闪蒸汽脱水装置的制作方法

本实用新型涉及电厂锅炉设备技术领域，尤其涉及一种闪蒸汽脱水装置。

背景技术：

定期排污扩容器是蒸汽锅炉系统的一个重要设备，简称“定排”。蒸汽锅炉系统中汽包、联箱、连续排污扩容器、除氧器等容易积存污物的设备的低点均需要按照一定的规律向系统外排放污物，这种排放以排水的形式，通过排水带走污物，实现排污。定排是接收这些排水，对这些排水统一处理的设备。这些排水所含污物的种类和含量各有不同，这些排水的压力、温度、流量也不一样，进入定排的时间也不确定，即定排的来水存在断续性，来水的压力、温度、流量波动大，来水所含污物的种类和含量波动大。

定排是与大气直接联通的容器，来水进入定排后，由于压力能、动能的释放，热能的转换，将发生闪蒸，一部分水将从液态转化为气态，转化后的蒸汽主要通过排空口排向大气，其他的水将在放出一部分焓值后成为欠饱和水，欠饱和水主要通过废水出口排出。

由于前述定排的特点，在激烈的排水及随后发生的闪蒸、排放过程中，部分液态的水被蒸汽携带，从排空口排出，形成被称为“白色污染”的现象。即蒸汽排到大气中，因周边环境温度远低于蒸汽温度，因而蒸汽放热凝结成液态的水滴，水滴在空气中呈现白色。当部分液态的水被蒸汽携带从排空口排出时，由于液态水的密度是蒸汽的近千倍，液态水的量在绝大部分情况下都远远大于蒸汽凝结的量，加之液态水形成的白色体积远大于蒸汽凝结形成的白色体积。

近年来，在减少、消除“白色污染”方面有不少的努力，但效果不大。有些方法是在排空口下采用水喷淋的措施，有些方法是在筒体内设置换热器。这些方法主要从换热的角度寻求解决之道，但都由于蒸汽在定排中的停留时间太短而不奏效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种闪蒸汽脱水装置，来解决蒸汽锅炉系统中出现的“白色污染”的难题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种闪蒸汽脱水装置，包括：外壳体，所述外壳体的侧壁上设有排污水入口，所述外壳体的底部设有排污水出口；排空筒，所述排空筒设置在所述外壳体的顶部，用于连通所述外壳体的内部与外部；和脱水结构，所述脱水结构设置在所述外壳体的内部，所述脱水结构位于所述排污水入口的上方，并位于所述排空筒的下方；其中，所述脱水结构包括：至少一个第一脱水件，所述至少一个第一脱水件沿重力方向间隔设置，各所述第一脱水件的下端均连接有一个导流筒；第二脱水件，所述第二脱水件设置在所述至少一个第一脱水件的上方。

优选的，其中，各所述导流筒依次穿过位于其下方的各所述第一脱水件，并伸入位于所述排污水入口的下方的所述外壳体的内腔。

优选的，其中，所述第一脱水件包括沿重力方向间隔设置的至少一层脱水部，所述脱水部包括沿所述导流筒的周向间隔设置的多个折流板组，所述多个折流板组围设形成流体通道，所述导流筒与所述流体通道相连通。

优选的，其中，所述至少一个第一脱水件中位于最下方的所述脱水部还包括用于密封所述流体通道的第一密封板，所述至少一个第一脱水件中的各所述脱水部的两两相邻的所述折流板组之间密封设有第二密封板。

优选的，其中，各所述折流板组均包括平行设置的两个折流板，所述两个折流板之间具有间隙，所述第二脱水件位于所述至少一个第一脱水件中最上方的所述脱水部的所述间隙的正上方和所述至少一个第一脱水件中最上方的所述脱水部的所述流体通道的正上方。

优选的，其中，所述折流板包括相连接的第一折流板和第二折流板，所述第一折流板的自由端、所述第二折流板的自由端均沿重力方向倾斜设置，且所述第一折流板的自由端的水平高度高于所述第二折流板的自由端的水平高度。

优选的，其中，所述第二脱水件为多孔板，所述多孔板上设有多个穿孔。

优选的，其中，各所述脱水部的所述折流板组的数量均为四个，四个所述折流板组沿所述导流筒的周向等间隔设置。

优选的，其中，所述闪蒸汽脱水装置还包括导流板，所述导流板位于所述排空筒与所述脱水结构之间，且所述导流板的面积大于所述排空筒的横截面的面积。

优选的，其中，所述导流板具有呈角度设置的第一导流板和第二导流板，所述第一导流板和所述第二导流板的连接位置处位于所述排空筒的正下方，所述第一导流板的自由端、所述第二导流板的自由端均朝向所述脱水结构向下倾斜设置。

优选的，其中，所述外壳体的侧壁上设有人孔，所述人孔位于所述脱水结构的下方。

优选的，其中，所述外壳体的侧壁上设有压力表，所述压力表位于所述脱水结构的上方；所述外壳体的侧壁上设有温度计，所述温度计位于所述脱水结构的下方；位于所述排污水入口的上方和所述排污水入口的下方的所述外壳体的侧壁上分别设有一个液位计。

优选的，其中，所述排污水出口外连接有水封结构，所述水封结构包括：排污管道，与所述排污水出口相连，所述排污管道上连接有阀门；水封管路，具有第一竖直管、第二竖直管以及连接在所述第一竖直管与所述第二竖直管之间的水平管，所述第一竖直管与所述排污管道相连，所述第二竖直管与所述排污管道相连，所述阀门位于所述第一竖直管和所述第二竖直管之间的所述排污管道上。

优选的，其中，所述水平管的水平高度高于所述外壳体内的液位高度。

本实用新型的特点及优点是：

该闪蒸汽脱水装置通过在其内部设置脱水结构，脱水结构能够相对增大与蒸汽的接触面积，使蒸汽中的液滴沾附在脱水结构中，形成大的液滴，利用水的表面张力和大水滴的重力作用克服排汽的曳力，减少液态水的排空。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的闪蒸汽脱水装置的结构图；

图2为本实用新型的脱水结构的结构图；

图3为图1中的a-a向的剖视图；

图4为图1中的b-b向的剖视图；

图5为本实用新型第一脱水件中最下方的脱水部的一实施例的俯视图；

图6为本实用新型第一脱水件中最下方的脱水部的另一实施例的俯视图；

图7为本实用新型折流板组的俯视结构图；

图8为本实用新型折流板组的主视结构图；

图9为本实用新型折流板组的另一实施例的主视结构图。

附图标记说明：

10、闪蒸汽脱水装置；1、外壳体；11、外壳体的侧壁；111、排污水入口；112、人孔；113、压力表；114、温度计；115、液位计；12、外壳体的底部；121、排污水出口；13、外壳体的顶部；14、外壳体的内腔；2、排空筒；3、脱水结构；31、第一脱水件；311、导流筒；312、脱水部；3121、折流板组；31211、折流板；31211a、折流板；31211b、折流板；31211a、第一折流板；31211b、第二折流板；3122、流体通道；3123、第一密封板；3124、第二密封板；32、第二脱水件；321、多孔板；3211、穿孔；4、导流板；41、第一导流板；42、第二导流板；5、水封结构；51、排污管道；511、阀门；52、水封管路；521、第一竖直管；522、第二竖直管；523、水平管；6、支腿；7、安装架；d、两个折流板之间的间隙；h1、第一折流板的自由端的水平高度；h2、第二折流板的自由端的水平高度；h3、水平管的水平高度；h4、外壳体内的液位高度；f、导流筒的设置方向。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1至图9，本实用新型提供了一种闪蒸汽脱水装置10，包括外壳体1、排空筒2和脱水结构3。具体的，请参见图1，外壳体1的侧壁11上设有排污水入口111，外壳体1的底部12设有排污水出口121；排空筒2设置在外壳体1的顶部13，用于连通外壳体1的内部与外部；脱水结构3设置在外壳体1的内部(即外壳体1的内腔14)，脱水结构3位于排污水入口111的上方，并位于排空筒2的下方。其中，请参见图2至图6，脱水结构3包括：至少一个第一脱水件31和第二脱水件32，至少一个第一脱水件31沿重力方向间隔设置，各第一脱水件31的下端均连接有一个导流筒311；第二脱水件32设置在至少一个第一脱水件31的上方。

本领域的技术人员应当明白，在本实施方式中，外壳体1可以为圆筒形或球形，可为卧式或立式。在一些优选的实施例中，外壳体1为两端封闭的圆筒状结构，导流筒311和排空筒2为均为两端开放的圆筒状结构，外壳体1、导流筒311和排空筒2均呈直立状态。

通过在其内部设置脱水结构3，增大了与蒸汽的接触面积，使蒸汽中的液滴沾附在脱水结构3中，形成大的液滴，利用水的表面张力和大水滴的重力作用克服排汽的曳力，减少液态水的排空。

下面对该闪蒸汽脱水装置10的脱水过程进行介绍：

排污水通过该外壳体1的侧壁11上的排污水入口111进入该外壳体1的内部(即外壳体1的内腔14)，然后经减压扩容形成蒸汽和废水，废水储存在该外壳体1的内部(即外壳体1的内腔14)，蒸汽向上运动经过脱水结构3。

当蒸汽经过脱水结构3时，依次经过沿重力方向间隔设置的至少一个第一脱水件31，从而保证蒸汽与脱水结构3的接触面积满足脱水需求，蒸汽与第一脱水件31接触后，其中的液体沾附在第一脱水结构3的表面并形成大的液滴，然后利用水的表面张力和大液滴的重力作用克服排汽的曳力，对蒸汽中的液态水进行第一次滤除。

当蒸汽经过脱水结构3中的第二脱水件32时，蒸汽中剩余的液态水与第二脱水件32的表面接触并沾附在其表面，然后利用水的表面张力和大液滴的重力作用克服排汽的曳力，对蒸汽中的液态水进行第二次滤除。

当各第一脱水件31的表面沾附的液滴不断增加，该些液滴能够汇聚至各第一脱水件31的下端连接的导流筒311中并从该导流筒311中排出。本领域的技术人员应当明白，蒸汽中的第一次滤除的液态水和第二次滤除的液态水均可以顺着导流筒311的设置方向f排出。

在一些实施例中，请参见图1和图6，各导流筒311依次穿过位于其下方的各第一脱水件31，并伸入位于排污水入口111的下方的外壳体1的内腔14，在一些实施例中，该内腔14中储存有液体介质，如水。

本领域的技术人员应当明白，在本实施例中，各第一脱水件31的下端连接的导流筒311依次穿过位于其下方的各第一脱水件31时，各个导流筒311互相错开设置，从而保证各个导流筒311之间互不影响，进而保证各第一脱水件31均具有一条单独的导流通道，避免因导流通道连通造成液态水不能顺利排出的情形出现，同时也避免了某一导流筒311故障，导致不能顺利排出液态水的情形出现。

下面以脱水结构3仅包括一个第一脱水件31为例，对脱水结构3的工作过程进行详细说明。

请参见图1和图5，也即，在此实施例中，第一脱水件31的数量和导流筒311的数量均为一个；此时，外壳体1的中心线、排空筒2的中心线、第一脱水件31的中心线和导流筒311的中心线相重合，因此能够保证液滴从第一脱水件31的各个方向流至导流筒311中心的时间相同，从而能够快速、高效的完成导流工作。

具体的，请参见图1、图2和图4至图6，在该实施例中，该第一脱水件31包括沿重力方向间隔设置的至少一层脱水部312，该脱水部312包括沿导流筒311的周向间隔设置的多个折流板组3121，多个折流板组3121围设形成流体通道3122，导流筒311连接在第一脱水件31的下端并与流体通道3122相连通。

请参见图1、图2、图5和图6，蒸汽从下方沿着外壳体1的侧壁11与第一脱水件31之间的间隙向上运动至各脱水部312的折流板组3121，然后沿着各脱水部312的多个折流板组3121的外侧向内侧的方向流动至多个折流板组3121围设形成的流体通道3122后，沿着流体通道3122向上运动并经过第二脱水件32，之后经过排空筒2被排放，蒸汽经第一脱水件31后能进行液态水的第一次滤除，之后经第二脱水件32后能进行液态水的第二次滤除，最后滤除后的液态水能通过流体通道3122导流至导流筒311中并被排出。

进一步的，请参见图4至图6，该第一脱水件31中位于最下方的脱水部312还包括用于密封流体通道3122的第一密封板3123，该第一脱水件31中的其余各脱水部312的两两相邻的折流板组3121之间设置有第二密封板3124，即第二密封板3124设置在该第一脱水件31中的其余各脱水部312的两两相邻的折流板组3121与外壳体1的侧壁11之间围成的空间之内。

本实用新型通过设置第一密封板3123和第二密封板3124，能够使蒸汽按照预设路径通过第一脱水件31，即第一密封板3123将第一脱水件31的流体通道3122的底端密封，且第二密封板3124将第一脱水件31中的各脱水部312中的两两相邻的折流板组3121与外壳体1的侧壁11围成的空间封闭，从而使蒸汽首先沿着外壳体1的侧壁11与各脱水部312的多个折流板组3121之间的间隙进入各脱水部312，之后沿着流体通道3122向上运动。蒸汽在各脱水部312间的水平方向的运动能够增加其与折流板组3121的接触面积，从而能将蒸汽中的液滴沾附在折流板组3121上，完成液态水的第一次滤除。

在脱水结构3包括两个第一脱水件31的实施例中，位于上方的第一脱水件31中的导流筒311能穿过位于该第一脱水件31下方的另一个第一脱水件31。也即，请参见图5和图6，位于上方的第一脱水件31中的导流筒311依次穿过位于其下方的另一个第一脱水件31中的各脱水部312，位于下方的第一脱水件31中的导流筒311则与位于下方的第一脱水件31中的最下层的脱水部312的第一密封板3123相连，当然，位于上方的第一脱水件31的导流筒311和位于下方的第一脱水件31的导流筒311应该相错开设置。本实施例仅描述了脱水结构3包括两个第一脱水件31时的情形，当脱水结构3中包括三个、四个或更多个第一脱水件31时，其导流筒311的设置以此类推，在此不做赘述。

在一些实施例中，请参见图4至图9，各折流板组3121均包括平行设置的两个折流板31211，两个折流板31211之间具有间隙d，第二脱水件32位于至少一个第一脱水件31中最上方的脱水部312的间隙d的正上方和至少一个第一脱水件31中最上方的脱水部312的流体通道3122的正上方。

本领域的技术人员应当明白，蒸汽通过至少一个第一脱水件31中最上方的脱水部312时，即蒸汽从至少一个第一脱水件31中最上方的脱水部312的各折流板组3121中的间隙d和至少一个第一脱水件31中最上方的脱水部312的流体通道3122中通过并向上运动。将第二脱水件32设置在该间隙d和该流体通道3122的正上方，能够保证蒸汽第一次滤除液态水后还能进行第二次滤除液态水，进而降低蒸汽排放时产生的“白色污染”。

在一些实施例中，请参见图8，各折流板31211(即折流板组3121包括折流板31211a和折流板31211b)均包括相连接的第一折流板31211a和第二折流板31211b，第一折流板31211a的自由端、第二折流板31211b的自由端均沿重力方向倾斜设置，且第一折流板31211a的自由端的水平高度h1高于第二折流板31211b的自由端的水平高度h2。

本实用新型中采用该种设计，能够保证沾附在折流板31211上的液滴能从第一折流板31211a流向第二折流板31211b，从而使液滴沿着第二折流板31211b的自由端流向流体通道3122中，进而落在密封在流体通道3122底端的第一密封板3123上，最终液滴沿着第一密封板3123下方与流体通道3122连通的导流筒311排出。

在一些实施例中，请参见图7至图9，各折流板组3121均包括折流板31211a和折流板31211b，折流板31211a和折流板31211b沿着其两者之间的间隙d对称设置，其中，折流板31211a的第一折流板31211a的自由端的水平高度h1高于折流板31211a的第二折流板31211b的自由端的水平高度h2，折流板31211b的第一折流板31211a的自由端的水平高度h1高于折流板31211b的第二折流板31211b的自由端的水平高度h2，折流板31211a的第一折流板31211a的自由端与折流板31211b的第一折流板31211a的自由端相远离设置。

在一些实施例中，请参见图9，折流板31211为波纹板，且其上波纹的数量为一个，其中该波纹板为一体成型件。也即，各折流板31211的第一折流板31211a和第二折流板31211b的连接位置处形成一个弧形过渡结构。采用该种设计，采购更加方便、快捷；同时其力学传递更加均匀与稳定。

本领域的技术人员应当明白，在该实施例中，如图6所示，至少一个第一脱水件31中位于最下方的脱水部312中的各折流板组3121之间的间隙d处也可设有第一密封板3123。采用该种设计，能够将至少一个第一脱水件31中的液滴导向各间隙d的位置，从而使得液滴落在该些间隙d下方的第一密封板3123上，最终液滴沿着该第一密封板3123流向流体通道3122并从导流筒311排出。

在一些实施例中，请参见图3，第二脱水件32为多孔板321，多孔板321上设有多个穿孔3211。本领域的技术人员应当明白，为了降低蒸汽中的液滴的含量，多孔板321上的穿孔3211数量可以按照实际需求进行调整，当然穿孔3211的半径也可以按照需求进行调整，只要多孔板321上穿孔3211的数量和半径配合能保证蒸汽完成液态水的第二次滤除就应当在本实用新型的保护范围之内。

在一些实施例中，请参见图1至图9，具体的，各脱水部312的折流板组3121的数量均为四个，四个折流板组3121沿导流筒311的周向等间隔设置。本领域的技术人员应当明白，折流板组3121的数量可以根据实际工况进行调整，例如可以为三个、五个或者其他数量，只要能够进行液态水的滤除就应当在本实用新型的保护范围之内。

在另一个实施方式中，请参见图1，闪蒸汽脱水装置10还包括设置在内腔14中的导流板4，导流板4位于排空筒2与脱水结构3之间，且导流板4的面积大于排空筒2的横截面的面积。其中，导流板4的面积大于排空筒2的横截面的面积是指：排空筒2在水平面中的投影面积不大于导流板4在水平面中的投影面积。

本实用新型采用该种设计，因为导流板4对蒸汽的流向可进行控制与引导，从而能够避免蒸汽直接进入排空筒2中被排放，进而使蒸汽与外壳体1的内壁碰撞，以进一步滤除其中的液态水，最终降低蒸汽排放时出现的“白色污染”。

具体的，导流板4具有呈角度设置的第一导流板41和第二导流板42，第一导流板41和第二导流板42的连接位置处位于排空筒2的正下方，第一导流板41的自由端、第二导流板42的自由端均朝向脱水结构3向下倾斜设置。因此，蒸汽经脱水结构3后，并继续向上运动的过程中，被第一导流板41和第二导流板42阻挡，从而改变蒸汽的流向，使蒸汽再次进行液态水的滤除，避免蒸汽直接进入排空筒2中被排放。本领域的技术人员应当明白，第一导流板41的自由端、第二导流板42的自由端也可以均朝向外壳体1的顶部13向上倾斜设置，在此不做限制，只要能达到改变蒸汽排放流向的目的即可。

在一些实施例中，请参见图1和图2，该闪蒸汽脱水装置10还包括安装架7，前述的排空筒2、脱水结构3和导流板4固定在所述安装架7上，该安装架7固定在该闪蒸汽脱水装置10的外壳体1内。本实用新型通过设置安装架7能够提高产品的集成度，便于整体安装与拆卸。

在一些实施方式中，请参见图1，为了便于该闪蒸汽脱水装置10的安装、检修与维护，外壳体1的侧壁11上设有人孔112，该人孔112位于脱水结构3的下方。

在一些实施方式中，请参见图1，外壳体1的侧壁11上设有压力表113，该压力表113位于脱水结构3的上方；外壳体1的侧壁11上设有温度计114，该温度计114位于脱水结构3的下方；在位于排污水入口111的上方和排污水入口111的下方的外壳体1的侧壁11上分别设有一个液位计115。因为设置有压力表113、温度计114和液位计115，因此能够及时检测该闪蒸汽脱水装置10的一些工作参数，从而保证设备运行在安全范围之内，进而保证生产安全、人员安全。

在一些实施例中，请参见图1，排污水出口121外连接有水封结构5，该水封结构5包括排污管道51和水封管路52。

具体的，排污管道51的一端与排污水出口121相连，排污管道51的另一端上连接有阀门511；水封管路52具有第一竖直管521、第二竖直管522以及连接在第一竖直管521与第二竖直管522之间的水平管523，该水封管路52大体呈倒u型管结构，其中，第一竖直管521与排污管道51相连，第二竖直管522与排污管道51相连，阀门511位于第一竖直管521和第二竖直管522之间的排污管道51上。

本实用新型通过设置水封结构5，可以在外壳体1内储存一定量的冷水，避免外壳体1内储存的冷水直接流失；此外，为保证外壳体1的低点可以排水，排污管道51上连接有阀门511，本领域的技术人员应当明白，该阀门511应当为常闭状态，只有在需要将外壳体1内的排污水排放时，该阀门511才会为开启状态。

为了保证外壳体1内储存冷水的量满足使用需求，在一些实施例中，请参见图1，水平管523的水平高度h3高于外壳体1内的液位高度h4，从而保证液体通过排污管道51进入水封管路52后不会流失减少。当随着脱水结构3脱水量的增加，外壳体1内储存的液体量不断增加，该液体能够沿着第一竖直管521进入水平管523，然后从第二竖直管522进入排污管道51并流出，从而避免外壳体1内液位高度超出预设位置。

本领域的技术人员应当明白，为了固定该闪蒸汽脱水装置10并使其功能能够正常实现，在该外壳体1的下端还连接有能够支撑该外壳体1的多个支腿6，该些支腿6为常规的固定结构，不是本实用新型的重点，在此不再进行赘述。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式，在不脱离本实用新型的精神所做的实质性改进，都属于权利要求的保护范围。

以上仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

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