的蒸汽冷凝給熱后的汽凝水靠自身的位能遵循柏努利方程
的速度居高淋下排入等壓罐。流體下沖力大，排水阻力小，順暢徹底，提高傳熱效率，但該系統(tǒng)在汽凝水串級自蒸發(fā)排放過程需自控儀表控制各等壓罐的液封液位，以達汽水分離的目的。控制裝置造價高、投資大，加上儀表的質量欠佳，出現(xiàn)失控后串級串汽更嚴重，用戶不易接受。
本發(fā)明的目的是提供一種采用化工原理技術控制各等壓罐的液封液位，以取代自控儀表，同樣達到排水順暢，汽水分離好的蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除裝置及方法。
本發(fā)明由等壓排水單元、液封串級過罐閃蒸單元、真空保護裝置、#1和#2效蒸發(fā)汽凝水含糖超標排放單元以及汽凝水泵送單元組成，以管道為紐帶組成一個完整的體系。此體系應用流體力學原理，使各效蒸發(fā)、各次各級蔗汁加熱的不同壓力參數(shù)的蒸(汁)汽汽凝水殊途同歸，集中在5～6個等壓罐中收集，向鍋爐及工藝用水兩個方向泵送熱水，這是本技術的主要特點。
以下結合附圖詳細說明

圖1為蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除技術工藝圖。
圖2為未效蒸發(fā)罐真空保護裝置示意圖。
本發(fā)明以流體力學原理、巴斯葛定律及熱傳導理論對蒸汽冷凝給熱過程進行氣汽水分離，以提高傳熱效率。
本發(fā)明由5～6個蒸發(fā)罐和5～6個等壓罐組合，并以管道連接組成兩組等壓單元。第一、二單元1-G1-1′-W1；2-G3-2′-W3作一組，汽凝水供鍋爐用水；第三、四、五單元3-G5-3′B-W5；4-G7-4′-W7；5-G9-5′-W9作一組，汽凝水作工藝用水。為了盡可能收回余熱，節(jié)約能源，在等壓罐間增加7.0～9.0m液封裝置，構成液封串級過罐閃蒸單元Z1-M1-N1-D1，Z2-M2-N2-C1，液封裝置可用倒U型液封管，也可用套管式液封管。工作時，開啟G1與W1閥，第一效蒸發(fā)罐汽鼓1與1′形成等壓狀態(tài)，蒸汽進入汽鼓1，冷凝給熱后的汽凝水靠自身位能遵循柏努利方程
的速度通過W1閥排入等壓罐1′，由于等壓罐1′與2′存在壓力差ΔP1，開啟閥門Z1，等壓罐內汽凝水在壓力差ΔP1的作用下，沿液封管M1上升至頂部(或觀察罐)，經下降管N1通過D1閥進入第二等壓罐2′閃蒸；同樣方法，開啟G3、W3閥，2-G3-2′-W3形成等壓單元，第一效蒸發(fā)罐汁汽進入汽鼓2，冷凝給熱后的汽凝水通過W3排入等壓罐2′，由于等壓罐2′與3′間存在壓力差ΔP2，開啟閥門Z2，等壓罐內汽凝水在壓力差ΔP2作用下，沿液封管m2上升到頂部(或觀察罐)溢流經下降管n2通過閥C1進入等壓罐3′閃蒸，泵去作鍋爐用水，第二組各等壓單元遵循同樣的工藝原理，汽凝水去工藝用水。其差異之處第四、五等壓單元在真空下工作，為了防止漏真空而影響蒸發(fā)效能，在末效等壓罐與汽凝水泵之間的管路上增加一個液封的真空保護裝置。如圖2所示。真空保護裝置包括等壓罐的出水管上裝一條向上的液封管(1)，由一個密閉罐體(2)包圍，密閉罐體(2)用管道與泵連接，頂部還有一平衡管(3)，末效等壓罐的汽凝水入口低于液位。
本發(fā)明應用化工流體力學原理控制蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除，通過液封管取代自控儀表，控制排水過程汽、水分離，防止串汽。該方法的主要特點是當#1效蒸發(fā)罐汽凝水含糖超標，而#2效汽凝水含糖達標時，#1效汽凝水的排放路線為關閉D1，開啟D3閥，#1效汽凝水經閥Z1，上升液封管m1，溢流至下降管n2，通過D3閥進入3′B等壓罐，#2效汽凝水按原路線入3′A等壓罐；當#2效蒸發(fā)罐汽凝水含糖超標，而#1效汽凝水不超標時的排放路線為關閉閥C1，開啟閥C2，#2效汽凝水經閥Z2入上升液封管m2，溢流至下降管n2，通過閥C2進入3′B等壓罐；#1效汽凝水含糖達標，排放路線是關閉D1閥，開啟D2閥，#1效汽凝水通過Z1進入上升液封管m1，溢流至下降管n1，經D2進入3A′等壓罐作鍋爐入爐水。
采用本發(fā)明的方法和裝置，可以大大減少設備投資和維修費用，同樣達到排水順暢，汽、水分離好的效果。
權利要求
1.一種化工原理控制蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除裝置，包括由蒸發(fā)罐與等壓罐組合的等壓排水單元，汽凝水泵及管道，其特征在于由5～6個蒸發(fā)罐和5～6個等壓罐組合，并以管道連接組成兩組等壓單元；在等壓罐間增加7.0～9.0m液封裝置，構成液封串級過罐閃蒸單元；在末效等壓罐與汽凝水泵之間的管路上增加一個液封的真空保護裝置。
2.如權利要求1所述的蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除裝置，其特征在于液封裝置可用倒U型液封管，也可用套管式液封管。
3.如權利要求1所述的蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除裝置，其特征在于真空保護裝置包括等壓罐的出水管上裝一條向上的液封管(1)，由一個密閉罐體(2)包圍，密閉罐體(2)用管道與泵連接，頂部還有一平衡管(3)，末效等壓罐的汽凝水入口低于液位。
4.一種化工原理控制蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除的方法，其特征在于a、當#1效蒸發(fā)罐汽凝水含糖超標，而#2效汽凝水含糖達標時，#1效汽凝水的排放路線為關閉D1，開啟D3閥，#1效汽凝水經閥Z1，上升液封管m1，溢流至下降管n2，通過D3閥進入3′B等壓罐，#2效汽凝水按原路線入3′A等壓罐；b、當#2效蒸發(fā)罐汽凝水含糖超標，而#1效汽凝水不超標時的排放路線為關閉閥C1，開啟閥C2，#2效汽凝水經閥Z2入上升液封管m2，溢流至下降管n2，通過閥C2進入3′B等壓罐#1效汽凝水含糖達標，排放路線是關閉D1閥，開啟D2閥，#1效汽凝水通過Z1進入上升液封管m1，溢流至下降管n1，經D2進入3A′等壓罐作鍋爐入爐水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用化工原理控制制糖工業(yè)蒸發(fā)系統(tǒng)汽凝水等壓排除的裝置和方法，由5～6個蒸發(fā)罐和5～6個等壓罐組合，并以管道連接組合成兩組等壓排水單元，在等壓罐間增加液封裝置構成液封串級過罐閃蒸單元，在末效等壓罐與汽凝泵之間的管路上增加一真空保護裝置，該體系應用流體力學原理使各效蒸發(fā)、各次各級蔗汁加熱的不同壓力參數(shù)的蒸汽汽凝水殊途同歸，集中在幾個等壓罐中收集，通過液封管取代自控儀表，大大減少投資和維修費用，同樣達到排水順暢，汽、水分離好的效果。
文檔編號C13B25/00GK1156760SQ96117350
公開日1997年8月13日 申請日期1996年12月28日 優(yōu)先權日1996年12月28日
發(fā)明者譚耀光, 譚文濤 申請人:譚耀光