一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)及低壓蒸汽發(fā)生裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，包括壓力平衡器和真空泵，所述真空泵和所述壓力平衡器通過(guò)抽真空管道連接，所述壓力平衡器與一儲(chǔ)液罐利用管道連通，且所述管道上設(shè)置有自動(dòng)閥，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述自動(dòng)閥。本實(shí)用新型同時(shí)公開(kāi)了具有該負(fù)壓平衡系統(tǒng)和低壓蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽發(fā)生裝置。本實(shí)用新型對(duì)蒸汽的溫度進(jìn)行精確控制，也確保了加熱蒸汽處于低壓狀態(tài)，保證安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)及低壓蒸汽發(fā)生裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及化工溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)以及低壓蒸汽發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在精細(xì)化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域，很多低溫反應(yīng)(100°C以下)對(duì)溫度的控制要求非常嚴(yán)格，一旦溫度高于反應(yīng)溫度，極易導(dǎo)致反應(yīng)加劇，輕則物料全廢，重則引發(fā)爆炸;若溫度偏低，則反應(yīng)速率降低，副產(chǎn)物增多，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]由于工業(yè)蒸汽溫度波動(dòng)較大，這些反應(yīng)的加熱難以用工業(yè)蒸汽直接加熱完成。尤其對(duì)于熱敏性物料的加熱、蒸餾和濃縮等工藝，無(wú)法直接使用工業(yè)蒸汽進(jìn)行加熱。
[0004]目前對(duì)低溫反應(yīng)加熱系統(tǒng)通常采用水浴加熱或者油浴加熱的方式，能耗高、加熱效率低，投資費(fèi)用高，整體設(shè)備體積較大。
[0005]現(xiàn)在也出現(xiàn)了不少通過(guò)調(diào)整熱媒介質(zhì)溫度實(shí)現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)。一般在工作過(guò)程中，反應(yīng)釜需要降溫時(shí)，則通入冷媒介質(zhì)降溫，需要升溫時(shí)，則將冷媒先通過(guò)換熱器管芯，利用熱蒸汽加熱后，再進(jìn)入反應(yīng)釜的夾層實(shí)現(xiàn)升溫。這種溫度控制方式屬于被動(dòng)性的，響應(yīng)速度非常慢，不適合于對(duì)反應(yīng)溫度要求十分嚴(yán)格的精細(xì)化工、醫(yī)藥領(lǐng)域。而目前的低溫蒸汽發(fā)生裝置，也普遍存在很大的缺陷:1、蒸汽的溫度無(wú)法進(jìn)行控制，滿(mǎn)足不了不同反應(yīng)溫度的需求;2、產(chǎn)生的蒸汽壓力無(wú)法進(jìn)行控制，直接通入到反應(yīng)釜的夾套中，存在巨大的危險(xiǎn)性;3、采用電熱轉(zhuǎn)換，換熱效率低，能量利用率很差;4、自動(dòng)化程度低。
[0006]尤其是，目前并沒(méi)有一種合理結(jié)構(gòu)的負(fù)壓平衡裝置。這使得加熱反應(yīng)容器的蒸汽溫度無(wú)法降得太低，致使加熱溫度難以控制，同時(shí)蒸汽的壓力也難以進(jìn)行精確的控制，并且，在調(diào)整壓力的過(guò)程中，還需要對(duì)真空栗反復(fù)的開(kāi)啟、關(guān)閉，造成了電能的大量浪費(fèi)，提高了成本。
[0007]因此，開(kāi)發(fā)一種新的負(fù)壓平衡系統(tǒng)以及低壓蒸汽發(fā)生裝置，不但具有迫切的研究?jī)r(jià)值，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，這正是本實(shí)用新型得以完成的動(dòng)力所在和基礎(chǔ)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服上述所指出的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動(dòng)后，從而完成了本實(shí)用新型。
[0009]具體而言，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)以及低壓蒸汽發(fā)生裝置，以解決加熱蒸汽難以精確控制溫度壓力的技術(shù)問(wèn)題。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0011]一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，包括壓力平衡器和真空栗，所述真空栗和所述壓力平衡器通過(guò)抽真空管道連接，所述壓力平衡器與一儲(chǔ)液罐利用管道連通，且所述管道上設(shè)置有自動(dòng)閥，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述自動(dòng)閥。
[0012]很顯然，該管道的位置是儲(chǔ)液罐的上部，不能低于液面，否則無(wú)法對(duì)氣壓進(jìn)行調(diào)整。在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)到系統(tǒng)壓力過(guò)高，真空度不足時(shí)，可以控制自動(dòng)閥開(kāi)啟，通過(guò)壓力平衡裝置對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行降壓。
[0013]而儲(chǔ)液罐與低壓蒸汽發(fā)生器連通的意義在于:通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)液罐內(nèi)氣壓，可以將蒸汽發(fā)生裝置內(nèi)調(diào)成負(fù)壓，在負(fù)壓狀態(tài)下，更利于液體介質(zhì)的汽化，汽化產(chǎn)生的蒸汽溫度就可以控制在比較低的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，可以根據(jù)不同的反應(yīng)溫度需求，控制真空度，根據(jù)不同真空度產(chǎn)生蒸汽的溫度的不同，來(lái)控制蒸汽的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制;能夠滿(mǎn)足需要一些熱敏性物質(zhì)的加熱反應(yīng)，在精細(xì)化工、醫(yī)藥等對(duì)反應(yīng)加熱溫度具有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，具有十分重要的意義。
[0014]由于真空栗自帶截止閥，真空管道上可以不用再設(shè)置截止閥。但是，處于安全、效率的考慮，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抽真空管道上設(shè)置有第一截止閥。設(shè)計(jì)有第一截止閥的意義在于:當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓值達(dá)到一定值后，可以停止真空栗，關(guān)閉第一截止閥，則儲(chǔ)液罐與壓力平衡器形成相互補(bǔ)償?shù)臍鈮合到y(tǒng)。壓力平衡器可以直接對(duì)儲(chǔ)液罐內(nèi)的氣壓進(jìn)行調(diào)整，無(wú)需反復(fù)開(kāi)啟真空栗。
[0015]同樣的，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抽真空管道利用歧管與低壓蒸汽輸送管路連通，且所述歧管上安裝有第二截止閥。低壓蒸汽輸送管路，是指低壓蒸汽發(fā)生器向反應(yīng)容器輸送低壓力蒸汽的管道。
[0016]所述真空栗通過(guò)抽真空管道對(duì)壓力平衡器及整個(gè)系統(tǒng)抽真空。
[0017]本實(shí)用新型提供的低壓蒸汽發(fā)生裝置，具有低壓蒸汽發(fā)生器和負(fù)壓平衡系統(tǒng)。
[0018]作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，本實(shí)用新型中，所述低壓蒸汽發(fā)生器，包括
[0019]換熱器管芯，所述換熱器管芯具有通入高溫介質(zhì)的第一入口以及排出冷凝介質(zhì)的第一出口 ；
[0020]和殼體，所述殼體包圍所述換熱器管芯，且所述殼體開(kāi)設(shè)有第二入口，以及位于所述殼體頂部的低壓蒸汽出口，所述第二入口用以通入易汽化介質(zhì)(易汽化介質(zhì)即在所述換熱器管芯加熱作用下產(chǎn)生能夠蒸發(fā)形成低壓蒸汽的介質(zhì))，所述低壓蒸汽出口連接有低壓蒸汽輸送管路，利用低壓蒸汽輸送管路將產(chǎn)生的低壓蒸汽輸送到需要控溫加熱的設(shè)備處。
[0021]所述易汽化介質(zhì)為沸點(diǎn)低于高溫蒸汽溫度的液體，包括但不限于水和乙醇。
[0022]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述換熱器管芯包括直管式換熱器管芯、螺旋纏繞式換熱器管芯。
[0023]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述換熱器管芯采用螺旋纏繞式換熱器管芯，其換熱管螺旋設(shè)置，多層纏繞結(jié)構(gòu)之間的螺旋方向相反，比直管式換熱器管芯換熱效率更高。
[0024]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一入口的一端與所述換熱器管芯連通，另一端延伸至所述殼體的外部，并連接外接蒸汽管道，所述外接蒸汽管道用以引導(dǎo)高溫蒸汽，例如工業(yè)蒸汽、余熱回收蒸汽等高溫蒸汽，通過(guò)第一入口進(jìn)入到換熱器管芯中，對(duì)易汽化介質(zhì)進(jìn)行加熱，然后高溫蒸汽冷凝成為液體，從第一出口流出。
[0025]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外接蒸汽管道可以選擇性設(shè)置有過(guò)濾器。過(guò)濾器用以過(guò)濾外接高溫蒸汽中的雜質(zhì)，但是，大部分情況下，無(wú)此必要。
[0026]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外接蒸汽管道設(shè)置有調(diào)節(jié)比例閥，能夠控制高溫蒸汽進(jìn)氣量。
[0027]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述低壓蒸汽出口下游(即低壓蒸汽輸送管路)設(shè)置有用以采集低壓蒸汽溫度參數(shù)的溫度傳感器。
[0028]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外接蒸汽管道設(shè)置的調(diào)節(jié)比例閥為自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥，且所述溫度傳感器利用控制導(dǎo)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥的控制，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)低壓蒸汽的實(shí)時(shí)溫度控制自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫蒸汽進(jìn)氣量的控制。
[0029]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一出口設(shè)置于所述殼體的底部，一端與所述換熱器管芯連通，另一端連接排泄管道。
[0030]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排泄管道上設(shè)置有閥門(mén)，優(yōu)選為疏水閥，用以將換熱器管芯中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳等不凝氣體盡快排出，同時(shí)最大限度地自動(dòng)防止蒸汽的泄露。
[0031]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二入口連接有用以?xún)?chǔ)存易汽化介質(zhì)的儲(chǔ)液罐，即該儲(chǔ)液罐與上面所述的壓力平衡器管道連通。
[0032]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二入口與所述儲(chǔ)液罐之間的連接管道上安裝有循環(huán)栗和過(guò)濾器，所述過(guò)濾器用以過(guò)濾進(jìn)入到循環(huán)栗中的易汽化介質(zhì)中的雜質(zhì)。
[0033]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲(chǔ)液罐的頂部連接有放空閥，底部安裝有排水閥。
[0034]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述殼體上安裝有用以檢測(cè)所述殼體內(nèi)易汽化介質(zhì)存量的第一液位計(jì)。
[0035]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一液位計(jì)利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述循環(huán)栗。當(dāng)?shù)谝灰何挥?jì)顯示殼體內(nèi)易汽化介質(zhì)存量低于一定值時(shí)，第一液位計(jì)將信號(hào)反饋到循環(huán)栗，自動(dòng)控制循環(huán)栗的開(kāi)啟，對(duì)殼體中充入易汽化介質(zhì)。
[0036]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲(chǔ)液罐外接有補(bǔ)液栗，所述補(bǔ)液栗用以向所述儲(chǔ)液罐內(nèi)補(bǔ)充易汽化介質(zhì)。
[0037]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲(chǔ)液罐上安裝有用以檢測(cè)所述儲(chǔ)液罐內(nèi)易汽化介質(zhì)存量的第二液位計(jì)。
[0038]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二液位計(jì)利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述補(bǔ)液栗。當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)液位較低時(shí)，第二液位計(jì)反饋信號(hào)至補(bǔ)液栗，控制補(bǔ)液栗對(duì)罐體內(nèi)補(bǔ)充。
[0039]本實(shí)用新型中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二入口處于所述換熱器管芯的下方。
[0040]當(dāng)然，所述換熱器管芯與所述殼體之間、以及換熱器管芯相鄰的換熱管之間均具有過(guò)液間隙。
[0041]本實(shí)用新型中，作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述殼體設(shè)置有第二出口，所述第二出口用以導(dǎo)出未汽化的易汽化介質(zhì)。
[0042]本實(shí)用新型中，作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二出口設(shè)置于所述換熱器管芯的上方。
[0043]本實(shí)用新型中，作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二出口利用溢流管道回接至所述儲(chǔ)液罐，所述溢流管道上安裝有溢流管截止閥。
[0044]本實(shí)用新型中，作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述低壓蒸汽出口位置安裝有氣液分離器。
[0045]本實(shí)用新型中，作為一種進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氣液分離器包括絲網(wǎng)除沫器、旋風(fēng)分離器。氣液分離器用以分離蒸汽中的液體，使從所述低壓蒸汽出口出去的蒸汽為純度較高的低壓蒸汽，簡(jiǎn)稱(chēng)低壓蒸汽。
[0046]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0047]節(jié)約工業(yè)蒸汽，一旦系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，僅需要非常少的工業(yè)蒸汽即可滿(mǎn)足加熱要求，熱能利用率高達(dá)95%以上。
[0048]產(chǎn)生低溫蒸汽處于負(fù)壓狀態(tài)下的蒸汽發(fā)生自循環(huán)系統(tǒng)，通入工業(yè)蒸汽后會(huì)產(chǎn)生低于100°C的蒸汽，用做低溫反應(yīng)工況的加熱熱源。而且可以根據(jù)不同的反應(yīng)溫度需求，控制真空度，根據(jù)不同真空度產(chǎn)生蒸汽的溫度的不同，來(lái)控制蒸汽的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制。
[0049]加熱效率高、性?xún)r(jià)比高。作為反應(yīng)容器加熱媒介的低溫蒸汽，加熱效率是水(油)浴的2倍以上，因此大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)與水(油)浴加熱方式相比，系統(tǒng)循環(huán)栗功率小，消耗電能少，運(yùn)行費(fèi)用少。
[0050]高效節(jié)能。系統(tǒng)中的蒸發(fā)器采用螺旋纏繞管式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，效率高，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器可節(jié)約工業(yè)蒸汽5%-10%。
[0051 ]溫控精確、穩(wěn)定。采用控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)溫度，控制精度可達(dá)土 I°c，更適合熱敏性物料的工況。
[0052]系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。蒸汽發(fā)生自循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部采用純水(乙醇等)作為介質(zhì)，可根據(jù)不同的溫度控制需求，選用不同的介質(zhì)。
[0053]低壓蒸汽自循環(huán)系統(tǒng)，蒸汽發(fā)生器采用獨(dú)特的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)氣液分離裝置，保證產(chǎn)生的為純度較高蒸汽，從而保證加熱效率，減少蒸汽中夾帶的液體對(duì)設(shè)備造成的腐蝕。
[0054]通過(guò)壓力平衡裝置，維持系統(tǒng)真空度的穩(wěn)定，無(wú)需反復(fù)開(kāi)啟真空栗，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，減少對(duì)真空栗的損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0055]圖1是本實(shí)用新型負(fù)壓平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖2為本實(shí)用新型低壓蒸汽發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖中:換熱器管芯I，殼體2，第一入口3，第一出口4，第二入口5，低壓蒸汽出口6，外接蒸汽管道7，溫度傳感器8，自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥9，排泄管道10，第一疏水閥11，儲(chǔ)液罐12，循環(huán)栗13，第一過(guò)濾器14，第一液位計(jì)15，補(bǔ)液栗16，第二液位計(jì)17，中控柜18，放空閥19，第二出口 20，溢流管道21，溢流管截止閥22，氣液分離器23，壓力平衡器24，真空栗25，第一截止閥26，第二截止閥27，抽真空管道28，自動(dòng)閥29，壓力傳感器30，低壓蒸汽輸送管路31。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來(lái)例舉本實(shí)用新型，并非對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍局限于此。
[0059]實(shí)施例一
[0060]本實(shí)施例為負(fù)壓平衡系統(tǒng)的具體實(shí)施例。
[0061]一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，包括壓力平衡器24和真空栗25，所述真空栗25和所述壓力平衡器24通過(guò)抽真空管道28連接，所述壓力平衡器24與一儲(chǔ)液罐12利用管道連通，且所述管道上設(shè)置有自動(dòng)閥29，所述儲(chǔ)液罐12上設(shè)有壓力傳感器30，所述壓力傳感器利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述自動(dòng)閥。很顯然，該管道的位置是儲(chǔ)液罐的上部，不能低于液面，否則無(wú)法對(duì)氣壓進(jìn)行調(diào)整。在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)到系統(tǒng)壓力過(guò)高，真空度不足時(shí)，可以控制自動(dòng)閥開(kāi)啟，通過(guò)壓力平衡裝置對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行降壓。而儲(chǔ)液罐與低壓蒸汽發(fā)生器連通的意義在于:通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)液罐內(nèi)氣壓，可以將蒸汽發(fā)生裝置內(nèi)調(diào)成負(fù)壓，在負(fù)壓狀態(tài)下，更利于液體介質(zhì)的汽化，汽化產(chǎn)生的蒸汽溫度就可以控制在比較低的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，可以根據(jù)不同的反應(yīng)溫度需求，控制真空度，根據(jù)不同真空度產(chǎn)生蒸汽的溫度的不同，來(lái)控制蒸汽的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制;能夠滿(mǎn)足需要一些熱敏性物質(zhì)的加熱反應(yīng)，在精細(xì)化工、醫(yī)藥等對(duì)反應(yīng)加熱溫度具有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，具有十分重要的意義。由于真空栗自帶截止閥，真空管道上可以不用再設(shè)置截止閥。但是，處于安全、效率的考慮，本實(shí)施例中，所述抽真空管道上設(shè)置有第一截止閥26。設(shè)計(jì)有第一截止閥的意義在于:當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓值達(dá)到一定值后，可以停止真空栗，關(guān)閉第一截止閥，則儲(chǔ)液罐與壓力平衡器形成相互補(bǔ)償?shù)臍鈮合到y(tǒng)。壓力平衡器可以直接對(duì)儲(chǔ)液罐內(nèi)的氣壓進(jìn)行調(diào)整，無(wú)需反復(fù)開(kāi)啟真空栗。同樣的，所述抽真空管道利用歧管與低壓蒸汽輸送管路31連通，且所述歧管上安裝有第二截止閥27。低壓蒸汽輸送管路，是指低壓蒸汽發(fā)生器向反應(yīng)容器輸送低壓力蒸汽的管道。
[0062]所述真空栗25通過(guò)抽真空管道對(duì)壓力平衡器24及整個(gè)系統(tǒng)抽真空。
[0063]實(shí)施例二
[0064]本實(shí)施例為低壓蒸汽發(fā)生裝置的具體實(shí)施例。
[0065]本實(shí)施例中，低壓蒸汽發(fā)生裝置，由低壓蒸汽發(fā)生器和負(fù)壓平衡系統(tǒng)兩部分組成。負(fù)壓平衡系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐與一低壓蒸汽發(fā)生器連通。
[0066]其中，所述低壓蒸汽發(fā)生器，包括換熱器管芯I和殼體2，所述換熱器管芯I具有通入高溫介質(zhì)的第一入口 3以及排出冷凝介質(zhì)的第一出口 4;所述殼體2包圍所述換熱器管芯I，且所述殼體2開(kāi)設(shè)有第二入口 5，以及位于所述殼體頂部的低壓蒸汽出口 6，所述第二入口5用以通入易汽化介質(zhì)(易汽化介質(zhì)即在所述換熱器管芯加熱作用下產(chǎn)生能夠蒸發(fā)形成低壓蒸汽的介質(zhì))。所述易汽化介質(zhì)為沸點(diǎn)低于高溫蒸汽溫度的液體，包括但不限于水和乙醇。通過(guò)將高溫通入換熱器管芯I中，實(shí)現(xiàn)對(duì)殼體2內(nèi)的易汽化介質(zhì)進(jìn)行加熱，易汽化介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生低壓蒸汽，這樣就節(jié)約工業(yè)蒸汽，一旦系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，僅需要非常少的工業(yè)蒸汽即可滿(mǎn)足加熱要求，熱能利用率高達(dá)95%以上;而且加熱效率高、性?xún)r(jià)比高。作為反應(yīng)容器加熱媒介的低溫蒸汽，加熱效率是水(油)浴的2倍以上，因此大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)與水(油)浴加熱方式相比，系統(tǒng)循環(huán)栗功率小，消耗電能少，運(yùn)行費(fèi)用少。產(chǎn)生低溫蒸汽處于負(fù)壓狀態(tài)下的蒸汽發(fā)生自循環(huán)系統(tǒng)，通入工業(yè)蒸汽后會(huì)產(chǎn)生低于100°C的蒸汽，用做低溫反應(yīng)工況的加熱熱源。而且可以根據(jù)不同的反應(yīng)溫度需求，控制真空度，根據(jù)不同真空度產(chǎn)生蒸汽的溫度的不同，來(lái)控制蒸汽的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制。
[0067]換熱器管芯I包括直管式換熱器管芯、螺旋纏繞式換熱器管芯。本實(shí)施例中，發(fā)明人選擇了螺旋纏繞式換熱器管芯，螺旋纏繞式換熱器管芯具有換熱管束，換熱管束包括套裝在一起的多層管束層，所述管束層各層均布，相鄰的所述管束層的螺旋方向相反。也就是，換熱管螺旋設(shè)置，多層纏繞結(jié)構(gòu)之間的螺旋方向相反，比直管式換熱器管芯換熱效率更高。組成了低壓蒸汽自循環(huán)系統(tǒng)，換熱器管芯采用獨(dú)特的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)氣液分離裝置，保證產(chǎn)生的為純度較高蒸汽，從而保證加熱效率，減少蒸汽中夾帶的液體對(duì)設(shè)備造成的腐蝕。而且高效節(jié)能。系統(tǒng)中的蒸發(fā)器采用螺旋纏繞管式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，效率高，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器可節(jié)約工業(yè)蒸汽5%-10%。
[0068]為了實(shí)現(xiàn)高溫蒸汽的順利、密封、高效的通入，以充分利用熱量。所述第一入口3的一端與所述換熱器管芯I連通，另一端延伸至所述殼體2的外部，并連接外接蒸汽管道7，所述外接蒸汽管道7用以引導(dǎo)高溫蒸汽，例如工業(yè)蒸汽、余熱回收蒸汽等高溫蒸汽，通過(guò)第一入口3進(jìn)入到換熱器管芯I中，對(duì)易汽化介質(zhì)進(jìn)行加熱，然后高溫蒸汽冷凝成為液體，從第一出口4流出。所述外接蒸汽管道設(shè)置有過(guò)濾器(圖中未示出)。過(guò)濾器用以過(guò)濾外接蒸汽中的雜質(zhì)。
[0069]所述外接蒸汽管道7設(shè)置有調(diào)節(jié)比例閥，能夠控制高溫蒸汽進(jìn)氣量，該調(diào)節(jié)比例閥可以人工調(diào)整，也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)低壓蒸汽溫度的精準(zhǔn)控制，發(fā)明人在所述低壓蒸汽出口下游設(shè)置有用以采集低壓蒸汽溫度參數(shù)的溫度傳感器8。同時(shí)，所述外接蒸汽管道設(shè)置的調(diào)節(jié)比例閥為自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥9，且所述溫度傳感器8利用控制導(dǎo)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥9的控制，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)低壓蒸汽的實(shí)時(shí)溫度控制自動(dòng)調(diào)節(jié)比例閥9，實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫蒸汽進(jìn)氣量的控制。很顯然，該裝置會(huì)設(shè)置中控柜18以方便實(shí)現(xiàn)調(diào)控功能，大大提高自動(dòng)化程度?；谝陨系臏乜鼐_、穩(wěn)定系統(tǒng)，采用控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)溫度，控制精度可達(dá)±1°C，更適合熱敏性物料的工況。
[0070]高溫工業(yè)蒸汽在經(jīng)過(guò)換熱器管芯I的換熱后，會(huì)冷凝，產(chǎn)生的冷凝液需要順利排出，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的作業(yè)。因此，本實(shí)施例中，所述第一出口4設(shè)置于所述殼體2的底部，一端與所述換熱器管芯I連通，另一端連接排泄管道10。所述排泄管道上設(shè)置有第一疏水閥11，用以將換熱器管芯中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳等不凝氣體盡快排出，同時(shí)最大限度地自動(dòng)防止蒸汽的泄露。
[0071]隨著低壓蒸汽的產(chǎn)生，殼體2中的易汽化介質(zhì)需要不斷補(bǔ)充。所述第二入口5連接有用以?xún)?chǔ)存易汽化介質(zhì)的儲(chǔ)液罐12。所述第二入口 5與所述儲(chǔ)液罐12之間的連接管道上安裝有循環(huán)栗13和第一過(guò)濾器14，所述第一過(guò)濾器14用以過(guò)濾進(jìn)入到循環(huán)栗13中的易汽化介質(zhì)中的雜質(zhì)。當(dāng)然，儲(chǔ)液罐12也需要考慮向其中補(bǔ)充易汽化介質(zhì)，為了便于易汽化介質(zhì)的導(dǎo)入，在所述儲(chǔ)液罐12的頂部連接有放空閥19，易汽化介質(zhì)的類(lèi)型不滿(mǎn)足要求或雜質(zhì)較多，需要更換時(shí)，可以利用底部安裝的排水閥將儲(chǔ)液罐12內(nèi)殘留的易汽化介質(zhì)排出。因此，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。蒸汽發(fā)生自循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部采用純水(乙醇等)作為介質(zhì)，可根據(jù)不同的溫度控制需求，選用不同的介質(zhì)。
[0072]發(fā)明人為了保證儲(chǔ)殼體2內(nèi)易汽化介質(zhì)的存量，所述殼體2上安裝有用以檢測(cè)所述殼體2內(nèi)易汽化介質(zhì)存量的第一液位計(jì)15，所述第一液位計(jì)15利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述循環(huán)栗13。當(dāng)?shù)谝灰何挥?jì)15顯示殼體內(nèi)易汽化介質(zhì)存量低于一定值時(shí)，第一液位計(jì)15將信號(hào)反饋到循環(huán)栗13，自動(dòng)控制循環(huán)栗13的開(kāi)啟，對(duì)殼體中充入易汽化介質(zhì)。同樣的，所述儲(chǔ)液罐12外接有補(bǔ)液栗16，所述補(bǔ)液栗16用以向所述儲(chǔ)液罐12內(nèi)補(bǔ)充易汽化介質(zhì)。所述儲(chǔ)液罐12上安裝有用以檢測(cè)所述儲(chǔ)液罐12內(nèi)易汽化介質(zhì)存量的第二液位計(jì)17。所述第二液位計(jì)17利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述補(bǔ)液栗16。當(dāng)儲(chǔ)液罐12內(nèi)液位較低時(shí)，第二液位計(jì)17反饋信號(hào)至補(bǔ)液栗16，控制補(bǔ)液栗16對(duì)罐體內(nèi)補(bǔ)充。顯然，以上電子監(jiān)控元件也會(huì)接入中控柜18中進(jìn)行集中化控制。
[0073]為了盡可能的提高殼體內(nèi)易汽化介質(zhì)的氣化速度和效率，所述第二入口5處于所述換熱器管芯I的下方，易汽化介質(zhì)從下而上充入殼體2內(nèi)。換熱器管芯I與所述殼體2的內(nèi)壁之間、換熱器管芯I中相鄰的換熱管之間具有過(guò)液間隙。該過(guò)液間隙的存在不但使易汽化介質(zhì)能夠充滿(mǎn)殼體，更重要的是，能夠使易汽化介質(zhì)包圍換熱器管芯，最大限度的提高了易汽化介質(zhì)與換熱器管芯的熱交換面積。
[0074]當(dāng)然，殼體2內(nèi)不可能全部充滿(mǎn)易汽化介質(zhì)，需要留置一定的空腔，用以存積產(chǎn)生的低壓蒸汽，因此，發(fā)明人在所述殼體設(shè)置有第二出口 20，所述第二出口 20用以及時(shí)導(dǎo)出未汽化的易汽化介質(zhì)，所述第二出口 20設(shè)置于所述換熱器管芯I的上方。所述第二出口 20利用溢流管道21回接至所述儲(chǔ)液罐，所述溢流管道上安裝有溢流管截止閥22。
[0075]產(chǎn)生的低壓蒸汽從殼體2頂部的低壓蒸汽出口導(dǎo)出使用，在低壓蒸汽出口6位置安裝有氣液分離器23。所述氣液分離器23包括絲網(wǎng)除沫器、旋風(fēng)分離器。氣液分離器23用以分離蒸汽中的液體，使從所述低壓蒸汽出口 6出去的蒸汽為純度較高的低壓蒸汽，這種低壓蒸汽導(dǎo)出使用時(shí)，由于含液量低，因此不容易對(duì)輸氣管道造成堵塞。
[0076]應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而非意欲限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，其特征在于:包括壓力平衡器和真空栗，所述真空栗和所述壓力平衡器通過(guò)抽真空管道連接，所述壓力平衡器與一儲(chǔ)液罐利用管道連通，且所述管道上設(shè)置有自動(dòng)閥，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有壓力傳感器，所述壓力傳感器利用控制導(dǎo)線(xiàn)連接所述自動(dòng)閥。2.如權(quán)利要求1所述的一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述抽真空管道上設(shè)置有第一截止閥。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種負(fù)壓平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述抽真空管道利用歧管與低壓蒸汽輸送管路連通，且所述歧管上安裝有第二截止閥。4.低壓蒸汽發(fā)生裝置，具有如權(quán)利要求1所述的負(fù)壓平衡系統(tǒng)，所述負(fù)壓平衡系統(tǒng)的儲(chǔ)液罐連接一低壓蒸汽發(fā)生器。5.如權(quán)利要求4所述的低壓蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:所述低壓蒸汽發(fā)生器包括 換熱器管芯，所述換熱器管芯具有通入高溫介質(zhì)的第一入口以及排出冷凝介質(zhì)的第一出口； 和殼體，所述殼體包圍所述換熱器管芯，且所述殼體開(kāi)設(shè)有用以通入易汽化介質(zhì)的第二入口，以及位于所述殼體頂部的低壓蒸汽出口，所述低壓蒸汽出口連接有低壓蒸汽輸送管路。
【文檔編號(hào)】F22B35/00GK205504945SQ201620333433
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】許倍強(qiáng), 張慧芳, 郭廣前, 徐兆展, 李志文
【申請(qǐng)人】山東豪邁機(jī)械制造有限公司