[实用新型]蒸汽加热系统及包括其的分子筛脱附再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及分子筛再生领域，具体而言，涉及一种蒸汽加热系统及包括其的分子筛脱附再生装置。

背景技术

分子筛纯化系统是空分装置的净化单元，其作用是吸附空气中的H₂O、CO₂、CnHm等微量杂质，避免这些杂质在主换热器中降温结冰，从而保证后续设备的安全、长期、可靠运行。分子筛具有高压低温易吸附、低压高温易脱附的特性，达到吸附饱和的分子筛需要用高温低压污氮气进行再生。

现有技术中采用的再生气是空分装置自产的污氮气，污氮气经蒸汽加热器加热后对吸附饱和的分子筛进行加温脱附，从而使分子筛可以循环利用。由于分子筛脱附是否彻底对空分装置的正常运行起决定性因素，因此蒸汽加热器对污氮气的加热效果对空分装置的正常运行有着重要的意义。

目前现有蒸汽加热器在使用过程中，通过通入高温蒸汽对空分装置自产的污氮气进行加热，以获得高温污氮气。在此过程中，为了能够使污氮气达到规定温度，以使得分子筛脱附彻底，通常需要蒸汽加热器中的换热温度。这种换热温度的提高，就会造成经换热后的蒸汽无法直接全部降温形成冷凝器，而是降温形成冷凝液和蒸汽的气液混合物。

对于这部分气液混合物如果采用就地排放的方式，不仅不符合现代工业节能减排的理念，对周围环境造成污染；而且由于其中蒸汽温度高，排放于外界对人员造成安全隐患。然而，如果不直接排放，对其进行回收也会存在如下问题：由于冷凝液和蒸汽的气液混合物中同时含有未冷凝的水蒸气和冷凝液，如果直接采用冷凝液排水管道进行回收，由于温度过高将造成冷凝液管路水击事故，造成安全隐患。

基于上述原因，有必要提出一种有效的方法，以避免因排除的水蒸气形成气液混合相而导致冷凝液管路水击事故的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种蒸汽加热系统及包括其的分子筛脱附再生装置，以解决现有技术中因排除的水蒸气形成气液混合相而导致冷凝液管路水击事故的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种蒸汽加热系统，蒸汽加热系统包括：蒸汽加热器，其上设有蒸汽入口和蒸汽出口，气液分离罐，其上设有待分离气体入口，待分离气体入口与蒸汽加热器的蒸汽出口相连通。

进一步地，气液分离罐包括罐体，以及设置在罐体上的乏汽出气口、冷凝液排出口和待分离气体入口，待分离气体入口位于乏汽出气口和冷凝液排出口之间，且高于罐体中冷凝液液面的位置。

进一步地，气液分离罐还包括液位控制器，液位控制器包括：感测件，设置在罐体内部，且低于待分离气体入口的位置；第一流量控制件，设置在与冷凝液排出口相连的出液流路上。

进一步地，气液分离罐还包括丝网除雾器，丝网除雾气器设置在罐体的内部，位于待分离气体入口和乏汽出气口之间。

进一步地，蒸汽加热系统还包括：第二流量控制件和乏汽逆止阀，第二流量控制件和乏汽逆止阀沿乏汽的流动方向依次设置在与乏汽出气口相连的乏汽出气流路上；第三流量控制件和待分离气逆止阀，第三流量控制件和待分离气逆止阀沿待分离气的流动方向依次设置在蒸汽出口和待分离气体入口之间。

进一步地，蒸汽加热器包括：待加热箱，其上设有待加热物入口，已加热物出口，以及蒸汽入口和蒸汽出口；导热管，设置在待加热箱的内部，两端分别与蒸汽入口和蒸汽出口相连通。

进一步地，待加热箱包括：管板、壳体、管箱和分程隔板，壳体与管板的一面相连，形成第一密封腔，待加热物入口和已加热物出口设置在壳体上，且与第一密封腔相连通；管箱与管板的另一面相连，形成第二密封腔，蒸汽入口和蒸汽出口设置在管箱上；分程隔板一侧与管板相连的设置在第二密封腔中，将第二密封腔分成相对独立的第三密封腔和第四密封腔，蒸汽入口与第三密封腔相连通，蒸汽出口与第四密封腔相连通；导热管设置在壳体内部，两端分别穿透管板与第三密封腔和第四密封腔相连通。

进一步地，导热管为U形管。

进一步地，蒸汽加热器中包括多个U形管，多个U形管分别设置在第一密封腔中，且两端分别与第三密封腔和第四密封腔相连通。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种分子筛脱附再生装置，包括蒸汽加热系统，该蒸汽加热系统为上述任一种蒸汽加热系统。

应用本实用新型的技术方案，将经蒸汽加热器中蒸汽出口排放的固液混合相通过待分离气体入口进入气液分离罐后，气液分离罐会使其中气相和夹杂在气相中的液相分开，从而达到了气液分离的目的，此时，对经分离后的液相，即冷凝液进行回收，则能够有效避免了冷凝液管路水及事故的问题。