一种先导式连排废水多级降压扩容汽化装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，主要涉及一种先导式连排废水多级降压扩容汽化装置。

背景技术：

锅炉排污是锅炉运行中的一大损失，为控制炉水、蒸汽品质，锅炉必须要进行连续排污又称表面排污，要求连续不断的从炉水盐碱浓度最高的部位排出部分炉水，以减少炉水中的含盐量、碱量含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量。其目的就是为了保证炉水的品质使锅炉能够长期稳定的安全运行。但这部分热量损失也是影响锅炉效益的一大因素。

根据某电厂共有35t/h×4台链条炉与50t/h×3台循环流化床锅炉，目前共有6台在运行，锅炉总蒸发量为180吨/小时左右。一般中温中压供热型锅炉汽包的连续排污率在3％—5％，按这个指标排放锅炉炉水才能达到合格的品质。中温中压锅炉汽包压力为3.82mpa，其饱和压力下的饱和水温度为247℃。目前运行的6台锅炉连续排污率以3％计算，总排污量约有5.4/吨小时左右的汽水混合状态的汽包连排废水，经入连排扩容器闪蒸汽化后回收至除氧器，一般连排扩容器对锅炉连排炉水的余热回收率约在24％左右。也就是说这5.4吨左右具有较高热品位的连排废水虽经过连排扩容器回收了一部分热量，但大部分还是接入定排扩容器后被排掉没有做到余热100％的回收，不仅造成大量的热源损失，同时还造成对环境的热污染。

同时，目前的锅炉高压废水在回收利用过程中，有通过汽包进行缓压处理的方案，一般是在汽包内设置缓压罩，高压废水进入缓压罩后再从缓压罩进入汽包，从而将废水的压力减小。该过程中，高压废水对缓压罩的冲击极大，使用一段时间后缓压罩被冲击变形甚至损坏，增加了汽包的使用成本，同时缓压罩上还容易生成水垢等难以去除的杂质，影响汽包的正常工作。

再者，由于汽包的体积有限，高温废水进入汽包内后迅速转换方向，将竖直方向的水流直接切换为水平方向，其流速极快，容易将换向处损坏；这也是造成废水冲击力大的主要因素，是导致缓压罩被损坏的主要原因。

因此现有的废水回收利用处理装置使用成本较高，维护麻烦，不能完全满足实际需求，需要对现有的废水回收利用处理装置进行调整优化，提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种先导式连排废水多级降压扩容汽化装置，旨在将内的缓压结构进行优化改进，提高缓压结构的耐冲击能力，减少缓压结构受到的损坏；同时能控制改变高压废水的流向，利用高压废水的冲击力将缓压结构进行冲洗，避免缓压结构上产生杂质和残留污物；再者，缓慢改变废水进入后的流向，使废水造成的冲击力减小，且首先使废水的热量传导至内，提高热量的传递效率。

为了实现上述效果，本实用新型所采用的技术方案为：

一种先导式连排废水多级降压扩容汽化装置，包括罐体，所述的罐体内横向设置有第一扩散桶，第一扩散桶外部依次套接第二扩散桶和第三扩散桶，第一扩散桶、第二扩散桶和第三扩散桶的桶口齐平且密封，三个扩散桶的表面均设有若干扩散孔；所述的罐体上设置有进水管，进水管伸入罐体后连通螺纹管，螺纹管呈锥形卷绕且连接喷嘴，所述的喷嘴的大径口与螺纹管连通，喷嘴的小径口管连通至第一扩散桶内部，喷嘴的喷口水平朝向第一扩散桶的桶底中心；第一扩散桶的桶底为锥面，桶底中心朝向桶内且锥面上设置有垂直于喷口朝向的切向板，所述切向板与锥面之间通过弧面过渡连接。

所述的罐体底部设置有排汽口，用于罐体内水蒸气的排出。

上述公开的汽化装置，高温废水从进水管进入，并通过喷嘴喷向第一扩散桶，高温废水依次从第一扩散桶、第二扩散桶和第三扩散桶上的扩散孔穿过后进入罐体空间，高温废水的温度散发至罐体内，且废水经过降压处理后成为高温蒸汽，经过排汽口输送至外部使用。在该过程中，高温废水从进水口进入后率先进入螺纹管，并在螺纹管的导向下逐渐转向，最终由垂直方向转换为水平方向；高温废水通过喷嘴进入第一扩散桶后，与桶底中心撞击，被桶底中心的锥面分化，在切向板处被导流，最终高压废水冲向第一扩散桶的桶壁，避免桶壁滋生水垢和残留杂质。

进一步的，对上述技术方案中公开的螺纹管进行优化，并举出如下具体可行的方案：所述的螺纹管为铜管，其顶部为竖直管道，中部为4～6圈半径逐渐增大的圆弧形管道，下部为水平管道。

进一步的，高压高温废水冲向第一扩散桶的桶底时，桶底中心实现水流的分化，但持续的冲击将导致桶底损坏，本实用新型为解决此问题，对上述技术方案中公开的第一扩散桶进行优化，举出如下可行的方案：桶底中心处设置旋转头，旋转头为圆锥形，所述的旋转头转动设置于桶底中心处，且旋转头位于切向板与喷嘴之间，旋转头的尖端正对喷嘴，另一端的径向尺寸小于切向板的尺寸。

再进一步，对上述技术方案中公开的旋转头连接方式进行细化，所述的桶底中心处设置有转轴，转轴上设置有轴承，旋转头与轴承配合连接并相对桶底转动。

再进一步，为加强旋转头对水流的分化能力，对旋转头的结构进行优化，所述的旋转头的侧表面上设置有螺旋状的凸条。当高压水流冲击旋转头时，在凸条的作用下，能够促进旋转头转动，提高了旋转头将水流转向导流的能力。

进一步的，喷嘴的作用主要是提高流速，降低压力，进而使液态废水转换为汽水状态，本实用新型为更好的实现上述目的，对上述技术方案中公开的喷嘴进行优化，举出如下具体可行的技术方案：所述的喷嘴的大径口直径为50～80cm，小径口直径为25～50cm。

再进一步，对上述技术方案中公开的喷嘴与第一扩散桶的连接方式进行优化，高压水从喷嘴喷出之后，所述的喷嘴通过扩散管与第一扩散桶连通，扩散管为喇叭状，扩散管口径小的一端与喷嘴的小径口紧密相连，扩散管的另一端与第一扩散桶的桶口密封连接。

进一步结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2～4mm的扩散孔，二级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为4～5mm的扩散孔，三级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2～4mm的扩散孔。

进一步结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶的直径为40～60cm，二级扩散桶的直径为110～130cm，三级扩散桶的直径为130～150cm。

进一步结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶、第二扩散桶和第三扩散桶均采用不锈钢材料制成。

进一步结合实际需求，举出如下优选方案：所述的罐体的顶部设有一个以上的进汽口，用于蒸汽的进入。一般情况下，罐体的顶部设置有两个进汽口，当罐体内的温度达不到预设的输出温度时，通过进汽口输入高温蒸汽进行加热；当一个进汽口输入高温蒸汽也不能达到预设的输出温度时，开启第二个进汽口，继续提高罐体内的温度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1本实用新型设置螺纹管，使废水的转向逐渐完成，避免了废水在转向过程成中造成管道的损坏。

2.本实用新型设置第一扩散桶的桶底为锥形，通过锥形的桶底中心实现高温高速水流的分化，避免了水流对桶底造成过大的冲击力，保护了桶底。

3.本实用新型设置了旋转头，高温高速水流直接冲击旋转头而不是桶底中心，当旋转头损坏时，直接更换一个旋转头即可，旋转头进一步保护了桶底中心。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1是按照实施例1实施的结构示意图；

图2是第一扩散桶的桶底结构示意图；

图3是按照实施例2实施的结构示意图；

图4是按照实施例2实施时的内部结构示意图。

上图中，各标号的含义是：1-罐体；2-进水管；3-喷嘴；4-扩散管；5-排汽口；6-第一扩散桶；7-第二扩散桶；8-第三扩散桶；9-第一扩散桶的桶底；901-切向板；902-旋转头；903-凸条；10-进汽口；11-螺纹管；12-增热螺纹管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例1

如图1、图2所示，一种先导式连排废水多级降压扩容汽化装置，包括罐体1，具体的说：所述的罐体1内横向设置有第一扩散桶6，第一扩散桶6外部依次套接第二扩散桶7和第三扩散桶8，第一扩散桶6、第二扩散桶7和第三扩散桶8的桶口齐平且密封，三个扩散桶的表面均设有若干扩散孔；所述的罐体1上设置有进水管2，进水管2伸入罐体1后连通螺纹管11，螺纹管11呈锥形卷绕且连接喷嘴3，所述的喷嘴3的大径口与螺纹管11连通，喷嘴3的小径口管连通至第一扩散桶6内部，喷嘴3的喷口水平朝向第一扩散桶的桶底9中心；第一扩散桶的桶底9为锥面，桶底中心朝向桶内且锥面上设置有垂直于喷口朝向的切向板901，所述切向板901与锥面之间通过弧面过渡连接。

所述的罐体1底部设置有排汽口5，用于罐体1内水蒸气的排出。

上述公开的汽化装置，高温废水从进水管2进入，并通过喷嘴3喷向第一扩散桶6，高温废水依次从第一扩散桶6、第二扩散桶7和第三扩散桶8上的扩散孔穿过后进入罐体1空间，高温废水的温度散发至罐体1内，且废水经过降压处理后成为高温蒸汽，经过排汽口5输送至外部使用。在该过程中，高温废水从进水口2进入后率先进入螺纹管11，并在螺纹管11的导向下逐渐转向，最终由垂直方向转换为水平方向；高温废水通过喷嘴3进入第一扩散桶6后，与桶底中心撞击，被桶底中心的锥面分化，在切向板901处被导流，最终高压废水冲向第一扩散桶6的桶壁，避免桶壁滋生水垢和残留杂质。

对上述技术方案中公开的螺纹管11进行优化，并举出如下具体可行的方案：所述的螺纹管11为铜管，其顶部为竖直管道，中部为4～6圈半径逐渐增大的圆弧形管道，下部为水平管道。

高压高温废水冲向第一扩散桶的桶底9时，桶底中心实现水流的分化，但持续的冲击将导致桶底损坏，本实用新型为解决此问题，对上述技术方案中公开的第一扩散桶6进行优化，举出如下可行的方案：桶底中心处设置旋转头902，旋转头902为圆锥形，所述的旋转头902转动设置于桶底中心处，且旋转头902位于切向板901与喷嘴3之间，旋转头902的尖端正对喷嘴3，另一端的径向尺寸小于切向板901的尺寸。

对上述技术方案中公开的旋转头902连接方式进行细化，所述的桶底中心处设置有转轴，转轴上设置有轴承，旋转头与轴承配合连接并相对桶底转动。

为加强旋转头902对水流的分化能力，对旋转头902的结构进行优化，所述的旋转头902的侧表面上设置有螺旋状的凸条903。当高压水流冲击旋转头902时，在凸条903的作用下，能够促进旋转头902转动，提高了旋转头902将水流转向导流的能力。

喷嘴3的作用主要是提高流速，降低压力，进而使液态废水转换为汽水状态，本实用新型为更好的实现上述目的，对上述技术方案中公开的喷嘴3进行优化，举出如下具体可行的技术方案：所述的喷嘴3的大径口直径为50～80cm，小径口直径为25～50cm。

对上述技术方案中公开的喷嘴3与第一扩散桶6的连接方式进行优化，高压水从喷嘴3喷出之后，所述的喷嘴3通过扩散管4与第一扩散桶6连通，扩散管4为喇叭状，扩散管4口径小的一端与喷嘴3的小径口紧密相连，扩散管4的另一端与第一扩散桶的桶口密封连接。

结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2～4mm的扩散孔，二级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为4～5mm的扩散孔，三级扩散桶上的桶壁和桶底上设有直径为2～4mm的扩散孔。

结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶的直径为40～60cm，二级扩散桶的直径为110～130cm，三级扩散桶的直径为130～150cm。

结合实际需求，举出如下优选方案：所述的第一扩散桶6、第二扩散桶7和第三扩散桶8均采用不锈钢材料制成。

结合实际需求，举出如下优选方案：所述的罐体1的顶部设有一个以上的进汽口10，用于蒸汽的进入。一般情况下，罐体1的顶部设置有两个进汽口10，当罐体1内的温度达不到预设的输出温度时，通过进汽口10输入高温蒸汽进行加热；当一个进汽口10输入高温蒸汽也不能达到预设的输出温度时，开启第二个进汽口10，继续提高罐体1内的温度。

上述连排废水多级降压扩容汽化装置的节能效益计算：

按锅炉排污率3％，即四台锅炉每小时5.4吨的连排废水，应减去原来能在连排扩容器回收给除氧器用24％的热量产生的经济效益、及每小时要汽化及加热连排炉水所需补充的新蒸汽，约1吨/小时左右的能在汽轮机里能做功产生的经济效益。当将这5.4吨/小时的连排废水通过对其过滤、汽化、加热后提高热品位后再并入热网，其热品位相当于供热蒸汽的热值。可按每吨蒸汽可按供给热用的户价格180元结算，每年可产生的经济收益：

回收的热量产生的经济效益：￥＝5.4吨×24小时×180元×330天＝7698240

元；换算成节约的供热蒸汽为：q＝5.4吨×2960000kj×24小时×330天＝126593280000kj；

据焓熵表查得，0.5mpa、250℃的蒸汽热焓值为：2960kj/kg一吨为2960000kj；

每吨标准煤的热焓值为：29308000kj；

每年节约的表准煤为：b＝126593280000kj÷29308000kj＝4319吨。

成本结算：一吨锅炉新蒸汽可在汽轮机做功发电产生的经济效益，按发一度电所需的汽耗率11kg/1kwh，做完功后的排汽仍可卖给热网这里不计成本，年产生的经济效益如下：

一吨新蒸汽可发电：1000kg÷11kg/1kwh＝91kwh；按电价0.75元计年电费：91kwh×0.75元×24小时×330天＝540540元。

总结：此方案最终要减去新蒸汽发电能产生经济效益的成本及原连排废水可在连排扩容器能回收24％收益。

年总节能经济收益：7698240×76％—540540＝5310122元。

实施例2

本实施例公开了一种横冲式连排废水多级降压扩容汽化装置，与实施例1中相同的是：包括罐体1，具体地说，所述的罐体1内横向设置有第一扩散桶6，第一扩散桶6外部依次套接第二扩散桶7和第三扩散桶8，第一扩散桶6、第二扩散桶7和第三扩散桶8的桶口齐平且密封，三个扩散桶的表面均设有若干扩散孔；所述的罐体1上设置有进水管2，伸入罐体1内且连接喷嘴3，所述的喷嘴3的大径口与进水管2连通，喷嘴3的小径口管连通至第一扩散桶6内部，喷嘴3的喷口水平朝向第一扩散桶的桶底9中心；第一扩散桶的桶底9为锥面，桶底中心朝向桶内且锥面上设置有垂直于喷口朝向的切向板901，所述切向板901与锥面之间通过弧面过渡连接。

与实施例1中不同的是，本实施例在罐体1内增设了增热螺纹管12结构，具体如下：

如图3、图4所示，所述的罐体1内设置有增热螺纹管12，所述的增热螺纹管12沿罐体1的内壁面螺纹卷绕，且增热螺纹管12的两端均连通至罐体1外，增热螺纹管12用于将导通高温蒸汽，将高温蒸汽的热量传导至罐体1内。

所述的增热螺纹管12包括可拆卸进汽段、螺纹段和出汽段，所述的进汽段和出汽段分别设置在罐体1上，所述的螺纹段设置在罐体1内，且螺纹段两端分别对应连接至进汽段和出汽段。

所述的增热螺纹管12为铜管，其管径为10mm～20mm。

当废水携带的热量不足时，导致从排汽口5排出的蒸汽达不到预设的温度，通过增热螺纹管12内的高温蒸汽进行增热，使罐体1内的蒸汽温度达到预设的温度，通过增热螺纹管12的方式加热，不仅实现了罐体1内蒸汽温度的升高，还避免了罐体1内蒸汽压力值的增加，降低了的负担。

以上即为本实用新型列举的几种实施方式，但本实用新型不局限于上述可选的实施方式，在不相矛盾的情况下，上述技术特征可进行任意组合得到新的技术方案，且本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

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