一种蒸汽吸收及再汽化装置的制作方法

本技术涉及蒸汽乏汽回收再利用及蒸汽压缩，特别涉及一种蒸汽吸收及再汽化装置。

背景技术：

1、现有蒸汽乏汽的回收再利用设备主要有蒸汽压缩机和汽汽射流泵。蒸汽压缩机都是直接用电动机驱动叶轮或螺杆直接压缩蒸汽，蒸汽压缩机的设备成本比较高，压缩过程产生凝结水并产生过热蒸汽，需要喷水降温，而且由于压缩比过大，一次压缩温升小，应用范围比较窄。汽汽引射泵则需要有高压蒸汽源，通过喷射高压蒸汽，吸入低压蒸汽，输出中压蒸汽。

2、蒸汽吸收及再汽化技术有申请号为202310491142.1的“一种射流式蒸汽吸收及再汽化装置”和申请号为202321038896.3的“一种增强型射流式蒸汽吸收及再汽化装置”，采用先汽液混合再汽化的理念，利用水汽引射器吸收蒸汽，然后再利用汽水分离器汽化。这两种装置有一个共同的特征：在射流器的前端(进水端)设有增压泵，射入射流器的水都直接通过增压泵加压，是一种主动型增压。这种主动型增压方式受背压的影响比较大，为了抵消背压的影响要加大射流压力或者增加后置泵，这样就加大了设备的生产成本。一项新技术的出现总是伴随着技术的不断进步，以找到一种技术方案的更优解，从而提高效率及降低成本。

3、本实用新型的目的是优化射流式蒸汽吸收及再汽化装置的实施方案，解决射流器背压带来的不利影响，制造一种增压泵后置型的射流式蒸汽吸收及再汽化装置，在引射器的出口形成负压、在引射器的射入口形成被动型正压，有效解决了射流器的背压问题，提高了机器的工作效率。射流式蒸汽吸收及再汽化装置具有广泛的应用前景，可用于发电厂的乏汽回收，用于空气能蒸汽发生器的蒸汽增温增压，用于蒸发器的蒸汽吸收及蒸汽增压等等。

技术实现思路

1、本实用新型是这样实现的：一种蒸汽吸收及再汽化装置，主要包括水泵(1)、双级引射器和汽水分离器(6)，其中双级引射器由第一引射器(3)和第二引射器(5)组成，其特征是：双级引射器的出口与水泵的入口连接，水泵的出口与汽水分离器的入口(6.1)连接，汽水分离器的出水口(6.6)与双级引射器的一个射入口或引射口连接，组成一个循环系统，这个循环系统设有一个蒸汽吸入口(4)、一个蒸汽出口(6.5)和一条旁通管(2)，旁通管的一端与水泵的出口连接，旁通管的另外一端与双级引射器的一个射入口连接。

2、所述循环系统的主要部件之间有以下三种连接方式：a.汽水分离器的出水口与第二引射器的射入口直接连接或通过管道连接，第二引射器的出口与第一引射器的引射口直接连接或通过管道连接，第二引射器的出口与水泵的入口直接连接或通过管道连接，水泵的出口与汽水分离器的入口(6.1)通过管道连接，旁通管的一端与水泵的出口通过三通连接，旁通管的另外一端与第一引射器的射入口连接，蒸汽吸入口与第二引射器的引射口连接；b.汽水分离器的出水口与第二引射器的引射口直接连接或通过管道连接，第二引射器的出口与第一引射器的射入口直接连接或通过管道连接，第一引射器的出口与水泵的入口直接连接或通过管道连接，水泵的出口与汽水分离器的入口通过管道连接，旁通管的一端与水泵的出口通过三通连接，旁通管的另外一端与第二引射器的射入口连接，蒸汽吸入口与第一引射器的引射口连接；c.汽水分离器的出水口与第一引射器的引射口直接连接或通过管道连接，第二引射器的出口与第一引射器的射入口直接连接或通过管道连接，第一引射器的出口与水泵的入口直接连接或通过管道连接，水泵的出口与汽水分离器的入口通过管道连接，旁通管的一端与水泵的出口通过三通连接，旁通管的另外一端与第二引射器的射入口连接，蒸汽吸入口与第二引射器的引射口连接。

3、所述水泵有一个或一个以上，两个或两个以上的水泵并联设置或串联设置。两组水泵并联设置可以增加流量或起到一用一备的作用，两个水泵串联可以增加扬程或起到防汽蚀的作用。一般两个串联的水泵中，前泵为低扬程的泵，后泵为高扬程的泵，低扬程的泵是为了给高扬程的泵增加进水压头，从而防止高扬程的水泵发生汽蚀。低扬程的水泵是扬程低于40米的大流量、低速泵，高扬程的水泵通常扬程高于50米。在水泵入口处设置诱导轮也可以起到防汽蚀的作用。水泵通常选用耐温180度左右的高温泵。进一步的，在水泵设置两个压力检测单元，其中一个检测单元设在水泵的吸入口，另外一个检测单元设在汽水分离器。通过对两个检测单元所检测信号进行差值比较，分析汽蚀余量，传输给汽蚀保护的控制系统，对水泵进行跳闸控制以进入汽蚀保护状态的控制模式。

4、第一引射器和第二引射器都设在汽水分离器外面，或者，第二引射器设在汽水分离器外面，第一引射器设在汽水分离器里面，或者，第一引射器设在汽水分离器外面，第二引射器设在汽水分离器里面。当引射器内置在汽水分离器里面时，引射器的引射口就是汽水分离器的出水口。

5、引射器设有射入口、引射口和出口，根据文丘里管原理和拉法尔喷管原理设计制造。引射器根据用途分为水汽引射器和水水引射器。水汽引射器的射入口进水、引射口进蒸汽、出口出水或汽水混合物，通常喷射1立方的水可以引射5立方的蒸汽。水水引射器的射入口进水，引射口进水或汽水混合物，出口出水或汽水混合物。引射器设有收缩段和扩张段，流体进入收缩段时会加速，进入扩张段还会继续加速，在引射口形成负压，将引射口的流体吸进来，从而实现流体的混合。流体在扩张段先加速，后减速，将动能转化为静压能，在出口形成中压输出。

6、所述第一引射器有一个或一个以上，两个或两个以上的第一引射器并联连接，所述第一引射器为单通道引射器或多通道引射器；所述第二引射器有一个或一个以上，两个或两个以上的第二引射器并联连接，所述第二引射器为单通道引射器或多通道引射器。单通道引射器只有1个射入口、1个引射口和1个出口，多通道引射器是将多个单通道引射器集合成一个多通道引设器，目的是增加混合流量。

7、装置中设有补水管和/或排水管，或者，装置中设有补水-排水管。补水管接在汽水分离器，或者，补水管接在汽水分离器的出水口与水泵入口之间的管路上；补水管设有补水接头(9)和单向阀(7)，单向阀与补水接头之间设有电磁阀(8)和/或补水泵。单向阀允许水从补水接头进来，单向流动，阻止水从补水接头流出去。机器启动前要补水进去到指定的水位，防止水泵缺水空转。可以依靠自来水的压力给机器补水，也可以通过补水泵给机器补水。排水管设在汽水分离器的出水口与水泵的入口之间的管路上，排水管上设有排水阀(10)；所述排水阀为电动排水阀或手动排水阀。排水管通常连接在最低水位的地方。排水阀具有排水和排污的作用。当汽水分离器的水位太高时，可以通过排水管排水以控制水位。排水管跟补水管合二为一则成为一条补水-排水管，补水-排水管是可以双向流动的，不设单向阀。补水-排水管一般用电动阀门或气动阀门控制管的通断。补水管和排水管往往是与汽水分离器的出水口通过管道连接的，这时汽水分离器的出水口实际上同时承担出水和进水的双重功能，即，汽水分离器的进水口和出水口合并成一个进出水口。

8、系统既能输出高温蒸汽，也能输出热水。如果需要生产热水，可以通过补水管补水进去，与蒸汽混合后通过排水管排出热水供生产生活使用。因此蒸汽吸收及再汽化装置具有产蒸汽功能和产热水的双重功能。排水阀还可以根据需要增加流量调节功能。

9、在汽水分离器中或汽水分离器的出水口与水泵入口之间的管路上设置有过滤器或ph中和加药器。过滤器和ph中和加药器是选配部件，当接入的蒸汽有化学污染时，才需要设置过滤器和ph中和加药器，防止腐蚀水泵等部件。

10、汽水分离器设有水位探测器(6.4)或机械式水位控制器。水位探测器固定在汽水分离器的上盖6.2)或侧面。先用补水泵将水补进汽水分离器，水位探测器探测到达预定的水位即停止补水，当水量不足、到达水位的下限时，重新补水到预定的水位。水位探测器为水位探针或其它类型的探测器。水位探测器可以探测1个水位或同时探测多个水位。优选的，水位探测器为水位探针。机械式水位控制器为浮球阀式水位控制器，用机械的方式自动控制汽水分离器的水位。

11、汽水分离器设有1个或1个以上的入口，可以支持1个或1个以上的循环射流引射系统。汽水分离器的入口与水泵出口通过管道连接。

12、汽水分离器主要包括罐体、入口(6.1)、上盖(6.2)、蒸汽出口(6.5)、出水口(6.6)、进水口，根据需要在罐体内设置挡板(6.3)或螺旋叶片，也可以不设挡板或螺旋叶片。汽水分离器根据类型可以分为挡板式、旋风式、吸附式、组合式等几个类型。挡板式的汽水分离器比较简单，高温水喷射在挡板的v型斜面上，水流被打散开来汽化，蒸汽从挡板上方的通孔通过，没汽化的水掉落在汽水分离器的下部。汽水分离器也可以做成一个中空的闪蒸罐，利用闪蒸原理实现汽水分离。汽水分离器的出水口可以跟进水口合并成一个进出水口，既有进水的作用也有排水的作用，汽水分离器内的水位过低需要补水的时候进水，汽水分离器内的水位过高时需要排水。汽水分离器的入口设在罐体的上盖或罐体上部的一侧，该入口为喷射口，水流喷入汽水分离器，实现汽水分离。蒸汽出口设在罐体的上盖或罐体上部的一侧，出水口设在底部。

13、系统设有压力传感器，通过压力的变化来控制水泵的转速或启停。

14、蒸汽接入口与引射器的引射口之间的管路上设有单向阀，防止水或蒸汽倒流。

15、蒸汽增压原理：水泵工作时，在引射器的射入口产生正压，在引射器的出口产生负压，高速水流从引射器的射入口喷进去，在引射器的引射口产生负压将低压蒸汽吸入，蒸汽和水的混合物从引射管的扩张段高速喷出，然后逐渐减速，将动能转化为静压能，蒸汽被液化，变成中压热水，然后经过水泵喷进汽水分离器，进行汽水分离，随着吸入循环系统的蒸汽流量的增加，罐内的压力随之上升，通过调节汽水分离器蒸汽出口的流量，得到所需要的中压蒸汽，达到吸入低压蒸汽先液化再汽化及增压的目的。蒸汽增压的过程是一个先液混合再汽化的过程。

16、在增压过程中，增压泵的机械能会转化为热能，可以给蒸汽升温提供部分热能，但是蒸汽温度的增加和蒸汽压力的增加并不会完全同步，可能会因为热量不足导致部分蒸汽液化量大于蒸汽汽化量，因此增压的同时要给蒸汽加热或排走部分凝结水，以保持汽水分离器的水位在设定的范围内。

17、在水泵出口与汽水分离器入口之间的管路上或汽水分离器中设有加热装置(11)；所述加热装置为电磁加热器或电热棒加热器。电磁加热器主要由电路板、线圈和金属管组成，利用电磁感应原理间接加热。电热棒加热器主要由电路板和发热管组成，用发热管直接加热热水。

18、汽水分离器的蒸汽出口处选装配件有压力表、压力开关、对夹式止回阀、法兰软管、流量调节器、安全阀等。