CN104264738A - 一种玻璃工业用水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭管网依次相连的玻璃工业用水设备、热交换设备、贮水箱以及供水泵；所述热交换设备为封闭式。该封闭式系统中循环冷却水不与大气直接接触蒸发冷却，水量损失很小，占地面积少，同时基本达到零排放，供水压及水质稳定，提高生产过程的稳定性；同时极大的提高了企业的市场竞争能力和生存能力，实现了能源综合、合理利用，减少环境污染，设备维护费用低，适应性广；从长远发展看，能够产生很好的经济效益以及环境效益，在行业内应用前景广阔，易于推广应用。

Description

一种玻璃工业用水循环系统

技术领域

本发明涉及工业用水循环系统，尤其涉及一种应用于玻璃工业中，包括浮法玻璃生产工业、平拉玻璃生产工业、玻璃深加工工业的封闭式水循环系统。

背景技术

饮用水的数量及质量不但与我们每个人的日常生活息息相关，更是对国民经济的发展起着很大的制约或推动作用。我国是世界上人口最多的国家，虽然总的水资源比较丰富，但人均水资源量却只有世界平均水平的1/4。对于我国来说，水资源更是非常紧缺及珍贵。

同时，随着我国工业化水平不断进步，人们的生活水平越来越高，工程建设也随之发展，而对于玻璃的需求量也逐年递增。平板玻璃的需求量是玻璃总用量中最大的，其生产量也相应得到了快速增加。因此，对水资源的节约，充分有效地利用水资源，以及减少新水用，在今后玻璃制造业的发展具有重要意义。另一方面，与水资源缺乏相类似的是现阶段我国土地资源的有限，玻璃制造业节约用地也同样非常重要。

在玻璃厂的设计中，循环水系统的设计具有相当重要的位置。水泵房及循环水冷却方式则是该系统中的重点。目前的循环水系统采用敞开式系统，即循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。该系统主要靠水蒸发散热降温，冷却塔周围大量水分散失，影响周围环境，其生产补充水的补水量很大，同时排污量大，对环境造成污染。生产补充水的补水量包括蒸发损失量、风吹损失水量、渗漏损失和排污损失水量，该系统补充水量约为系统循环用水量的3～8％，在夏季有时水量损失高达12％。

在敞开式系统中，管网内循环因与大气直接接触，则供水泵的供水压力在进入回水管及水池内时，相对大气压力降为零，造成循环作业中供水泵的能源浪费；大量水蒸发的同时，循环水内盐类浓度增加，大气中的污染物随之进循环水系统内，管网内水质受污染；处理污染水时，其排污量大，对环境造成污染较大。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种玻璃工业用水循环系统，该系统水量损失小，管网内供水压力充分利用，内压稳定，水质良好稳定，排污量少，对环境污染小。

为了实现上述目的，本发明的一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备、热交换设备、贮水箱以及供水泵；所述热交换设备为封闭式。采用封闭式的热交换设备，达到冷却水在循环过程中不与大气直接接触的目的，即冷却水不利用蒸发散热。

所述封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。当然，该封闭式热交换设备包括但并不限于上述三种设备。

所述玻璃工业用水循环系统还包括连接到贮水箱的补水单元，用于在长时间循环用水过程中对损失掉的少量水分进行适当补充。

所述补水单元包括补水水箱以及连接在补水水箱与贮水箱之间的过滤装置和软化装置，补水水箱中的备用水先经过过滤装置进行过滤，在通过软化装置进行软化，达到适应冷却水的要求，而后补充到贮水箱内。

所述供水泵通过管路与所述过滤装置相连通，以便于对贮水箱中的水在较长时间使用后进行清洁过滤，以保证水质。

当然，在供水泵与玻璃工业用水设备之间的管路上也可以连接有加药装置，在适当时机向管网内加入缓蚀剂、阻垢剂等试剂，以防止水垢形成，以及避免水管遭受腐蚀。

所述贮水箱还连通有用于向贮水箱内充气的储气罐，所述储气罐内充有的氮气或惰性气体，通过氮气或惰性气体挤出管网内原有的氧气，抑制微生物生长，避免水质污染。

本发明还提供另一种实施方式的玻璃工业用水循环系统，其包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备、热交换设备以及供水泵；还包括连接到热交换设备与供水泵之间管网上的补水单元；所述热交换设备为封闭式热交换设备，所述封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。。

所述补水单元包括依次相连的补水水箱、过滤装置、软化装置。

在所述软化装置后端还连接有增压装置，向管网内注入适当压力的补充水，以保持管网内压力均衡。

所述封闭式热交换设备包括空冷器、闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。

所述玻璃工业用水循环系统还包括连接到供水泵与玻璃工业用水设备之间管路上的加药装置。

作为该实施方式的另一种清洁循环水的方法，所述热交换设备通过管路与所述过滤装置相连通。

采用上述技术方案，本发明的玻璃工业用水循环系统，具有以下有益效果：

(1)采用封闭式系统结构，冷却水在循环过程中不与大气直接接触，则无水雾向周围飘散，故对周围生产生活环境不会造成水汽影响；同时大气中的污染物不易进入到整个系统中，水质很稳定；

(2)封闭式系统中冷却水不采用蒸发的方式散热，则水分不散失，无需因水分散失而补水，故新水补充用量很少；同时系统设备布置无需水蒸发散热所需间距，则整个系统布局紧凑，占地面积少，不到敞开式系统的50％；

(3)污水排量极少，甚至可以达到零排放；

综上，本发明的玻璃工业用水循环系统，设备维护费用低，适应性广，能够产生很好的经济效益和环境效益，在行业内应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构框图；

图2为本发明实施例二的结构框图；

图3为本发明实施例三的结构框图；

图4为本发明实施例四的结构框图。

具体实施方式

本发明在常规的玻璃工业用水循环系统上，摒弃原有的敞开式热交换设备，通过管网布局将各个设备进行连接，形成一种封闭式的水循环系统。采用系统封闭，供水泵提供的水压在管网中不会散失，换热设备中的水在余压的作用下回流至贮水箱，从而取消了原系统中的热水泵和热水池，节约了能耗，减少了排放，复核现代工业绿色、节约、环保的发展理念。

以下通过附图(图中标示的箭头仅表示各个设备之间的管网连接关系以及流体或物料所流动或添加的方向，不具有其他意义)和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：

如图1所示，一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备1、热交换设备2、贮水箱3以及供水泵4。循环是指通过所述供水泵4在贮水箱3中抽取水后通过管路输送到玻璃工业用水设备1，使用后的水温度较高，再通过管路输送至热交换设备2进行降温，降温后的水回流至贮水箱中，以备供水泵4进行再次抽取循环使用。封闭是指在整个循环过程中，管网中的循环水始终不与外接大气直接接触。

玻璃工业用水设备1中的工业用水一般有三种：(1)浮法玻璃工业中：对于联合车间，包括熔化工段水包及冷却设备、成形工段水包及设备(其中拉边机为主要用水设备)以及其他仪表等的冷却用水；对于保护气体车间，主要包括氮站、氢站的各种工艺设备，同时还包括其煤气站，余热锅炉等的设备冷却用水；(2)格法生产线工业中：主要对于联合车间的熔窑及各种设备有冷却用水，同时也包括空压机及其他车间冷却用水；(3)玻璃深加工工业中：主要是各种需要冷却的机床设备及冲洗用水，上述用水都需循环使用。

所述热交换设备2为封闭式热交换设备，即高温水在降温过程中始终不与外界空气接触，在封闭的状态下完成降温，该封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。空冷器、即空气冷却器，是以环境空气作为冷却介质，横掠管外翅片，使管内高温水得到冷却的设备。同样原理的还有闭式干式冷却塔。而对于闭式湿式冷却塔，通常是在在水量比较充足的情况下应用，由于该冷却塔内采用独立的冷却水系统，该系统中的冷却水与高温水的管路直接接触进行热交换，冷却塔中的冷却水在进行热交换后温度升高，还是会向大气中蒸发，虽然不能达到真正的节水的目标，但却能达到本发明采用的封闭式水循环系统其他的技术效果。闭式湿式冷却塔，其冷却原理仍是间接热交换，冷却塔使用的冷却水可采用对水质要求不高的水源。

所述玻璃工业用水循环系统还包括连接到贮水箱的补水单元，在水循环过程中对少量遗失的水分进行适当补充。该补水单元包括补水水箱5以及连接在补水水箱5与贮水箱之间的过滤装置6和软化装置7。

所述过滤装置6包括压力过滤罐以及电子水处理仪等设备；软化装置7用于对补充水及部分使用过程中被污染的水进行软化处理。

由于封闭式水循环系统的循环水在管网中长期运行中会逐渐形成一定程度的污染，需要加一定量的缓蚀剂、阻垢剂等。因此在供水泵与玻璃工业用水设备之间的管路上还连接有加药装置8，随时或定期采用压力法向管网内加入上述缓蚀剂、阻垢剂对水质进行改善以及对钢制管网进行保护，降低管道内水结垢的可能，也进一步大大减少管内水对管道的腐蚀。

所述贮水箱3还连通有用于向贮水箱3内充气的储气罐9，所述储气罐9内充有的氮气或惰性气体。由于设备长期运行，贮水箱3内及管网内可能会有藻类等各种生物产生，加入微正压的密闭气体(氮气或惰性气体)排除管网内的氧气，则能够抑制藻类等生物的产生，保证循环水的水质。

由上述各部件组合连接形成本实施例玻璃工业用水循环系统。

上述玻璃工业用水循环系统还可以通过控制系统(图中未示出)进行控制，由常规的控制芯片控制各个设备、装置以及安装在管网上的各个阀门等。

实施例二：

如图2所示，本发明该实施例二中的玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备1、热交换设备2、贮水箱3以及供水泵4。

所述玻璃工业用水循环系统还包括连接到贮水箱的补水单元，该补水单元包括补水水箱5以及连接在补水水箱5与贮水箱之间的过滤装置6和软化装置7。

所述贮水箱3还连通有用于向贮水箱3内充气的储气罐9，所述储气罐9内充有的氮气或惰性气体。

与实施例一的不同点在于，该实施例二中的玻璃工业用水循环系统，无需设置加药装置，而是将所述供水泵4通过管路与所述过滤装置6相连通，如需对循环水进行清理，则关闭供水泵4与玻璃工业用水设备1之间的阀门，并打开供水泵4与过滤装置6之间的阀门，通过供水泵抽取贮水箱3中的水传输到过滤装置6内进行过滤，在经过软化，然后回流到贮水箱3中，同样能够起到去除循环水因长时间使用所产生的杂质，改善水质，避免水垢的生成，减少水对管道的腐蚀。

实施例三：

如图3所示，本发明还提供一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备1、热交换设备2以及供水泵4，还包括连接到热交换设备2与供水泵4之间管网上的补水单元；该补水单元包括补水水箱5以及与补水水箱5连接的过滤装置6和软化装置7。冷却水通过管路输送到玻璃工业用水设备1，使用后的水温度较高，再通过管路输送至热交换设备2进行降温，降温后的水经供水泵4抽取回流，进行循环使用。但为保证工业生产的不间断运行，其供水泵4需增加备用动力，如柴油机等大功率设备，也可直接采用柴油机泵等作为供水泵。同时也可以在软化装置7后端设置一增压装置10，该增压装置10可以是任何形式的水泵，对软化水进行加压后再输入到热交换设备2与供水泵4之间的管网内，从而进一步增加循环水压，保证工业生产的不间断运行。

所述热交换设备2为封闭式热交换设备，所述封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。

在供水泵与玻璃工业用水设备之间的管路上还连接有加药装置8。

与实施例一和实施例二相比，该实施例三的玻璃工业用水循环系统，取消了贮水箱以及储气罐的设置，从而进一步减少了设备的使用量，缩小了整个系统的占地面积。

实施例四：

如图4所示，本发明该实施例四中的玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备1、热交换设备2以及供水泵4，还包括连接到热交换设备2与供水泵4之间管网上的补水单元；该补水单元包括补水水箱5以及与补水水箱5连接的过滤装置6和软化装置7，在软化装置7后端设置有增压装置10。

所述热交换设备2还通过管路与所述过滤装置6相连。

该实施例四与实施例三的不同在于，系统中取消了加药装置的设置，而将热交换设备2直接与过滤装置6相连，在需要对循环水进行过滤时，可以打开二者之间的阀门使水直接从热交换设备2中流入过滤装置6内，进行过滤、软化、增加，然后重新进行循环，从而达到保持水质的目的。该实施例四由于取消的加药装置，从而进一步减少设备的使用量和系统占地面积，达到成本更低，更加紧凑的效果。

综上所述，上述设计充分保证了循环供水系统的安全、可靠性能，保证了系统的正常循环使用，同时也充分保证了冷却设备的正常运行以及企业的生产顺利进行。

该玻璃工业用水的封闭式循环系统，既能够达到循环水的冷却目的，又使得水的蒸发量极少甚至不蒸发，水的总损失量不超过总循环水量的0.1％；供水泵提供的水压充分利用，管网内水压、水温稳定；水质良好稳定；排污量少，对环境污染小；同时，提高了生产过程的稳定性，极大地提高了企业的市场竞争能力和生存能力，实现了能源综合、合理利用，减少环境污染。

本发明在中国玻璃工业中适应国情、适合各种水质情况，具有高度可靠性，技术先进、操作灵活，是能源合理及综合利用的成功范例，对推动行业技术发展、降低企业生产成本及环境保护具有重要意义，可以广泛推广应用于国内新建浮法线和其他平板玻璃生产线以及现有生产线的在线改造。

Claims (10)

1.一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备、热交换设备、贮水箱以及供水泵，其特征在于：所述热交换设备为封闭式热交换设备。

2.如权利要求1所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。

3.如权利要求1所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述玻璃工业用水循环系统还包括连接到贮水箱的补水单元，所述补水单元包括补水水箱以及连接在补水水箱与贮水箱之间的过滤装置和软化装置。

4.如权利要求1所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述贮水箱还连通有用于向贮水箱内充气的储气罐，所述储气罐内充有的氮气或惰性气体。

5.如权利要求1至4任一项所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：在供水泵与玻璃工业用水设备之间的管路上还连接有加药装置。

6.如权利要求1至4任一项所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述供水泵通过管路与所述过滤装置相连通。

7.一种玻璃工业用水循环系统，包括通过封闭循环管网依次相连的玻璃工业用水设备、热交换设备以及供水泵，其特征在于：还包括连接到热交换设备与供水泵之间管网上的补水单元；所述热交换设备为封闭式热交换设备，所述封闭式热交换设备为空冷器或闭式干式冷却塔或闭式湿式冷却塔。

8.如权利要求7所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述补水单元包括依次相连的补水水箱、过滤装置、软化装置，在所述软化装置后端还连接有增压装置。

9.如权利要求7或8所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：在供水泵与玻璃工业用水设备之间的管路上还连接有加药装置。

10.如权利要求7或8所述的玻璃工业用水循环系统，其特征在于：所述热交换设备通过管路与所述过滤装置相连通。