陶瓷膜分離裝置在高溫凝結水處理中的應用

康 玲

（合肥創(chuàng)想能源環(huán)境科技有限公司，安徽 合肥 230088）

關鍵字：陶瓷膜分離裝置；高溫凝結水；處理措施

1 現(xiàn)有高溫凝結水處理措施及存在的問題

在未受到污染的情況下，火電和化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫凝結水，接近于蒸餾水。但從實際情況來看，由于管道腐蝕問題、物料泄露問題等，高溫凝結水會受到污染，含有油類、鐵等污染物。此時高溫凝結水不能直接進入鍋爐，對其進行循環(huán)利用?，F(xiàn)有的高溫凝結水處理裝置是先對其進行換熱降溫，然后再進行處理。在冷熱交換過程中會產(chǎn)生較大的熱量損失，引發(fā)水資源浪費問題，因此裝置的實用性較差。針對這一問題，研究一種不需要進行換熱降溫的高溫凝結水處理裝置十分必要，在設計過程中，要從安全、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水等角度出發(fā)，同時關注于裝置的易用性和使用壽命，盡可能滿足實際生產(chǎn)中的裝置運行需求[1]。

2 陶瓷膜分離裝置在高溫凝結水處理中的應用設計

2.1 陶瓷膜分離裝置設計

本次設計的陶瓷膜分離裝置整體結構如圖1 所示，主要由罐體（1）、槽體（6）、進水管（3）、出水管（12）、安裝板（4）、陶瓷膜（7）、碳纖維過濾罐（13）、閥門（10）、水泵（11） 等部分組成。在安裝板上表面固定罐體，在罐體內(nèi)底壁固定圓柱形槽體，槽體上端開口，底部連接進水管，延伸到罐體外部。槽體貫穿陶瓷膜，與陶瓷膜滑動連接，其上端開口位于陶瓷膜上方。采用橡膠墊對陶瓷膜和槽體連接處進行密封處理，在陶瓷膜側面固定兩個對稱的連接塊，并與罐體內(nèi)壁的滑槽進行滑動連接?；蹆?nèi)壁和連接塊的連接部分同樣采用橡膠墊進行密封處理。在連接塊的下表面固定凸塊，與連接桿的一段連接，連接桿另一端連接滑塊，然后將滑塊與限位桿連接。限位桿貫穿滑塊，一端與罐體內(nèi)壁固定連接，另一端與擋塊固定連接。在限位桿上串接彈簧，彈簧的兩端分別與滑塊和罐體內(nèi)壁連接。罐體底部連接出水管一端，碳纖維過濾罐連接出水管另一端，在出水管上安裝水泵和閥門。

圖1 陶瓷膜分離裝置結構圖

2.2 實用性設計

為提高陶瓷膜分離裝置處理高溫凝結水的使用性，在本次設計過程中還加入了以下幾點實用性設計措施。一是在槽體內(nèi)底壁安裝水泵二，將其出水口與導流管一端連接，然后將導流管另一端與出水口連接，出水口位置設計在陶瓷膜正上方。二是在連接塊上表面采用兩個互相平衡的彈簧與滑槽上端內(nèi)壁進行連接。三是在罐體外表面設計有保溫層，減少熱量損失。四是為罐體設計檢修門，在檢修門上開設觀察窗，安裝透明隔板，方便觀察。與現(xiàn)有的高溫凝結水處理裝置相比，陶瓷膜分離裝置采用多層處理方式，可有效提升裝置實用性，優(yōu)化高溫凝結水處理質量。在處理過程中，直接通入高溫凝結水，處理后再將高溫凝結水直接通入鍋爐，可以將中間過程的熱量散失降至最低。通過采用上述優(yōu)化措施，也可以有效環(huán)節(jié)陶瓷膜所受沖擊力，進而提升其使用壽命，為實際應用提供方便，減少運行維護成本[2]。

3 陶瓷膜分離裝置應用流程

在上述陶瓷膜分離裝置的應用過程中，經(jīng)過粗?；O備進行預處理的高溫凝結水從進水管進入到裝置中，利用高溫除油納米陶瓷膜對其進行處理，然后將高溫凝結水通入到罐體中。經(jīng)過初步處理的高溫凝結水進入槽體，溢滿槽體后從其上端開口處溢出，再次經(jīng)過陶瓷膜過濾。然后開啟閥門和水泵，使經(jīng)過陶瓷膜處理的高溫凝結水進入碳纖維過濾罐中，對其進行細化處理。在經(jīng)過多層處理后，高溫凝結水的質量可以得到保證。在此過程中，高溫凝結水直接通入罐體，不需要進行換熱降溫，熱量損失接近于0。經(jīng)過完全處理的高溫凝結水直接進入鍋爐，整個裝置的運行安全環(huán)保，具有較好的節(jié)能性和節(jié)水性。同時陶瓷膜分離裝置還具有占地面積小，自動化程度高，一次性投資低等優(yōu)點，陶瓷膜分離裝置的應用效果與傳統(tǒng)高溫凝結水處理工藝的比較情況如表1 所示。

表1 陶瓷膜分離裝置與傳統(tǒng)工藝比較情況

對于陶瓷膜分離裝置的陶瓷膜使用壽命問題，當高溫凝結水經(jīng)過初步處理從槽體溢出時，可減少對陶瓷膜的沖擊力，利用彈簧吸收部分沖擊力，避免其受到損壞。在槽體底部安裝的水泵可以將槽體內(nèi)殘留的高溫凝結水抽出。連接塊上設置的兩個平行彈簧，通過與上端內(nèi)壁連接，也可以利用彈簧形變吸收部分沖擊力。在罐體外設計的保溫層可控制罐體與外界的熱量交換，進一步降低熱量損失。而且在運行維護過程中，檢修人員可以通過檢修門上設計的觀察窗，對裝置內(nèi)部情況進行檢查，為檢修操作提供了方便。

4 結語

綜上所述，針對傳統(tǒng)高溫凝結水處理裝置存在的問題，本次設計的陶瓷膜分離裝置突破了傳統(tǒng)處理技術的局限性，可省略換熱降溫過程，直接對高溫凝結水進行處理。同時采用多層處理方式，可以提升高溫凝結水處理質量。