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专利名称：带有液体分离机构的蒸发结晶器

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410340955.5

专利申请（专利权）人：湖北仁者机械开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：湖北省黄石市黄石经济技术开发区·铁山区官山路16号(申报承诺)

专利发明（设计）人：程良全

专利摘要：本发明涉及蒸发结晶器技术领域，提出了带有液体分离机构的蒸发结晶器，包括结晶罐，所述结晶罐的底部一侧设有用于通入一部分烟气的烟气主进管道，所述结晶罐的中部一侧设有用于通入另一部分烟气的烟气旁进管道；本发明中通过隔板将箱体内腔分隔形成集渣室与集水室，集水室内设置与结晶罐连接的排污管，集水室设置与排污管末端连接的分离机构，通过电机工作带动分离机构的外锥壳、第一内锥壳以及第二内锥壳旋转，在离心力作用下由导孔进入外锥壳与第一内锥壳之间的夹腔内，然后由夹腔内的螺旋叶板螺旋导流下螺旋前进，使水分通过网筛被甩出至集水室内，而污水中的渣物被螺旋推送至集渣室，解决了现有技术中污水中的渣物未与水分离的问题。

主权利要求：
1.带有液体分离机构的蒸发结晶器，包括结晶罐（1），所述结晶罐（1）的底部一侧设有用于通入一部分烟气的烟气主进管道（11），所述结晶罐（1）的中部一侧设有用于通入另一部分烟气的烟气旁进管道（12），所述烟气主进管道（11）与烟气旁进管道（12）之间的结晶罐（1）内设置有由下至上对烟气进行喷淋的第二喷淋组件（10），所述烟气旁进管道（12）上方的结晶罐（1）内设置有由上至下对烟气进行喷淋的第一喷淋组件（3），所述结晶罐（1）的顶部设有用于处理后烟气排出的出烟口（13），其特征在于，所述第一喷淋组件（3）与第二喷淋组件（10）之间由立杆（8）固定连接，所述立杆（8）的中部位置转动连接有固定于结晶罐（1）内的支架（9）；
所述结晶罐（1）的底部固定有箱体（2），所述箱体（2）的内侧固定有竖向设置的隔板（4），所述隔板（4）将箱体（2）内腔分隔形成两个独立的集渣室与集水室，所述集水室内设置有排污管（16），所述排污管（16）的一端与结晶罐（1）连接，所述排污管（16）的另一端连接有分离机构（6），所述箱体（2）的外侧固定有驱使分离机构（6）转动而将废渣与水分离于集渣室与集水室内的电机（5），所述箱体（2）的顶部设置有在电机（5）同步驱使下带动立杆（8）上的第一喷淋组件（3）与第二喷淋组件（10）旋转喷淋的传动机构（7）；
所述分离机构（6）包括外锥壳（61），所述外锥壳（61）的内侧固定有第一内锥壳（62），所述外锥壳（61）与第一内锥壳（62）直径较大的一端均朝向隔板（4）设置，所述外锥壳（61）与隔板（4）转动连接，所述外锥壳（61）与第一内锥壳（62）直径较小的一端均固定于同一固定盘（610）上，所述固定盘（610）背向外锥壳（61）的一侧中心位置固定有连接轴（66），所述连接轴（66）与箱体（2）转动连接，所述连接轴（66）贯穿至箱体（2）外并与电机（5）输出轴端固定，所述第一内锥壳（62）的内侧固定有第二内锥壳（63），所述第二内锥壳（63）直径较小的一端朝向隔板（4）设置，所述排污管（16）的出口端向第二内锥壳（63）内腔弯曲延伸并与第二内锥壳（63）转动连接，所述第二内锥壳（63）的内侧设置有固定于固定盘（610）上的导流体（64），所述导流体（64）分为圆锥段与圆柱段两部分，所述导流体（64）的圆锥段正对排污管（16）的出口端，所述导流体（64）的圆柱段外围在第二内锥壳（63）内形成环形分流腔（67），所述外锥壳（61）与第一内锥壳（62）保持间隙以形成用于污水通过的夹腔，所述环形分流腔（67）内壁上开设有若干个与外锥壳（61）与第一内锥壳（62）之间夹腔相通的导孔（68），所述外锥壳（61）与第一内锥壳（62）之间夹腔内固定有螺旋叶板（65），所述外锥壳（61）位于螺旋叶板（65）外侧所在部分固定有网筛（69）；
所述传动机构（7）包括第一同步轮（71），所述第一同步轮（71）固定于电机（5）的输出轴上，所述箱体（2）的顶面固定有支撑座（75），所述支撑座（75）的顶部转动连接有横向设置的从动轴杆（74），所述从动轴杆（74）的一端固定有第二同步轮（72），所述第二同步轮（72）通过同步带（73）与第一同步轮（71）传动连接，所述从动轴杆（74）的另一端贯穿至结晶罐（1）内并固定有第一锥齿轮（76）。
2.根据权利要求1所述的带有液体分离机构的蒸发结晶器，其特征在于，所述立杆（8）的底端固定有第二锥齿轮（82），所述第二锥齿轮（82）与第一锥齿轮（76）相啮合。
3.根据权利要求2所述的带有液体分离机构的蒸发结晶器，其特征在于，所述第二锥齿轮（82）的上方设置有固定于立杆（8）上的导流罩（81），所述导流罩（81）的直径由上至下逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的带有液体分离机构的蒸发结晶器，其特征在于，所述第一喷淋组件（3）包括安装盘（31），所述安装盘（31）的底部固定有锥形盘（32），所述立杆（8）贯穿于安装盘（31）与锥形盘（32）并与安装盘（31）和锥形盘（32）固定连接，所述锥形盘（32）上嵌设有若干个喷头（34），所述安装盘（31）的顶部转动连接有套设在立杆（8）外的套筒（33），所述套筒（33）在立杆（8）外围形成与喷头（34）相通的环形水腔。
5.根据权利要求1所述的带有液体分离机构的蒸发结晶器，其特征在于，所述结晶罐（1）的一侧设有为第一喷淋组件（3）提供水源的上进水管（14）以及为第二喷淋组件（10）提供水源的下进水管（15）。
6.根据权利要求1所述的带有液体分离机构的蒸发结晶器，其特征在于，所述箱体（2）的底部设有集渣室相通的排渣口（21）以及与集水室相通的排水口（22）。 说明书 : 带有液体分离机构的蒸发结晶器技术领域[0001] 本发明涉及蒸发结晶器技术领域，具体的，涉及带有液体分离机构的蒸发结晶器。背景技术[0002] 国内外燃煤电厂脱硫废水处理技术主要有：化学沉淀法、废水零排放技术、生物处理法三项技术。其中化学沉淀法建设投资高，出水仍然含有大量可溶性盐；生物处理法费用较高且受限于占地太大。废水零排放技术中处理废水一般分为三个阶段：预处理一浓缩减量一蒸发固化。预处理主要是通过去除废水中的悬浮物等杂质，可溶性盐以及重金属，来对废水进行软化处理，以防后续流程中出现堵塞等现象。浓缩减量的目的是减小后续蒸发处理量，其方式主要有热浓缩膜浓缩两种方式。蒸发固化一般采用蒸发塘、结晶系统，烟道处理等技术。通过蒸发固化可以将浓缩后的脱硫废水蒸发气化，并将杂质结晶外排，从而在理论上达到零排放。[0003] 经检索，公告号为CN113979506B公开了一种新型废水蒸发结晶器，包括竖置式的蒸发器筒体，以及与蒸发器筒体配合的烟气机构和废水喷出机构；烟气机构包括烟气进口管道、旁路烟气进口管道和烟气出口管道，其中：烟气进口管道置于蒸发器筒体下部，旁路烟气进口管道置于蒸发器筒体中部，烟气出口管道置于蒸发器筒体顶部；废水喷出机构包括采用异位布置的双喷头，双喷头喷射方向对向布置；双喷头均置于蒸发结晶器筒体中心，分别为上部喷头和下部喷头，其中：下部喷头位于烟气进口管道上部，喷射方向朝上；上部喷头位于旁路烟气进口管道上部，喷射方向朝下。该废水蒸发结晶器通过引入高温烟气并强化其与废水液滴的蒸发换热，确保电厂废水的完全蒸发，以实现电厂的废水零排放。[0004] 然而上述蒸发结晶器仍存在以下问题：上述蒸发结晶器通过引入高温烟气并设置上下两组对流喷淋以强化其与废水液滴的蒸发换热，经过处理后的烟气通过上方出烟口排出，而结晶产生的污垢与多余雾化凝结产生的水形成污水，并在重力作用下向结晶罐底部汇聚，污水中的渣物未与水分离，造成分离不彻底，同时造成水资源的浪费，影响处理效率。发明内容[0005] 本发明提出带有液体分离机构的蒸发结晶器，解决了现有技术中污水中的渣物未与水分离的问题。[0006] 本发明的技术方案如下：带有液体分离机构的蒸发结晶器，包括结晶罐，所述结晶罐的底部一侧设有用于通入一部分烟气的烟气主进管道，所述结晶罐的中部一侧设有用于通入另一部分烟气的烟气旁进管道，所述烟气主进管道与烟气旁进管道之间的结晶罐内设置有由下至上对烟气进行喷淋的第二喷淋组件，所述烟气旁进管道上方的结晶罐内设置有由上至下对烟气进行喷淋的第一喷淋组件，所述结晶罐的顶部设有用于处理后烟气排出的出烟口，所述第一喷淋组件与第二喷淋组件之间由立杆固定连接，所述立杆的中部位置转动连接有固定于结晶罐内的支架；[0007] 所述结晶罐的底部固定有箱体，所述箱体的内侧固定有竖向设置的隔板，所述隔板将箱体内腔分隔形成两个独立的集渣室与集水室，所述集水室内设置有排污管，所述排污管的一端与结晶罐连接，所述排污管的另一端连接有分离机构，所述箱体的外侧固定有驱使分离机构转动而将废渣与水分离于集渣室与集水室内的电机，所述箱体的顶部设置有在电机同步驱使下带动立杆上的第一喷淋组件与第二喷淋组件旋转喷淋的传动机构。[0008] 优选的，所述分离机构包括外锥壳，所述外锥壳的内侧固定有第一内锥壳，所述外锥壳与第一内锥壳直径较大的一端均朝向隔板设置，所述外锥壳与隔板转动连接，所述外锥壳与第一内锥壳直径较小的一端均固定于同一固定盘上，所述固定盘背向外锥壳的一侧中心位置固定有连接轴，所述连接轴与箱体转动连接，所述连接轴贯穿至箱体外并与电机输出轴端固定，所述第一内锥壳的内侧固定有第二内锥壳，所述第二内锥壳直径较小的一端朝向隔板设置，所述排污管的出口端向第二内锥壳内腔弯曲延伸并与第二内锥壳转动连接，所述第二内锥壳的内侧设置有固定于固定盘上的导流体，所述导流体分为圆锥段与圆柱段两部分，所述导流体的圆锥段正对排污管的出口端，所述导流体的圆柱段外围在第二内锥壳内形成环形分流腔，所述外锥壳与第一内锥壳保持间隙以形成用于污水通过的夹腔，所述环形分流腔内壁上开设有若干个与外锥壳与第一内锥壳之间夹腔相通的导孔，所述外锥壳与第一内锥壳之间夹腔内固定有螺旋叶板，所述外锥壳位于螺旋叶板外侧所在部分固定有网筛。[0009] 优选的，所述传动机构包括第一同步轮，所述第一同步轮固定于电机的输出轴上，所述箱体的顶面固定有支撑座，所述支撑座的顶部转动连接有横向设置的从动轴杆，所述从动轴杆的一端固定有第二同步轮，所述第二同步轮通过同步带与第一同步轮传动连接，所述从动轴杆的另一端贯穿至结晶罐内并固定有第一锥齿轮。[0010] 优选的，所述立杆的底端固定有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合。[0011] 优选的，所述第二锥齿轮的上方设置有固定于立杆上的导流罩，所述导流罩的直径由上至下逐渐增大。[0012] 优选的，所述第一喷淋组件包括安装盘，所述安装盘的底部固定有锥形盘，所述立杆贯穿于安装盘与锥形盘并与安装盘和锥形盘固定连接，所述锥形盘上嵌设有若干个喷头，所述安装盘的顶部转动连接有套设在立杆外的套筒，所述套筒在立杆外围形成与喷头相通的环形水腔。[0013] 优选的，所述结晶罐的一侧设有为第一喷淋组件提供水源的上进水管以及为第二喷淋组件提供水源的下进水管。[0014] 优选的，所述箱体的底部设有集渣室相通的排渣口以及与集水室相通的排水口。[0015] 本发明的有益效果为：[0016] 本发明中通过隔板将箱体内腔分隔形成集渣室与集水室，集水室内设置与结晶罐连接的排污管，集水室设置与排污管末端连接的分离机构，通过电机工作带动分离机构的外锥壳、第一内锥壳以及第二内锥壳旋转，由排污管导入的污水首先进入第二内锥壳内，并向环形分流腔汇聚，在离心力作用下由导孔进入外锥壳与第一内锥壳之间的夹腔内，然后由夹腔内的螺旋叶板螺旋导流下螺旋前进，螺旋叶板能够增加污水的流通路径，延缓污水在夹腔内的流通时间，使污水能够充分被分离，而污水在夹腔内螺旋前进时受离心力的作用下通过外锥壳上的网筛进行过滤，使水分通过网筛被甩出至集水室内，由集水室底部的排水口排出，而污水中的渣物被螺旋推送至集渣室，由集渣室底部的排渣口排出，解决了现有技术中污水中的渣物未与水分离的问题；[0017] 本发明中通过在箱体上设置传动机构，在电机工作时可驱使传动机构的第一同步轮转动，在同步带的传动作用下可带动第二同步轮转动，进而带动从动轴杆一端的第一锥齿轮转动，由第一锥齿轮与第二锥齿轮的啮合下，带动立杆转动，进而驱使立杆上的第一喷淋组件与第二喷淋组件同步旋转，而对结晶罐内爬升的烟气进行对向旋转喷淋，以增加喷淋的覆盖外围，使水雾能够充分与高温烟气接触，以提高结晶效率。附图说明[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0019] 图1为本发明提出的带有液体分离机构的蒸发结晶器结构示意图；[0020] 图2为本发明提出的带有液体分离机构的蒸发结晶器半剖面结构示意图；[0021] 图3为本发明提出的分离机构结构示意图；[0022] 图4为本发明提出的分离机构局部剖结构示意图；[0023] 图5为本发明提出的分离机构半剖面结构示意图；[0024] 图6为本发明提出的传动机构结构示意图；[0025] 图7为图2中A处放大结构示意图；[0026] 图8为图2中B处放大结构示意图；[0027] 图中：1、结晶罐；11、烟气主进管道；12、烟气旁进管道；13、出烟口；14、上进水管；15、下进水管；16、排污管；2、箱体；21、排渣口；22、排水口；3、第一喷淋组件；31、安装盘；32、锥形盘；33、套筒；34、喷头；4、隔板；5、电机；6、分离机构；61、外锥壳；62、第一内锥壳；63、第二内锥壳；64、导流体；65、螺旋叶板；66、连接轴；67、环形分流腔；68、导孔；69、网筛；610、固定盘；7、传动机构；71、第一同步轮；72、第二同步轮；73、同步带；74、从动轴杆；75、支撑座；76、第一锥齿轮；8、立杆；81、导流罩；82、第二锥齿轮；9、支架；10、第二喷淋组件。具体实施方式[0028] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。[0029] 请参阅图1与图2，本发明提供一种技术方案：带有液体分离机构的蒸发结晶器，包括结晶罐1，结晶罐1的底部一侧设有用于通入一部分烟气的烟气主进管道11，结晶罐1的中部一侧设有用于通入另一部分烟气的烟气旁进管道12，烟气主进管道11与烟气旁进管道12之间的结晶罐1内设置有由下至上对烟气进行喷淋的第二喷淋组件10，烟气旁进管道12上方的结晶罐1内设置有由上至下对烟气进行喷淋的第一喷淋组件3，结晶罐1的顶部设有用于处理后烟气排出的出烟口13，第一喷淋组件3与第二喷淋组件10之间由立杆8固定连接，立杆8的中部位置转动连接有固定于结晶罐1内的支架9，结晶罐1的底部固定有箱体2，箱体2的内侧固定有竖向设置的隔板4，隔板4将箱体2内腔分隔形成两个独立的集渣室与集水室，集水室内设置有排污管16，排污管16的一端与结晶罐1连接，排污管16的另一端连接有分离机构6，箱体2的外侧固定有驱使分离机构6转动而将废渣与水分离于集渣室与集水室内的电机5，箱体2的顶部设置有在电机5同步驱使下带动立杆8上的第一喷淋组件3与第二喷淋组件10旋转喷淋的传动机构7，经过处理后的烟气通过上方出烟口13排出，而结晶产生的污垢与多余雾化凝结产生的水在重力作用下向结晶罐1底部汇聚，并由排污管16导入分离机构6内做进一步处理。[0030] 请参阅图3、图4与图5，分离机构6包括外锥壳61，外锥壳61的内侧固定有第一内锥壳62，外锥壳61与第一内锥壳62直径较大的一端均朝向隔板4设置，外锥壳61与隔板4转动连接，外锥壳61与第一内锥壳62直径较小的一端均固定于同一固定盘610上，固定盘610背向外锥壳61的一侧中心位置固定有连接轴66，连接轴66与箱体2转动连接，连接轴66贯穿至箱体2外并与电机5输出轴端固定，第一内锥壳62的内侧固定有第二内锥壳63，第二内锥壳63直径较小的一端朝向隔板4设置，排污管16的出口端向第二内锥壳63内腔弯曲延伸并与第二内锥壳63转动连接，第二内锥壳63的内侧设置有固定于固定盘610上的导流体64，导流体64分为圆锥段与圆柱段两部分，导流体64的圆锥段正对排污管16的出口端，导流体64的圆柱段外围在第二内锥壳63内形成环形分流腔67，外锥壳61与第一内锥壳62保持间隙以形成用于污水通过的夹腔，环形分流腔67内壁上开设有若干个与外锥壳61与第一内锥壳62之间夹腔相通的导孔68，外锥壳61与第一内锥壳62之间夹腔内固定有螺旋叶板65，外锥壳61位于螺旋叶板65外侧所在部分固定有网筛69，由电机5工作带动外锥壳61、第一内锥壳62以及第二内锥壳63旋转，由排污管16导入的污水首先进入第二内锥壳63内，并向环形分流腔67汇聚，在离心力作用下由导孔68进入外锥壳61与第一内锥壳62之间的夹腔内，然后由夹腔内的螺旋叶板65螺旋导流下螺旋前进，螺旋叶板65能够增加污水的流通路径，延缓污水在夹腔内的流通时间，使污水能够充分被分离，而污水在夹腔内螺旋前进时受离心力的作用下通过外锥壳61上的网筛69进行过滤，使水分通过网筛69被甩出至集水室内，而污水中的渣物被螺旋推送至集渣室。[0031] 请参阅图6与图8，传动机构7包括第一同步轮71，第一同步轮71固定于电机5的输出轴上，箱体2的顶面固定有支撑座75，支撑座75的顶部转动连接有横向设置的从动轴杆74，从动轴杆74的一端固定有第二同步轮72，第二同步轮72通过同步带73与第一同步轮71传动连接，从动轴杆74的另一端贯穿至结晶罐1内并固定有第一锥齿轮76，立杆8的底端固定有第二锥齿轮82，第二锥齿轮82与第一锥齿轮76相啮合，第二锥齿轮82的上方设置有固定于立杆8上的导流罩81，导流罩81的直径由上至下逐渐增大，电机5工作时可驱使第一同步轮71转动，在同步带73的传动作用下可带动第二同步轮72转动，进而带动从动轴杆74一端的第一锥齿轮76转动，由第一锥齿轮76与第二锥齿轮82的啮合下，带动立杆8转动，进而驱使立杆8上的第一喷淋组件3与第二喷淋组件10同步旋转，而对结晶罐1内爬升的烟气进行对向旋转喷淋。[0032] 需要注意的是，本发明中的第一喷淋组件3与第二喷淋组件10的结构基本相同，且上下对称设置，请参阅图7，其中第一喷淋组件3包括安装盘31，安装盘31的底部固定有锥形盘32，立杆8贯穿于安装盘31与锥形盘32并与安装盘31和锥形盘32固定连接，锥形盘32上嵌设有若干个喷头34，安装盘31的顶部转动连接有套设在立杆8外的套筒33，套筒33在立杆8外围形成与喷头34相通的环形水腔，结晶罐1的一侧设有为第一喷淋组件3提供水源的上进水管14以及为第二喷淋组件10提供水源的下进水管15，其中上进水管14与上方套筒33相通，而下进水管15与下方套筒33相通。[0033] 需要说明的是，箱体2的底部设有集渣室相通的排渣口21以及与集水室相通的排水口22，分别用于固态渣物的排出以及液态水的排出，实现固液分离，减少水资源的浪费。[0034] 本发明的工作原理及使用流程如下：高温烟气由烟气主进管道11与烟气旁进管道12分别进入结晶罐1内，下进水管15通入的水由第二喷淋组件10雾化喷射出去，而喷射的水雾被烟气的高温热流烘烤与托升，并与高温烟气充分接触进行换热，随着烟气不断在结晶罐1内内爬升，上进水管14通入的水由第一喷淋组件3雾化喷射出去，一方面减缓了高温烟气与水雾混合烟气的气流速度，延长了烟气与水雾的换热时间，而烟气旁进管道12通入的烟气可保证第一喷淋组件3喷出的水雾能够将烟气的固体物瞬间蒸发结晶，经过处理后的烟气通过上方出烟口13排出，而结晶产生的污垢与多余雾化凝结产生的水在重力作用下向结晶罐1底部汇聚，并由排污管16导入分离机构6内做进一步处理；[0035] 上述分离机构6的具体处理过程为：由电机5工作带动外锥壳61、第一内锥壳62以及第二内锥壳63旋转，由排污管16导入的污水首先进入第二内锥壳63内，并向环形分流腔67汇聚，在离心力作用下由导孔68进入外锥壳61与第一内锥壳62之间的夹腔内，然后由夹腔内的螺旋叶板65螺旋导流下螺旋前进，螺旋叶板65能够增加污水的流通路径，延缓污水在夹腔内的流通时间，使污水能够充分被分离，而污水在夹腔内螺旋前进时受离心力的作用下通过外锥壳61上的网筛69进行过滤，使水分通过网筛69被甩出至集水室内，由集水室底部的排水口22排出，而污水中的渣物被螺旋推送至集渣室，由集渣室底部的排渣口21排出；[0036] 在上述过程中，电机5工作时可驱使第一同步轮71转动，在同步带73的传动作用下可带动第二同步轮72转动，进而带动从动轴杆74一端的第一锥齿轮76转动，由第一锥齿轮76与第二锥齿轮82的啮合下，带动立杆8转动，进而驱使立杆8上的第一喷淋组件3与第二喷淋组件10同步旋转，而对结晶罐1内爬升的烟气进行对向旋转喷淋，以增加喷淋的覆盖外围，使水雾能够充分与高温烟气接触，以提高结晶效率。[0037] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖北

专利申请日期：2024-03-25

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118108369B