一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器的制作方法

allin2026-05-12  17


本发明属于脱硫废水资源化处理,具体涉及一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器。


背景技术:

1、燃煤电厂生产活动中,产生的废水经过梯级利用,已经大大减少了排放量,到脱硫工艺段,产生的脱硫废水是无论如何处理,都难以达标排放。近年来新建电厂要求废水零排放,老电厂对排放指标要求也越来越苛刻,促使新老电厂对电厂生产中最难处理的废水——脱硫废水进行零排放处理。

2、以负压蒸发技术为主的“热法”浓缩在近些年的应用实践中,因其投资和运行成本低的原因逐渐取得了零排放技术的主导地位,但实践中发现,现有脱硫废水负压蒸发技术工艺流程中二效冷凝水去往三效蒸发或直接去往尾端冷凝水罐,二效冷凝水的热量不但得不到更好的利用,还会使冷凝罐中冷凝水水温居高不下,在真空泵的负压抽吸作用下,冷凝水在冷凝水罐中蒸发,降低系统的真空度,二效蒸发器过热,最终导致闪蒸系统结垢、生产能力急剧下降。需要在二效冷凝水管上增加换热器,使用脱硫废水来料进行换热,可以使二效冷凝水更好的降温,还能充分利用二效冷凝水的热量。这种换热器应采用列管式,冷媒废水走管程,热媒冷凝水走壳程。冷凝水是二效蒸发器底部重力自流向尾端冷凝罐方向,水流呈低速自流状态,冷凝水不能充分与换热管进行高效接触,这种情况下的热交换速度相对较低、效率较低,交换器换热面积需要很大,投资增加。

3、另外,传统的列管换热器,换热管外全部充满热媒,热传递空间浪费太多,效率低,换热器到尾端冷凝罐无法进行真空传递,一效蒸发分离器产生的二次蒸汽只能靠二效蒸发器换热和增加的传统式前置换热器换热冷凝产生真空,促使一效蒸发分离器进行蒸发,这样形成的真空度小,一效蒸发分离器蒸发量比没有前置换热器还小,致使系统生产能力下降。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的冷凝水从二效蒸发器底部重力自流向尾端冷凝罐方向,水流呈低速自流状态,冷凝水不能充分与换热管进行高效接触,热交换速度相对较低、效率较低,交换器换热面积需要很大,以及传统的列管换热器热传递空间浪费太多,效率低,换热器到尾端冷凝罐无法进行真空传递的问题,本发明提供一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器。

2、本发明的目的是以下述方式实现的:

3、一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,所述水膜式前置换热器为立式列管换热器,换热器内部通过上下管板均匀固定多支换热管,上下管板之间设置热媒进口和热媒出口,热媒走壳程上进下出,热媒出口管径大于等于热媒进口管径,换热器上下封头处分别设置冷媒进口和冷媒出口,冷媒走管程下进上出;换热器内上管板下方固定安装有隔板,隔板上均匀设置有与换热管数量相同的开孔,换热管自开孔中穿过,且换热管外壁与开孔孔壁之间形成第一间隙,所有第一间隙最小宽度处的总截面积大于热媒进口管径截面积,热媒从隔板上部分散进入第一间隙,热媒自第一间隙沿换热管外壁向下流动,在换热管外壁形成一层液膜,热媒沿换热管外壁向下流动过程中与换热管内冷媒进行换热;隔板上部分开孔上方固定有挡环,换热管从挡环中穿过,换热管外壁与挡环内壁之间形成第二间隙,第二间隙大于等于第一间隙,热媒中的气体或不凝汽自第二间隙向下流动。

4、热媒为水时,换热管外壁与开孔孔壁之间的第一间隙最小宽度为1mm。

5、所有第一间隙的最小宽度处的总截面积大于热媒进口管径截面积的2.5倍。

6、挡环的数量占换热管总数的15-20%。

7、开孔的形状为圆柱形直孔、锥形孔或圆柱形孔。

8、热媒出口去往尾端冷凝罐的管道上无存水部位。

9、相对于现有技术,本发明的有益效果在于:

10、1、用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,热媒在换热管外壁形成较薄的液膜层,热媒热量可以充分快速传导到换热管内的冷媒中,相邻换热管的水膜层也存在间隙空间,此间隙空间有真空传递,使热媒降温更快。

11、2、用于脱硫废水多效蒸发系统水膜式前置换热器的挡环设计保证真空泵在尾端冷凝罐产生的真空顺利传导到前置换热器和一效蒸发分离器,一效蒸发分离器产生的二次蒸汽因水膜式前置换热器冷凝效果好,一效分离器内将形成更大的真空,促进一效蒸发分离器提高蒸发量,可以提高系统生产能力。



技术特征:

1.一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,其特征在于:所述水膜式前置换热器为立式列管换热器,换热器内部通过上下管板均匀固定多支换热管(1),上下管板之间设置热媒进口和热媒出口,热媒走壳程上进下出,热媒出口管径大于等于热媒进口管径,换热器上下封头处分别设置冷媒进口和冷媒出口,冷媒走管程下进上出;换热器内上管板下方固定安装有隔板(2),隔板(2)上均匀设置有与换热管数量相同的开孔(3),换热管(1)自开孔(3)中穿过,且换热管外壁与开孔孔壁之间形成第一间隙(4),所有第一间隙(4)最小宽度处的总截面积大于热媒进口管径截面积,热媒从隔板(2)上部分散进入第一间隙(4),热媒自第一间隙(4)沿换热管外壁向下流动,在换热管(1)外壁形成一层液膜,热媒沿换热管外壁向下流动过程中与换热管内冷媒进行换热;隔板上部分开孔(3)上方固定有挡环(6),换热管(1)从挡环(6)中穿过,换热管外壁与挡环(6)内壁之间形成第二间隙(5),第二间隙(5)大于等于第一间隙(4),热媒中的气体或不凝汽自第二间隙向下流动。

2.根据权利要求1所述用于脱硫废水多效蒸发系统水膜式前置换热器,其特征在于:热媒为水时,换热管外壁与开孔孔壁之间的第一间隙(4)最小宽度为1mm。

3.根据权利要求1所述用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,其特征在于:所有第一间隙(4)的最小宽度处的总截面积大于热媒进口管径截面积的2.5倍。

4.根据权利要求1所述用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,其特征在于:挡环(6)的数量占换热管(1)总数的15-20%。

5.根据权利要求1所述用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,其特征在于:开孔(3)的形状为圆柱形直孔、锥形孔或圆柱形孔。

6.根据权利要求1所述用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,其特征在于:热媒出口去往尾端冷凝罐的管道上无存水部位。


技术总结
本发明公开一种用于脱硫废水多效蒸发系统的水膜式前置换热器,立式列管换热器内部设多支换热管,热媒走壳程上进下出,热媒出口管径大于等于热媒进口管径,冷媒走管程下进上出;上管板下方固定安装有开孔的隔板,换热管自开孔中穿过,与开孔孔壁之间形成第一间隙,所有第一间隙最小宽度处的总截面积大于热媒进口管径截面积,热媒从隔板上部分散进入第一间隙,自第一间隙沿换热管外壁向下流动,在换热管外壁形成一层液膜;部分开孔上方固定挡环,换热管从挡环中穿过,换热管外壁与挡环内壁之间形成第二间隙,第二间隙大于等于第一间隙,热媒中的气体或不凝汽自第二间隙向下流动。热媒热量可以充分快速传导到换热管内的冷媒中,且利于真空传导。

技术研发人员:温振名,徐俊召,刘国恒,李续龙,赵振哲,谷建辉
受保护的技术使用者:郑州恒博环境科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-27850.html

最新回复(0)