[发明专利]一种真空热水机组用冷凝式汽气分离的在线抽气装置

说明书

技术领域

本发明涉及真空热水机组的冷凝式汽气分离的在线抽气装置。

背景技术

目前，真空热水机组以其具有操作简单、运行安全、无须第三方监检、可内置多组换热器、布置无特殊要求等优点，不断受到用户的青睐和市场的认可，特别是随着煤改气项目的不断推广，逐渐替代了原有的带压热水锅炉。

热媒汽体是真空热水机组的大敌，一旦机组热媒侧含有少量热媒汽体，会造成机组的换热效率大大降低，直接影响机组性能，所以真空热水机组最大的问题是如何保持机组的真空度，如何有效排除由于真空腐蚀、热媒水中含气体以及机组接口泄漏等原因进入热媒侧的热媒汽体，是机组有效运行的关键。

真空热水机组目前的抽气装置一般是采用排汽抽气或真空泵抽气两种方式，虽然可以排除热媒侧的热媒汽体，但一般只能在停炉的状态下运行，而且损耗一部分热媒水；一旦设备有少许泄漏，无法及时排出热媒汽体，需要等到停炉后方可进行；采用真空泵抽气时，往往夹带着大量蒸汽，对真空泵有损耗，而水环式真空泵又效率低下且费电。

另外，还有采用温差控制利用真空泵抽除热媒汽体，虽然实现了在线抽气，但仍只能抽除少量比蒸汽较轻的氢气，对于其它热媒汽体则分离效果不显著，无法推广使用。

综上所述，如何在现有真空热水机组的基础上，开发一种可以自动收集热媒汽体，并通过自动检测装置，智能地将其排出的装置，降低热媒水损耗，减少补水次数，降低真空泵电耗，减少司炉人员的操作强度是本领域技术人员需要思考的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种真空热水机组用冷凝式汽气分离的在线抽气装置，能够实现在真空热水机组运行的情况下，自动分离、收集和排放真空热水机组中的热媒汽体。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种真空热水机组用冷凝式汽气分离的在线抽气装置，包括冷凝分离器和气体集气管，所述冷凝分离器具有进汽口、排气口、冷凝水排水口和冷源进出接口，所述气体集气管设置在真空热水机组的换热区用于收集热媒汽体并连接至冷凝分离器的所述进汽口，所述冷凝分离器内设置汽气分离器，所述排气口外接的排气管路上设置不凝性气体的排气机构，所述冷凝水排水口回接至真空热水机组的热媒水。

优选地，至少在所述换热区的上下部设置开放的集气室，其中上部集气室的开口朝上，下部集气室的开口朝下，气体集气管的集气分支对应连通至上下部集气室，实现不同类别不凝性气体的收集，提高收集、分离的彻底性。

优选地，所述冷源进出接口对应接管采暖回水和采暖出水，采用采暖系统循环水作为冷凝分离器冷源，实现系统水资源的再利用。

优选地，所述排气机构包括依次设置的隔膜阀、电磁阀和真空泵。其中电磁阀配置两个。

进一步地，本发明的在线抽气系统还包括气体温度传感器和热媒水温度传感器，其中，所述气体温度传感器设置在冷凝分离器的所述进汽口处，所述热媒水温度传感器设置在真空热水机组的热媒水处。从而构成温差控制系统，使真空泵间断运行，提高抽气效率，降低运行电耗。

上述排气机构根据温差系数△t进行间歇作业，△t为气体温度传感器和热媒水温度传感器所检测到温度值的差值，系统预设排气机构作业的临界值t₀，当△t＜t₀，排气机构不作业，当△t≥t₀，排气机构作业。

上述结构的在线抽气装置的运行方式是，本系统装在真空热水机组上，其中气体集气管、冷凝分离器组合成热媒汽体自动分离、收集装置。冷凝分离器中的冷源可以采用外部冷却水或温度较低的系统采暖回水，通过加大流量强化冷凝，使得冷凝分离器与换热区形成压差，不断地将换热区的热媒汽体引入冷凝分离器，其中蒸汽不断地被冷凝成冷凝水，而夹杂在热媒汽体中的不凝性气体则沉积或滞留在冷凝分离器中，使得冷凝分离器的换热效率不断降低，从而实现热媒汽体中不凝性气体的分离和收集。

上述装置不仅可以收集质量较轻的不凝性气体（如氢气），也可收集质量较重的不凝性气体（如氧气、氮气等），实现多类别不凝性气体的收集。

进一步地，随着滞留在气体收集气管、冷凝分离器中的不凝性气体越来越多，可通过比较气体温度传感器和热媒水温度传感器的温差来判断不凝性气体的收集情况：当温差较大时，通过内置汽气分离器、隔膜阀、电磁阀、真空泵等组成的排气机构，将不凝性气体自动排出；当温差变小时，自动关闭排气机构。排气机构采用双电磁阀及手动隔膜阀控制，彻底杜绝外部气体的二次泄漏，实现不凝性气体排放的精准控制。