應(yīng)用于mvr系統(tǒng)的超重力除霧器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明應(yīng)用于機(jī)械蒸汽再壓縮MVR系統(tǒng)的超重力除霧器，由電機(jī)、葉輪、殼體加芯體組成，電機(jī)帶動(dòng)葉輪及芯體旋轉(zhuǎn)，葉輪與芯體連結(jié)，除霧后的蒸汽由葉輪傳輸進(jìn)入壓縮機(jī)，芯體由同心薄壁筒體層層排列，芯體在電機(jī)帶動(dòng)下與葉輪一起旋轉(zhuǎn)，二次蒸汽在芯體內(nèi)通過離心力的作用，使里面的小液滴與蒸汽分離，之后進(jìn)入所述殼體，在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行二次分離。本發(fā)明的除霧器進(jìn)行兩次分離，一次為芯體分離，主要分離直徑較大，量最多的小液滴，這個(gè)過程將除去二次蒸汽中大部分的小液滴，二次為蝸殼內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)分離，這個(gè)過程使得蒸汽流有很大的旋轉(zhuǎn)速度，使得小液滴獲得更高的離心力，將分離出直徑更小的小液滴，進(jìn)一步提高了氣液分離器的除霧效果。
【專利說明】應(yīng)用于MVR系統(tǒng)的超重力除霧器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的超重力除霧器涉及一種除霧器，特別涉及一種流速快含有小液滴的蒸汽分尚設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]溶液加熱汽化產(chǎn)生的二次蒸汽夾帶細(xì)小液滴(D〈10 μ m)，并伴有泡沫產(chǎn)生，這通常會(huì)造成有用產(chǎn)品的損失或者污染冷凝水，所以在其進(jìn)入下一工況之前，必須進(jìn)行除霧。
[0003]所以一般都需要經(jīng)過除霧器分離出其中的非氣相，保證管道的清潔和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其性能直接影響系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和設(shè)備壽命。應(yīng)用于MVR系統(tǒng)的除霧器又需要適應(yīng)一些新的工況。如何在蒸汽流速比較大，除霧器裝置比較小以免蒸汽在除霧器中溫度降低的情況中使得水蒸汽與其中的小液滴分離成為一個(gè)新的課題。
[0004]現(xiàn)有的除霧器一般有兩種:一是慣性除霧器，利用蒸汽突然轉(zhuǎn)向，使液滴來不及轉(zhuǎn)向而碰到器壁被收集，常用的是折板式除霧器和折流式除霧器。二是碰撞除霧器，利用蒸汽與設(shè)備器壁碰撞，液滴在器壁界面張力作用下聚集，小液滴積聚成大液滴沿壁面下落，如絲網(wǎng)除霧器和直桿除霧器。大多都整合在吸收塔或噴淋塔內(nèi)的頂部，屬于簡易設(shè)備。一般絲網(wǎng)除霧效果比較好，但存在易堵塞、不宜清洗、抗腐蝕性差或者效率低、體積大等問題，其情況并不適應(yīng)于MVR系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服普通除霧器的缺點(diǎn)，針對(duì)MVR系統(tǒng)的新工況，提出一種超重力除霧器。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，便于安裝；分離效率高，不降低蒸汽溫度，蒸汽阻力小，設(shè)備只消耗電能；連續(xù)工作性能強(qiáng)。比同類離心式除霧器性能有很大的提高。普通除霧器，如絲網(wǎng)除霧器應(yīng)用于MVR系統(tǒng)不但使得系統(tǒng)會(huì)在結(jié)構(gòu)上臃腫，并且此過程會(huì)降低二次蒸汽的火用，產(chǎn)生浪費(fèi)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種應(yīng)用于MVR系統(tǒng)的超重力除霧器，由電機(jī)、葉輪、殼體加芯體組成，其特征是，所述殼體由三部分組成，對(duì)數(shù)螺旋型風(fēng)機(jī)機(jī)殼與筒體連結(jié)，底部為收集小液滴的錐形封頭。進(jìn)氣口在筒體上，其位置在芯體入氣口上方，以避免高速流體吹散分離出的液體顆粒，形成二次夾帶。芯體由多層同心的薄壁筒體層層排列，三角形翅片板釬焊于兩層筒壁之間，翅片板間就是蒸汽通道。二次蒸氣由進(jìn)氣口進(jìn)入，由于風(fēng)機(jī)的吸力，進(jìn)入由翅片板組成的蒸汽通道，在離心力作用下，分離出液相，進(jìn)行一次分離，由于芯體為多層結(jié)構(gòu)，故有很高的效率。分離過后的水蒸氣進(jìn)入對(duì)數(shù)螺旋機(jī)殼，在葉輪的做功下，使得進(jìn)入的蒸汽旋流速度迅速增大，高速旋流蒸汽再次使夾帶的微小液滴在離心力作用下甩向機(jī)殼器壁，進(jìn)行二次分離，分離出的液滴匯集于底殼底部，除霧后的二次蒸汽于出口進(jìn)入下一件設(shè)備。除霧器頂部設(shè)有脈沖清洗器，以清洗除霧器，防止堵塞。
[0007]所述葉輪、機(jī)殼、芯體都為高強(qiáng)度不銹鋼，防止腐蝕。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述葉輪距離機(jī)殼下端板的距離至少為上端板的兩倍，以收集二次分離的小液滴，并且避免將小液滴夾帶排出。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蝸殼出氣口下端向上傾斜的角度為10°~20°，有效防止小液滴流出。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蝸殼上設(shè)排液管，以排除積累的液體。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯體間為三角形翅片，一是保證多層筒體的穩(wěn)定性，二是使得通道內(nèi)的二次蒸汽旋轉(zhuǎn)，由于液體密度大于氣體，因此液體顆粒具有更大的慣性，微小液滴撞擊并粘附在器壁上而本分尚出來。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯體高度與直徑比值為1.1-1.5，以確保芯體的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。芯體筒壁為I毫米左右的薄板，其圓度要高，以使芯體在旋轉(zhuǎn)中保持穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。芯體長度應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?，以確保順利分離的情況下，使得芯體旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯體筒層數(shù)要大于5層，每層間的翅片高度為IOmm左右，這樣縮短了液滴在離心力作用下的遷移距離，使除霧效率提高，并且這個(gè)尺度可以有效防止結(jié)垢，并且有利于離心分離。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)氣口要略高于芯體下端，避免積聚于芯體底部流出的液滴被甩如進(jìn)氣口。
[0015]本發(fā)明中的除霧器能進(jìn)行兩次分離，一次為芯體分離，主要分離直徑較大，量最多的小液滴，這個(gè)過程將除去二次蒸汽中大部分的小液滴，二次為蝸殼內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)分離，這個(gè)過程使得蒸汽流有很大的旋轉(zhuǎn)速度，使得小液滴獲得更高的離心力，將分離出直徑更小的小液滴，進(jìn)一步提高了氣液分離器的除霧效果。
[0016]對(duì)數(shù)螺旋型風(fēng)機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)由于蝸殼的擴(kuò)壓作用，其對(duì)蒸汽有一個(gè)預(yù)壓縮作用。電機(jī)置于頂部，葉輪及芯體靠電機(jī)帶動(dòng)工作。電機(jī)功率要滿足兩個(gè)條件，一是其提供的功率要滿足進(jìn)氣量，二是其帶動(dòng)芯體對(duì)小液滴產(chǎn)生的離心力要足夠使其順利分離。
[0017]蝸殼下端部分要伸入到芯體最外層筒壁，以防止未除霧的蒸汽與除霧后的蒸汽混合，并且此不密封結(jié)構(gòu)能方便蝸殼的清洗。葉輪與蝸殼下端距離要遠(yuǎn)大于上端距離，其目的是收集二次分離出的小液滴，并使得分離出的小液滴不受葉輪的影響，并且收集的小液滴在蝸殼與筒壁不密封處可以形成液封。蝸殼出氣口下端應(yīng)有一個(gè)向上傾斜的角度，以防止小液滴流出。蒸汽入口直徑盡可能大一點(diǎn)，以減小進(jìn)口流速，以免流速過高與液滴碰撞，將分離的小液滴繼續(xù)帶入芯體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是除霧器分解圖。
[0020]圖3是葉輪及對(duì)數(shù)螺旋機(jī)殼的空間剖示圖。
[0021]圖4是芯體蒸汽通道剖示圖。
[0022]圖5是錐形封頭示意圖。
[0023]圖6是液相與氣相分離原理圖。
[0024]圖7是除霧器工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0026]本發(fā)明的超重力除霧器屬于離心式除霧器，但又區(qū)別于普通的離心式旋流除霧器。普通的離心式是利用慣性離心力使液滴分離的，它有兩種形式:一種是利用氣流自身在固定的容器內(nèi)部做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成氣液分離，另一種是在洗滌器內(nèi)設(shè)置固定的葉片，造成氣流旋轉(zhuǎn)從而使氣液分離，而本專利的除霧器是使用比固定葉片更為復(fù)雜更為有效率的帶三角形翅片的多層筒體來帶動(dòng)蒸汽旋轉(zhuǎn)，使氣液分離。與傳統(tǒng)的折板式和絲網(wǎng)式除霧器相比，其體積緊湊，效率高，分離效果好，蒸汽阻力小。
[0027]參照附圖1、2，應(yīng)用于MVR系統(tǒng)的超重力除霧器由電機(jī)101、對(duì)數(shù)螺旋機(jī)殼102、葉輪103、筒體104、芯體105、蒸汽入口 106、錐形封頭107組成，所述的芯體105與葉輪103焊接在一起。電機(jī)功率要保證能滿足MVR系統(tǒng)中離心高壓風(fēng)機(jī)入口流量的需求，并且要使蒸汽中的液相獲得足夠的離心力，以使之順利分離。芯體長度不宜過長，以免防止整個(gè)系統(tǒng)的抖動(dòng)以及降低蒸汽溫度。筒體與機(jī)殼焊接，但是機(jī)殼與芯體確實(shí)不連結(jié)的，確保芯體安全旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，要避免未除霧蒸汽與除霧過后的蒸汽相混合。
[0028]參照附圖3，葉輪103與機(jī)殼104的結(jié)構(gòu)與普通通風(fēng)機(jī)類似，區(qū)別在于此葉輪要帶著芯體旋轉(zhuǎn)，葉輪與封板及芯體整體鎳基釬焊而成，可以有效避免可能發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，并且能保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。
[0029]參照附圖4(a)、圖4 (b)，芯體105中由多層薄筒壁501與三角翅片502層層釬焊組成。蒸汽順著由翅片和筒壁構(gòu)成的通道進(jìn)入芯體，在離心力的作用下，使的小液滴分離出來，附著于筒壁，于底部回收。多層薄筒壁要保證同心以及圓度，以使芯體旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免大的震動(dòng)。
[0030]參照附圖5，錐形封頭的作用是使分離出的小液滴更好的匯聚于底部，方便排出，回收。其設(shè)計(jì)按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
[0031]參照附圖6，蒸汽通過通道時(shí)，在離心力的作用下，液體小顆粒被甩到薄筒壁上，不斷累積，在重力的作用下沿筒壁下流由錐形封頭下端排出分離器。
[0032]參照附圖7，原蒸汽從蒸汽入口進(jìn)入，隨后在芯體中進(jìn)行氣液分離，除霧過后的蒸汽進(jìn)入機(jī)殼102，在葉輪的做功下，使得進(jìn)入的蒸汽旋流速度迅速增大，高速旋流蒸汽再次使夾帶的微小液滴在離心力作用下甩向機(jī)殼器壁，進(jìn)行二次分離。之后除霧的蒸汽從入口排出。而在芯體中分離出來的小液滴在筒壁匯集，在重力作用下于底部排出。機(jī)殼中分離出的小液滴匯集于機(jī)殼底部，由機(jī)殼與芯體間的間隙排出。
[0033]以上所述，本發(fā)明的上述方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說明并未指出本發(fā)明的范圍，因此，在于本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于機(jī)械蒸汽再壓縮MVR系統(tǒng)的超重力除霧器，由電機(jī)、葉輪、殼體加芯體組成，所述電機(jī)帶動(dòng)葉輪及芯體旋轉(zhuǎn)，其特征在于:所述葉輪與芯體連結(jié)，除霧后的蒸汽由葉輪傳輸進(jìn)入壓縮機(jī)，所述芯體由同心薄壁筒體層層排列，所述芯體在電機(jī)帶動(dòng)下與葉輪一起旋轉(zhuǎn)，二次蒸汽在所述芯體內(nèi)通過離心力的作用，使里面的小液滴與蒸汽分離，之后進(jìn)入所述殼體，在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行二次分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的超重力除霧器，其特征在于:所述殼體由三部分組成，對(duì)數(shù)螺旋型風(fēng)機(jī)蝸殼與筒體主體連結(jié)，底部為收集小液滴的錐形封頭；所述芯體為多層同心薄壁筒體構(gòu)成，筒體之間由定向的三角翅片釬焊連結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的超重力除霧器，其特征在于:所述殼體由三部分組成，最上部分為葉輪的蝸殼；中間部分為圓柱形薄壁外殼主體，在下端有進(jìn)氣口 ；最下端為錐形封頭，收集分離出的液滴；所述芯體為多層同心薄壁筒體構(gòu)成，筒體之間由定向的三角翅片釬焊連結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特征在于:所述葉輪、芯體及外殼的材質(zhì)均為高強(qiáng)度不銹鋼；所述葉輪旋轉(zhuǎn)將蒸汽吸入，通過所述對(duì)數(shù)螺旋型風(fēng)機(jī)蝸殼排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特征在于:筒體上端與葉輪焊接在一起，所述芯體的筒層數(shù)大于5層，每層間的翅片高度為IOmm左右；所述芯體的高度與直徑比值為1.1-1.5 ;芯體筒壁為I毫米左右的薄板。
6.根據(jù)權(quán)利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特征在于:蝸殼下端部分要伸入到芯體最外層筒壁，葉輪與蝸殼下端距離要遠(yuǎn)大于上端距離，蝸殼出氣口下端有一個(gè)向上傾斜的角度；筒體的進(jìn)氣口，其位置在所述芯體入氣口上方，進(jìn)氣口要略高于芯體下端。
7.根據(jù)權(quán)利要求書6所述的超重力除霧器，其特征在于:所述葉輪距離機(jī)殼下端板的距離至少為上端板的兩倍，所述蝸殼出氣口下端向上傾斜的角度為10°~20°。
8.根據(jù)權(quán)利要求書2或3所述的超重力除霧器，其特征在于:除霧器頂部設(shè)有脈沖清洗器，所述蝸殼上設(shè)排液管。
【文檔編號(hào)】B01D45/12GK103816722SQ201410083301
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】凌祥, 朱力, 李洋, 鄧華輝 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)