气液分离的煤化工渣水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤化工渣水处理领域，具体地涉及一种气液分离的煤化工渣水处理装置。


背景技术：

2.在煤化工渣水处理领域，特别是在水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺中，通常将高闪和低闪产生的黑水通过管线连接至闪蒸角阀。
3.由于工作温度较高、压降大、物料流速高，阀门元件易受到磨损，并且在处理煤气化产生的渣水时，为节约成本，通常将高闪、低闪、真闪容器布置在同一高度，在将黑水从低点输送到高点的过程中，由于静压头降低导致黑水中不凝气解析。因此，黑水在进入闪蒸角阀前已是气、液、固三相流介质，灰渣含量较高，从而导致黑水在经过角阀时产生极大振动，角阀阀位波动大、筒体打击声响、角阀阀芯磨损、筒体冲刷，造成角阀反馈杆断、角阀寿命短、筒体发生泄漏的严重后果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术中不凝气解析导致的气、液、固三相流介质在经过角阀时造成极大振动的问题，提供一种气液分离的煤化工渣水处理装置，该气液分离的煤化工渣水处理装置能够对不凝气进行回收、实现不凝气的气液分离，从而减少黑水经过角阀时造成的振动和冲击，延长角阀的使用寿命、降低泄露风险。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种气液分离的煤化工渣水处理装置，所述煤化工渣水处理装置包括排气管线、水平延伸的黑水管线、连接于所述黑水管线的出口端的闪蒸角阀、设置在所述黑水管线上的三通管，所述三通管的旁通接口的朝向向上并连通于所述排气管线的入口端。
6.可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置，还包括连接于闪蒸角阀下端的闪蒸筒体。
7.进一步地，所述排气管线的出口端与所述闪蒸筒体的底部相连接。
8.可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置包括设置在所述排气管线中并用于调节排气量的控制阀。
9.可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置包括设置在所述排气管线上且位于所述控制阀下游的排气阀。
10.可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置包括在所述控制阀的上游旁接于所述排气管线的冲洗管路。
11.可选择的，所述排气管线包括直接连接于所述三通管的第一直线段，所述第一直线段垂直于所述黑水管线竖直延伸。
12.进一步地，所述第一直线段上设置有进气阀。
13.更进一步地，所述排气管线还包括第二直线段、第三直线段、第四直线段、第五直
线段，所述第二直线段连接于所述第一直线段且分别垂直于所述第一直线段和所述黑水管线，所述第三直线段连接于所述第二直线段且垂直于所述第二直线段竖直延伸，所述第四直线段垂直地连接于所述第三直线段且平行于所述黑水管线延伸，所述第五直线段连接于所述第四直线段且平行于所述第二直线段延伸。
14.可选择的，所述第一直线段、所述第二直线段、所述第三直线段、所述第四直线段、所述第五直线段通过弯头连接。
15.通过上述技术方案，利用黑水管线上方设置的三通管，将不凝气向上输送至排气管线，排气管线与闪蒸筒体底部连通，从而可以利用闪蒸筒体底部的液体来缓冲收集的不凝气，最终实现对不凝气进行回收、不凝气的气液分离，减少黑水经过角阀时造成的振动和冲击，延长角阀的使用寿命、降低泄露风险。
附图说明
16.图1是气液分离的煤化工渣水处理装置的布置示意图。
17.附图标记说明
[0018]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
三通管
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进气阀
[0019]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冲洗管路
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排气管线
[0020]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制阀
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排气阀
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黑水管线
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闪蒸角阀
[0022]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
闪蒸筒体
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41
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第一直线段
[0023]
42
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第二直线段
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43
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第三直线段
[0024]
44
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第四直线段
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45
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第五直线段
具体实施方式
[0025]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本设计和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本设计的限制。
[0027]
在本设计的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本设计中的具体含义。
[0028]
本方案提供了一种气液分离的煤化工渣水处理装置，包括排气管线4、水平延伸的黑水管线7、连接于所述黑水管线7的出口端的闪蒸角阀8、设置在所述黑水管线7上的三通管1，所述三通管1的旁通接口的朝向向上并连通于所述排气管线4的入口端。排气管线4可
以采用加厚碳钢管，例如dn200、cl150加厚碳钢管。
[0029]
黑水通过黑水管线7输送至其出口端连接的闪蒸角阀8，同时在黑水管线7上设置有三通管1，三通管1具有入口和出口，入口和出口的朝向在同一直线上且分别连接在黑水管线7上，另外，所述三通管1的旁通接口朝上并且连通于所述排气管线4的入口端。黑水管线7中的流体中的不凝气体更趋向于向上流动，因此黑水的至少一部分的不凝气能够经由三通管1的旁通接口向上流动进入排气管线4，从而与黑水管线内的黑水实现至少部分的气液分离，减少进入到闪蒸角阀8的气体，从而降低气体对闪蒸角阀8的冲击，以降低对角阀造成的振动，降低对阀芯的损耗。三通管1可以采用dn350、cl150加厚碳钢三通。
[0030]
所述气液分离的煤化工渣水处理装置还包括连接于闪蒸角阀8下端的闪蒸筒体9。如图1所示，黑水管线7中的黑水经过闪蒸角阀8流入闪蒸筒体9并汇聚于闪蒸筒体9的底部。
[0031]
进一步地，所述排气管线4的出口端与所述闪蒸筒体9的底部相连接。排气管线4的出口端连接于闪蒸筒体9底部，使得黑水管线7中的不凝气由排气管线4直接输送至闪蒸筒体9的底部，而无需经过闪蒸角阀8，从而实现气液分离、闪蒸角阀8的振动减小、延长了角阀的使用寿命。并且，由于所述闪蒸筒体9底部汇聚有黑水，黑水能够起到缓冲作用，降低不凝气对闪蒸筒体9造成的冲击，减少筒体打击声响和不凝气对筒体的冲刷，避免筒体发生泄漏。
[0032]
可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置还包括设置在所述排气管线4中并用于调节排气量的控制阀5。通过控制阀5的开度能够对排气线4的排气量进行调节，保证控制阀5的开度足够大，以使得黑水管线7内的不凝气体尽可能地排出到排气管线4中，以实现角阀振动减少、筒体打击声消除。控制阀5可以采用dn200、cl150球阀。
[0033]
可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置还包括设置在所述排气管线4上且位于所述控制阀5下游的排气阀6。排气阀6处于关闭状态时，能够将排气管线4与闪蒸筒体9隔离开；在工作过程中，排气阀6处于完全开启状态，以避免黑水冲刷腐蚀从而磨损阀芯造成内漏。排气阀6可以采用dn200、cl150球阀。
[0034]
可选择的，所述气液分离的煤化工渣水处理装置还包括在所述控制阀5的上游旁接于所述排气管线4的冲洗管路3。冲洗管路3用于接入冲洗水，在管线停止作业时对排气管线4进行冲洗，以避免在输送不凝气过程中携带的杂质沉积或堵塞排气管线4，同时便于冲洗后更换零件。冲洗管路上设置有冲洗水阀，可以采用dn80、cl150球阀。
[0035]
进一步地，所述排气管线4包括直接连接于所述三通管1的第一直线段41，所述第一直线段41垂直于所述黑水管线7竖直延伸。所述第一直线段41连接于三通管1朝向向上的管线接口，并与之保持同一方向向上延伸。黑水中的不凝气更趋向于向上流动，因此，第一直线段41向上延伸有利于黑水管线7中的不凝气顺利向上流动进入排气管线4。
[0036]
更进一步地，所述第一直线段41上设置有进气阀2。进气阀2处于关闭状态时，能够将排气管线4与闪蒸筒体9隔离开。例如，当控制阀5需要更换时，可以关闭分别设置于排气管线4出口端和入口端的排气阀6和进气阀2，将排气管线4与黑水管线7、闪蒸角阀8、闪蒸筒体9隔离开，通过冲洗管路3接入冲洗水，对排气管线4进行冲洗并更换阀门。在工作过程中，进气阀2处于完全开启状态，以避免黑水冲刷腐蚀从而磨损阀芯造成内漏。进气阀2可以是球阀，例如，进气阀2采用dn200、cl150球阀，并通过dn200、cl150加厚碳钢的异径管与三通管1顶部管口相连接。
[0037]
具体地，所述排气管线4还包括第二直线段42、第三直线段43、第四直线段44、第五直线段45，所述第二直线段42连接于所述第一直线段41且分别垂直于所述第一直线段41和所述黑水管线7，所述第三直线段43连接于所述第二直线段42且垂直于所述第二直线段42竖直延伸，所述第四直线段44垂直地连接于所述第三直线段43且平行于所述黑水管线7延伸，所述第五直线段45连接于所述第四直线段44且平行于所述第二直线段42延伸。
[0038]
进一步地，所述第一直线段41、所述第二直线段42、所述第三直线段43、所述第四直线段44、所述第五直线段45通过弯头连接。
[0039]
由于热胀冷缩效应，管道可能会出现局部应力过大的情况，引起管道撕裂等事故，并且由于热伸长或温度应力的作用容易引起管道变形或损坏。因此，排气管线4的第一直线段41、第二直线段42、第三直线段43、第四直线段44、第五直线段45按照垂直或平行于黑水管线的延伸方向进行布置；排气管线4各段之间通过弯头连接，例如可以采用5d弯头；如图1所示，第一直线段41、第二直线段42、第三直线段43组合形成向上凸起的“几”字形结构，组成门型补偿段，从而能够抵消伸长的作用力和消除管线热胀冷缩产生的应力。
[0040]
综上，本实用新型提供了一种气液分离的煤化工渣水处理装置，该气液分离的煤化工渣水处理装置能够对不凝气进行回收、实现不凝气的气液分离，从而减少黑水经过角阀时造成的振动和冲击，延长角阀的使用寿命、降低泄露风险。
[0041]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，包括排气管线(4)、水平延伸的黑水管线(7)、连接于所述黑水管线(7)的出口端的闪蒸角阀(8)、设置在所述黑水管线(7)上的三通管(1)，所述三通管(1)的旁通接口的朝向向上并连通于所述排气管线(4)的入口端。2.根据权利要求1所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，还包括连接于闪蒸角阀(8)下端的闪蒸筒体(9)。3.根据权利要求2所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，所述排气管线(4)的出口端与所述闪蒸筒体(9)的底部相连接。4.根据权利要求1所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，包括设置在所述排气管线(4)中并用于调节排气量的控制阀(5)。5.根据权利要求4所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，包括设置在所述排气管线(4)上且位于所述控制阀(5)下游的排气阀(6)。6.根据权利要求4所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，包括在所述控制阀(5)的上游旁接于所述排气管线(4)的冲洗管路(3)。7.根据权利要求1所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，所述排气管线(4)包括直接连接于所述三通管(1)的第一直线段(41)，所述第一直线段(41)垂直于所述黑水管线(7)竖直延伸。8.根据权利要求7所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，所述第一直线段(41)上设置有进气阀(2)。9.根据权利要求7所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，所述排气管线(4)还包括第二直线段(42)、第三直线段(43)、第四直线段(44)、第五直线段(45)，所述第二直线段(42)连接于所述第一直线段(41)且分别垂直于所述第一直线段(41)和所述黑水管线(7)，所述第三直线段(43)连接于所述第二直线段(42)且垂直于所述第二直线段(42)竖直延伸，所述第四直线段(44)垂直地连接于所述第三直线段(43)且平行于所述黑水管线(7)延伸，所述第五直线段(45)连接于所述第四直线段(44)且平行于所述第二直线段(42)延伸。10.根据权利要求9所述的气液分离的煤化工渣水处理装置，其特征在于，所述第一直线段(41)、所述第二直线段(42)、所述第三直线段(43)、所述第四直线段(44)、所述第五直线段(45)通过弯头连接。

技术总结
本实用新型涉及煤化工渣水处理领域，公开了一种气液分离的煤化工渣水处理装置。所述气液分离的煤化工渣水处理装置包括排气管线、水平延伸的黑水管线、连接于所述黑水管线的出口端的闪蒸角阀、设置在所述黑水管线上的三通管，所述三通管的旁通接口的朝向向上并连通于所述排气管线的入口端。本实用新型提供一种气液分离的煤化工渣水处理装置，能够利用黑水管线上方设置的三通管，将不凝气向上输送至排气管线，实现对不凝气进行回收、不凝气的气液分离，从而减少黑水经过角阀时造成的振动和冲击，延长角阀的使用寿命、降低泄露风险。降低泄露风险。降低泄露风险。


技术研发人员：张永伟 郑凌毅 王红军 李楚耀
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/8/8