一种冷凝水直接回用装置

技术领域

本发明涉及蒸汽节能领域，具体涉及一种冷凝水直接回用装置。

背景技术

蒸馏分离丙酮加工工艺过程中，高温蒸汽从蒸馏塔底部通入，蒸汽经过蒸馏塔换热变成高温冷凝水，冷凝水回流到蒸馏塔底部，形成高温塔釜底液，塔釜底液为高温的冷凝水，这时高温冷凝水不经处理，没办法直回用，目前大部份的工艺设备中冷凝水被外排，不仅生产工艺的能耗高而且造成能源的浪费和生态环境的热污染。

根据上述的问题，本发明提出了一种冷凝水直接回用装置。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种冷凝水直接回用装置，其可以回收利用高温冷凝水，起到节能降耗的作用。

为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

一种冷凝水直接回用装置，其包括冷凝水输入单元、闪蒸罐单元、汽液分离单元和水蒸汽压缩机单元，其中，

所述冷凝水输入单元接收高于设定温度的蒸汽，用于加热位于单元内的物料以释放出热能形成高温冷凝水；

所述闪蒸罐单元接收来自所述冷凝水输入单元的高温冷凝水，用于降压闪蒸得到低压饱和蒸汽和饱和冷凝水；

所述汽液分离单元接收来自所述闪蒸罐单元的低压饱和蒸汽，用于分离低压饱和蒸汽中的液态水，以及，

所述水蒸汽压缩单元接收来自所述汽液分离单元的低温低压泛蒸汽，用于加热形成高温高压蒸汽并回到所述冷凝水输入单元。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述冷凝水输入单元包括：

蒸馏单元，所述蒸馏单元设有连接所述水蒸汽压缩单元的蒸汽进口管。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述闪蒸罐单元具有：

与所述汽液分离单元连接的闪蒸罐蒸汽出口；

与所述冷凝水输入单元的底部连接的闪蒸罐循环进口、闪蒸罐循环出口和闪蒸罐冷凝水出口，其中，闪蒸罐循环进口的上游和所述闪蒸罐循环出口的下游设有第一电动调节阀；闪蒸罐冷凝水出口的下游设有第二电动调节阀；

设置在底部的闪蒸罐排污口，所述闪蒸罐排污口通过闪蒸罐排污管连接至排污口。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述闪蒸罐单元还设有液位计，以调节所述第一电动调节阀和所述第二电动调节阀的开度。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述闪蒸罐单元还具有：

与所述汽液分离单元连接的闪蒸罐回水口；

与所述水蒸汽压缩机单元连接的闪蒸罐出水口，所述闪蒸罐出水口设有闪蒸罐出水口连接管，所述闪蒸罐出水口连接管通过水蒸汽压缩机冷却水进口管连接至所述水蒸汽压缩机单元，且所述闪蒸罐出水口的下游设有冷却喷射泵。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述汽液分离单元具有：

与所述水蒸汽压缩单元连接的汽液分离器蒸气出口、汽液分离器冷却回水口；

与所述闪蒸罐单元连接的汽液分离器蒸汽进口、汽液分离器液体出口，其中，所述汽液分离器蒸汽进口通过闪蒸罐蒸汽出口连接管与所述闪蒸罐蒸汽出口连接，所述汽液分离器液体出口通过汽液分离器液体出口管与所述闪蒸罐回水口连接。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述汽液分离单元的底部通过汽液分离器排污连接管连接至排污口，所述汽液分离器排污连接管上设有第一电动开关阀。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述水蒸汽压缩机单元具有：

与所述汽液分离器蒸气出口连接的水蒸汽压缩机进口；

一连接至水泵冷却水的冷却水连接管；

水蒸汽压缩机电机；以及，

与所述冷凝水输入单元连接的水蒸汽压缩机出口，所述水蒸汽压缩机出口通过水蒸汽压缩机出口连接管连接至所述蒸汽进口管。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述闪蒸罐循环进口的上游和所述第一电动调节阀的下游还设有循环水泵。

如上所述的冷凝水直接回用装置，进一步的，所述水蒸汽压缩机单元为离心式压缩机。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本发明可以回收蒸馏工艺后冷凝水的显热，闪蒸出部分蒸汽作为泛蒸汽，经过汽液分离，加压后直接使用，可以减少新鲜高温蒸汽的使用量，降低工艺能耗，起到节能降耗的作用；

2、本发明的装置仅依靠电力驱动，制取蒸汽过程中不产生CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明实施例的冷凝水直接回用装置的结构示意图；

其中：01、闪蒸罐单元；02、闪蒸罐蒸汽出口；03、闪蒸罐循环进口；04、闪蒸罐循环出口；05、闪蒸罐冷凝水出口；06、闪蒸罐排污口；07、闪蒸罐排污管；08、液位计；09、闪蒸罐回水口；10、闪蒸罐出水口；11、闪蒸罐出水口连接管；12、冷却喷射泵；13、汽液分离单元；14、汽液分离器蒸汽进口；15、汽液分离器液体出口；16、第一电动开关阀；17、汽液分离器冷却回水口；18、水蒸汽压缩机单元；19、水蒸汽压缩机进口；20、水蒸汽压缩机出口；21、水蒸汽压缩机电机；22、水蒸汽压缩机冷却水进口管；23、冷却水连接管；24、蒸汽进口管；25、蒸馏单元；26、水蒸汽压缩机出口连接管；27、闪蒸罐蒸汽出口连接管；28、循环水泵；29、第一电动调节阀；30、第二电动调节阀；31、汽液分离器排污连接管；32、汽液分离器蒸气出口；33、水蒸汽压缩机冷却水出口管；34、汽液分离器液体出口管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例：

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1，本发明提供一种冷凝水直接回用装置，其可以回收利用高温冷凝水，起到节能降耗的作用，其可以包括冷凝水输入单元、闪蒸罐单元01、汽液分离单元13和水蒸汽压缩机单元18，其中，所述冷凝水输入单元接收高于设定温度的蒸汽，用于加热位于单元内的物料以释放出热能形成高温冷凝水；所述闪蒸罐单元01接收来自所述冷凝水输入单元的高温冷凝水，用于降压闪蒸得到低压饱和蒸汽和饱和冷凝水；所述汽液分离单元13接收来自所述闪蒸罐单元01的低压饱和蒸汽，用于分离低压饱和蒸汽中的液态水；所述水蒸汽压缩单元接收来自所述汽液分离单元13的低温低压泛蒸汽，用于加热形成高温高压蒸汽并回到所述冷凝水输入单元。在本实施例中，高温冷凝水经过闪蒸罐单元01闪蒸、汽液分离单元13实现汽液分离以及水蒸汽压缩机单元18的加压升温等过程，形成新鲜蒸汽回到冷凝水输入单元中，此过程中可以回收蒸馏工艺后冷凝水的显热，同时闪蒸出部分蒸汽作为泛蒸汽，经过汽液分离，加压直接使用，可以减少新鲜高温蒸汽的使用量，降低工艺能耗；另外，本发明的装置仅依靠电力驱动，制取蒸汽过程中不产生CO2和NOx，避免了生态环境的热污染。

再次参见图1，冷凝水输入单元包括蒸馏单元25，所述蒸馏单元25设有连接所述水蒸汽压缩单元的蒸汽进口管24。所述闪蒸罐单元01具有与所述汽液分离单元13连接的闪蒸罐蒸汽出口02、与所述冷凝水输入单元的底部连接的闪蒸罐循环进口03、闪蒸罐循环出口04、闪蒸罐冷凝水出口05以及设置在底部的闪蒸罐排污口06，其中，在闪蒸罐循环进口03的上游和所述闪蒸罐循环出口04的下游设有第一电动调节阀29；闪蒸罐冷凝水出口05的下游设有第二电动调节阀30；所述闪蒸罐排污口06通过闪蒸罐排污管07连接至排污口。

上述实施例中，进一步的，所述闪蒸罐单元01还设有液位计08，液位计08用于调节所述第一电动调节阀29和所述第二电动调节阀30的开度。

上述实施例中，进一步的，所述闪蒸罐单元01还具有：与所述汽液分离单元13连接的闪蒸罐回水口09和与所述水蒸汽压缩机单元18连接的闪蒸罐出水口10，所述闪蒸罐出水口10设有闪蒸罐出水口连接管11，所述闪蒸罐出水口连接管11通过水蒸汽压缩机冷却水进口管22连接至所述水蒸汽压缩机单元18，且所述闪蒸罐出水口10的下游设有冷却喷射泵12。此外闪蒸罐循环进口03的上游和所述第一电动调节阀29的下游还设有循环水泵28。

再次参见图1，所述汽液分离单元13具有：与所述水蒸汽压缩单元连接的汽液分离器蒸气出口32、汽液分离器冷却回水口17以及与所述闪蒸罐单元01连接的汽液分离器蒸汽进口14、汽液分离器液体出口15，其中，所述汽液分离器蒸汽进口14通过闪蒸罐蒸汽出口连接管27与所述闪蒸罐蒸汽出口02连接，所述汽液分离器液体出口15通过汽液分离器液体出口管34与所述闪蒸罐回水口09连接。另外，所述汽液分离单元13的底部通过汽液分离器排污连接管31连接至排污口，所述汽液分离器排污连接管31上设有第一电动开关阀16。

再次参见图1，所述水蒸汽压缩机单元18具有：与所述汽液分离器蒸气出口32连接的水蒸汽压缩机进口19、一连接至水泵冷却水的冷却水连接管23、水蒸汽压缩机电机21以及与所述冷凝水输入单元连接的水蒸汽压缩机出口20，所述水蒸汽压缩机出口20通过水蒸汽压缩机出口连接管26连接至所述蒸汽进口管24。同时水蒸汽压缩机单元18还通过水蒸汽压缩机冷却水出口管33连接至汽液分离单元13的汽液分离器冷却回水口17。示例性的，所述水蒸汽压缩机单元18可以是离心式压缩机。

为了更好地理解本发明，下面对本装置的工作过程进行阐述。

新鲜高温蒸汽经蒸汽进口管24进入蒸馏单元25中，蒸汽在蒸馏单元25中加热物料，释放出热能变成高温冷凝水，高温冷凝水汇流到蒸馏单元25底部，形成高温塔釜底液。

高温塔釜底液经过循环水泵28的作用，进入闪蒸罐单元01，高温冷凝水在闪蒸罐单元01内降压闪蒸得到低压饱和蒸汽和饱和冷凝水，低压饱和蒸汽通过闪蒸罐蒸汽出口02和闪蒸罐蒸汽出口连接管27进入汽液分离单元13，液位计08控制第一电动调节阀29和第二电动调节阀30的开度，以调节高温冷凝水进入闪蒸罐单元01和低温冷凝水排出闪蒸罐单元01的流量。

低温泛蒸汽通过汽液分离器蒸汽进口14进入汽液分离单元13，泛蒸汽经汽液分离的作用，饱和低压蒸汽从汽液分离单元13顶部经汽液分离器蒸气出口32和水蒸汽压缩机进口19进入水蒸汽压缩单元。

低压泛蒸汽经过水蒸压缩机单元的作用，低压泛蒸汽变成高温高压蒸汽从水蒸汽压缩机出口20排出，经过水蒸汽压缩机出口连接管26、蒸汽进口管24进入蒸馏单元25，形成一个工作循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。