CN103256827A - 冷却塔饱和水蒸气回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，包括设于冷却塔内中上部的换热器和设于冷却塔上部的一次喷雾装置，所述冷却塔一侧还设有冷水箱，所述换热器四周与冷却塔内壁固定连接，其进水口通过供水装置以及进水管与冷水箱连通，其出水口通过出水管与位于冷却塔下方的水池连通，所述一次喷雾装置进水口通过一次喷雾装置进水管和水泵与冷水箱连通。其优点在于通过设置换热器和一次喷雾装置和二次喷雾装置，几乎能够完全回收所蒸发的水蒸气，一方面避免水蒸气直接进入大气而影响环境，另外一方面，回收的水蒸气循环使用，提高水资源的利用率，节约水资源。

Description

冷却塔饱和水蒸气回收装置
    技术领域
本发明涉及一种冷却塔技术领域，尤其涉及一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，能够有效回收饱和水蒸气，节约水资源。
背景技术
2012年1月，开年伊始，为了解决中国水资源所面临的各种严重问题，国务院发布了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》。这是指导当前和今后一个时期我国水资源工作十分重要的纲领性文件。《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》把水资源的利用总量和利用效率已经放在发展各种产业的基础与核心位置。对于重化工企业，不能用好水和节约用水就无法得到发展。
在目前的循环运行情况下，循环水补水量的80%都被蒸发成水蒸气排放掉。以25000t/h循环量计算，每天蒸发量6384吨，如果将冷却塔的蒸发排掉的水蒸汽按90%回收，年可节约新鲜水206万吨，将大幅削减新鲜水用量。节水效果显著。经济效益也必将十分显著。（冷却塔蒸发水量计算）
冷却塔传热依靠热传导、传质，传质即水的蒸发将热量从水传递到空气，然后由蒸汽带出塔外，在这两部分热量传递形式中，后者是主要的。冷却塔水的蒸发量近似可按下式计算：
                                                    
Figure 2013102045248100002DEST_PATH_IMAGE001
                      （2-1）
式中：
      Ｅ ——水的蒸发量             ｍ３／ｈ
　　　 Ｒ                          ——循环水量 ｍ３／ｈ
　 　Ｔ                          ——进塔空气干球温度  ℃
　Ｔ１，Ｔ２ ——进塔和出塔水温  ℃
 取全年平均温度：T=10.1℃， 温差8.3℃
计算：  E=1.064%R
  即蒸发量为循环水量的1.064%。 其占补水量的80%。
以25000吨/时的循环水为例，每天蒸发量：25000×1.064%×24=6384吨。
水蒸气是引起全球气候变化的最主要的温室气体中排在第一位的。控制温室气体排放、减缓气候变化已成为我国实施可持续发展战略的重要组成部分，同时水蒸气造成大量水之源的浪费。
发明内容
为解决冷却塔饱和水蒸气无法有效回收，降低水资源利用率以及大量水蒸汽造成温室效应的问题，本发明公开了一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，通过在冷却塔顶部设置换热器和一次喷雾装置以及二次喷雾装置，有效防止大量水蒸气进入大气，冷凝形成的水可以循环利用，节约水资源。
本发明的技术方案如下：
本发明的一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，包括设于冷却塔内中上部的换热器和设于冷却塔上部的一次喷雾装置，所述冷却塔一侧还设有冷水箱，所述换热器四周与冷却塔内壁固定连接，其进水口通过供水装置以及进水管与冷水箱连通，其出水口通过出水管与位于冷却塔下方的水池连通，所述一次喷雾装置进水口通过一次喷雾装置进水管和水泵与冷水箱连通。
优选的，所述一次喷雾装置上方还设有二次喷雾装置，二次喷雾装置借助于二次喷雾装置进水管以及水泵和冷水箱连通, 所述一次喷雾装置和二次喷雾装置均为螺旋状管结构，在管壁上设有向下的喷雾嘴。
优选的，本发明还包括冷凝器，所述冷凝器与水池连通。
本发明与现有技术相比在冷却塔内中上部设置换热器，换热器内通冷水，当高温水蒸气穿过换热器时进行热量交换，部分水蒸气冷凝形成小水滴自然下落，收集到水池中循环使用，没有完全冷凝的水蒸气与一次喷雾装置和二次喷雾装置所形成的水雾融合形成较大水滴回落至水池中循环使用；通过以上措施，几乎能够完全回收所蒸发的水蒸气，一方面避免水蒸气直接进入大气而影响环境，另外一方面，回收的水蒸气循环使用，提高水资源的利用率，节约水资源。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
附图中的标记为：1-冷却塔，2-换热器，3-饱和水蒸气及细小水珠，4-二次喷雾装置进水管，5-一次喷雾装置进水管，6-冷却塔出口，7-冷水箱进水管，8-二次喷雾装置，9-冷水箱，10-冷凝器，11-出水管，12-进水管，13-水池， 14-捕气器，15-喷淋装置。
    具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1，如图1所示，本发明公开的是一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，包括设于冷却塔1内中上部的换热器2和设于冷却塔1上部的一次喷雾装置，所述冷却塔1一侧还设有冷水箱9，所述换热器2四周与冷却塔1内壁固定连接，其进水口通过供水装置以及进水管12与冷水箱9连通，其出水口通过出水管11与位于冷却塔1下方的水池13连通，所述一次喷雾装置进水口通过一次喷雾装置进水管5和水泵与冷水箱9连通，设置换热器的目的在于使通过换热器的冷凝作用使通过换热器的水蒸气冷凝成小水珠下落，本发明中的换热器为格网状中空结构，中空部分通冷水，当水蒸气通过换热器上得孔的时候，由于换热器温度较低，水蒸气冷凝。
所述一次喷雾装置上方还设有二次喷雾装置8，二次喷雾装置8借助于二次喷雾装置进水管4以及水泵和冷水箱9连通，一次喷雾装置和二次喷雾装置呈上下布置，水蒸气上升过程中和喷雾装置形成的雾化水珠融合，形成较大水滴下落，回收水蒸气, 所述一次喷雾装置和二次喷雾装置均为螺旋状管结构，设置螺旋管状结构的目的在于疏气，增加接触面积，水蒸气与水雾更加有效融合，提高回收率，在管壁上设有向下的喷雾嘴。
还包括冷凝器10，所述冷凝器10与水池13连通，冷凝器还与车间供水系统连接，实现能量交换，降低能量损失。
所述冷却塔1中部还设有喷淋装置15，所述喷淋装置15上方还设有捕汽器14，喷淋装置和捕气器是冷却塔的常规设置，主要作用是初步回收一部分蒸气。
实施例2，如图2所示，本实施例与实施例1之间的区别在于适用于不同结构的冷却塔，冷凝器通过水管与冷却塔内部填料层上部连通，所增设的冷却塔饱和水蒸气回收装置结构是相同的，所起的作用也是相同的，由此可见，本发明所公开的冷却塔饱和水蒸气回收装置可以适用于多种冷却塔进行饱和水蒸气的回收
综上所述，本发明与现有技术相比在冷却塔内中上部设置换热器，换热器内通冷水，当高温水蒸气穿过换热器时进行热量交换，部分水蒸气冷凝形成小水滴自然下落，收集到水池中循环使用，没有完全冷凝的水蒸气与一次喷雾装置和二次喷雾装置所形成的水雾融合形成较大水滴回落至水池中循环使用；通过以上措施，几乎能够完全回收所蒸发的水蒸气，一方面避免水蒸气直接进入大气而影响环境，另外一方面，回收的水蒸气循环使用，提高水资源的利用率，节约水资源。

Claims (3)

1.一种冷却塔饱和水蒸气回收装置，其特征在于：包括设于冷却塔（1）内中上部的换热器（2）和设于冷却塔（1）上部的一次喷雾装置，所述冷却塔（1）一侧还设有冷水箱（9），所述换热器（2）四周与冷却塔（1）内壁固定连接，其进水口通过供水装置以及进水管（12）与冷水箱（9）连通，其出水口通过出水管（11）与位于冷却塔（1）下方的水池（13）连通，所述一次喷雾装置进水口通过一次喷雾装置进水管（5）和水泵与冷水箱（9）连通。
2.根据权利要求1所述的冷却塔饱和水蒸气回收装置，其特征在于：所述一次喷雾装置上方还设有二次喷雾装置（8），二次喷雾装置（8）借助于二次喷雾装置进水管（4）以及水泵和冷水箱（9）连通，所述一次喷雾装置和二次喷雾装置均为螺旋状管结构，在管壁上设有向下的喷雾嘴。
3.根据权利要求1或2所述的冷却塔饱和水蒸气回收装置，其特征在于：还包括冷凝器（10），所述冷凝器（10）与水池（13）连通。
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