[实用新型]全封闭式蒸汽凝结水回收设备

说明书

本实用新型涉及一种全封闭式蒸汽凝结水回收设备，尤其一种依靠泵前使凝结水降温获得过冷度以防止水泵汽蚀，而又与外界绝热且无需输入冷却水等冷却介质的全封闭式蒸汽凝结水回收设备。

目前，已有的全封闭式蒸汽凝结水回收设备，由于其热能回收率高，能保证凝结水水质，现已被广泛应用。在全封闭式蒸汽凝结水回收系统中，凝结水从用热设备至凝结水回收设备水泵入口的流程范围内均处于饱合状态，这样，如何解决水泵汽蚀难题就成为全封闭式蒸汽凝结水回收设备的关键技术和主要技术特征。

保证水泵不发生汽蚀的条件是装置的有效汽蚀余量(以Δhe表示)大于水泵的必需汽蚀余量(以Δhr表示)，

即：Δhe＞Δhr            式(1)

其中：Δhr是表示水泵本身汽蚀性能的固定参数，对于一定的水泵，Δhr是一个固定值。

Δhe就是吸入液面上的压力头PO/γ在克服吸入管段中的流动损失∑hs，并把液体提高hg后，所剩余的超过汽化压力的能量，即：

Δhe=PO/γ-Pv/γ-hg-Σhs  式(2)

由此可推知保证水泵不发生汽蚀的条件可用下述关系式表示：

PO/γ-Pv/γ-hg-hs＞Δhr   式(3)

对于现有技术的封闭式凝结水回收装置，水泵入口凝结水无过冷度，PO等于凝结水温度所对应的饱合压力Pb。

即：Pv=Pb=PO              式(4)

将式(4)代入式(3)得到水泵防汽蚀条件：

-hg-Σhs＞Δhr            式(5)

或：-hg＞Δhr+Σhs        式(6)

公知的封闭式凝结水回收水箱将凝结水箱高架，水泵置于水箱下方，并使凝结水箱中凝结水液面高于水泵6米～7米，即：使hg保持-6米～-7米以上的数值，从而满足式(6)的防汽蚀条件，这种方法虽原理简单，但必须将水箱高架，安装、维修及空间布置极不方便，且基建投资高(见图5)；

《中国能源》(国内统一刊号：CN11-2902/TK)2000年第四期《“北凝技术”在化工系统的应用》一文公开了一种名为“凝结水回收器”的凝结水回收设备，按其文章所述，这种设备的防汽蚀性能来源于三部分：

一、水泵入口管路形状的特定设计；

但水泵入口管路形状的任何改变只能影响水泵进口前管路损失∑hs，但因∑hs恒大于零，即便在最理想状态下，设∑hs=0，由式(6)，若要获得可靠的有效汽蚀余量，必须满足：-hg＞Δhr，由此可知仍需依赖凝结水液面与水泵的高度差来满足水泵防汽蚀条件，这方面较传统高置凝结水箱没有明显改进，何况任何实际系统管道阻力总是存在的；

二、靠罐内二次汽压力对水面施压，给水泵提供一个正压水头防止水泵汽蚀；

通过前面的理论分析已明确，对于该文所述的封闭式凝结水回收设备，在绝热条件下，因Pv=Pb=PO，无论二次汽压力高低，恒有PO/γ-Pv/γ=0，即对于该文所述的绝热的封闭式凝结水回收设备，Δhe与液面二次汽压力无关，因此靠二次汽压力防汽蚀是不成立的；

三、依靠文章所述的被其命名为“汽蚀消除装置”的结构，防止低液位时出现降水漏斗，从而防止水泵汽蚀；

但水泵有效汽蚀余量尚未妥善满足，即使消除了降水漏斗也无法保证水泵不发生汽蚀。

可见这种设备不但无法从根本上解决封闭式凝结水回收设备水泵防汽蚀难题，还因水泵入口管段形状设计成漏斗形，给加工制造带来不便，对于使用者而言付出了大量无效投资。

本实用新型的目的是提供一种可靠防止水泵汽蚀、可低位布置、节热节水的全封闭式蒸汽凝结水回收设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下结构：

一种全封闭式蒸汽凝结水回收设备，有水箱、水泵，其特征在于：设有一密闭的集水罐，用于收集凝结水，在集水罐上侧壁设有进水管，在集水罐底端侧壁设有出水管，该出水管与水泵连接，在集水罐下半部内设置有冷却盘管束，该冷却盘管束由多组小直径薄壁金属管制成，在盘管束一侧的集水罐侧壁上设置有一低压室，该低压室为一空腔，盘管束的上端与低压室连接，盘管束的下端与一联管连接，在该联管上设有节流孔，在低压室的上部连接有一喷管，在水泵的出口处连接有一连接管，该连接管伸进低压室内，在该连接管的上端设置有一喷头，该喷头对准其上部的喷管。