CN104511371A - 冷却水塔静电除雾水回收装置 - Google Patents

Abstract

一种大大减少水的蒸发量，节能、节水，减少污水排放，使系统设备无腐蚀长周期运行的冷却水塔静电除雾水回收装置，包括多块横纵布置且表面均设有多个纵向插口的阳极碳纤维板，其中横向阳极碳纤维板的插口朝上、纵向阳极碳纤维板的插口朝下，所述插口的高度为阳极碳纤维板高度的一半，横向阳极碳纤维板与纵向阳极碳纤维板相互插接形成蜂窝模块，在每个蜂窝的中心位置设置有阴极线，各阴极线通过搭在阳极碳纤维板上的阴极碳纤维板相互电连接，所述阴极碳纤维板和与其对应的阳极碳纤维板之间绝缘。该装置抗腐蚀、耐老化、抗寒、耐高温、抗弯、重量轻、成本低。

Description

冷却水塔静电除雾水回收装置

技术领域

本发明涉及一种冷却水塔静电除雾水回收装置。

背景技术

冷却水塔是发电、化工等行业普遍使用的冷却装置，通过热循环水与常温空气对流，完成热交换，交换过程中液态水蒸发出气态水，随气态水上升降温，析出过饱和液滴，构成气、液两相流蒸汽，循环水在下降过程中，部分微小雾滴随空气上升，变成夹带液滴的气、液两相流，蒸汽而由冷却水塔上口而蒸发掉。以300MW机组为例，总循环水量为30000t/h。

根据蒸发水量计算公式：

Q_e=Pe×Q/100=1.29×30000/100=387t/h

因此，水资源浪费严重，需要及时补水，补水过程又消耗了电量。并且随着水的蒸发，剩余卤离子积累，污染水超标排放。剩余卤离子积累循环具有极强的腐蚀性，腐蚀带来循环泵和管道腐蚀损坏。特别是循环泵和排污泵目前材质是高铬合金铁腐蚀极其严重，造成系统的设备存在损坏快，检修量大，运行成本大。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的上述问题，提供一种大大减少水的蒸发量，节能、节水，减少污水排放，使系统设备无腐蚀长周期运行的冷却水塔静电除雾水回收装置，该装置抗腐蚀、耐老化、抗寒、耐高温、抗弯、重量轻、成本低。

本发明的技术解决方案是：

一种冷却水塔静电除雾水回收装置，包括多块横纵布置且表面均设有多个纵向插口的阳极碳纤维板，其中横向阳极碳纤维板的插口朝上、纵向阳极碳纤维板的插口朝下，所述插口的高度为阳极碳纤维板高度的一半，横向阳极碳纤维板与纵向阳极碳纤维板相互插接形成蜂窝模块，在每个蜂窝的中心位置设置有阴极线，各阴极线通过搭在阳极碳纤维板上的阴极碳纤维板相互电连接，所述阴极碳纤维板和与其对应的阳极碳纤维板之间绝缘。

在两块阳极碳纤维板的插接处缠绕并粘贴有碳纤维丝。

所述阳极碳纤维板的厚度为3mm-5mm、高度为0.9米-1.1米。

除位于蜂窝模块外缘以外的蜂窝3的横截面为正方形，且边长为300mm-500mm。

所述蜂窝模块的横向外轮廓为圆形。

所述阴极线是由表面设有四个纵向插槽的FRP绝缘棒、插装在纵向插槽内的四个阴极片、位于FRP绝缘棒顶面的导电圆片、固设在导电圆片中心的螺杆及螺母构成，每个阴极片外侧沿竖直方向设有多个裸露在FRP棒外的尖端放电刺。

在阳极碳纤维板上对应蜂窝中心位置设有阴极支撑吊架，阴极支撑吊架上对应蜂窝中心位置设有通孔，所述FRP绝缘棒上端由阴极支撑吊架上的通孔穿出后位于其上的阴极片上端与导电圆片焊接并通过固设在导电圆片上的螺杆上的螺母吊装在阴极支撑吊架上。由于阴极片位于插槽内，与现有的由圆铁管位于圆铁管上的尖端放电刺构成的阴极线相比，将放电能量完全集中到尖端放电刺上，静电场的强度提高50%以上。

所述阴极碳纤维板是由FRP基层和位于其上的碳纤维表层经拉挤成型复合而成；所述阴极碳纤维板通过所述螺母压装在阴极支撑吊架上，在与阴极碳纤维板水平垂直方向上设置一个阴极连接碳纤板。

所述横向阳极碳纤维板分为阳极碳纤维板Ⅰ和阳极碳纤维板Ⅱ，所述阳极碳纤维板Ⅰ作为支撑板为纯碳纤维板，所述阳极碳纤维板Ⅱ和纵向阳极碳纤维板是由FRP基层和碳纤维表层经拉挤成型复合而成；相邻的两块阳极碳纤维板Ⅰ之间距离为3-5m。阳极碳纤维板Ⅰ作为支撑板，重量轻，只有钢重量的1/5，抗弯模量与钢相同，导电性能优良，长达80m时无弯曲现象，因此无需另设支撑梁架。

本发明的有益效果是：

1、通过设在冷却水塔上口的蜂窝模块构成多个静电室，而液滴是导电体，在高能物理电场中受阳极碳纤维板（吸附极）吸引，向吸附极运动，最后被吸附极吸附，通过对后续跟近的带电雾滴的连续吸引，叠加造成汇聚，粒径增大，这个过程连续进行，最后叠加增大形成水滴，回到流动的空气中就不能再悬浮，落入冷却水塔底的水池中，使水的蒸发有效循环。仍以300MW机组为例，属性蒸发水量为387t/h，中间环节损失25%，可回收水量为290t/h，年可回收水203万吨，经计算回收水使循环水只升温0.12℃，因此对循环水无影响。节能、节水，使系统设备无腐蚀长周期运行。没有任何粒径的雾滴就是无色透明的饱和空气，由冷却水塔上口直接排出；由于蜂窝模块的横截面积占冷却榙上口横截面积的1%，不影响正常排气。

2、该装置抗腐蚀、耐老化、抗寒而耐高温、抗弯、重量轻、成本低，使系统设备无腐蚀长周期运行。通过本装置可节补充水量80%左右。由于回收蒸发水为常温水，所以不影响气、热交换效率，环保节水；并且循环水氯离子不累积，氯离子没有增加，相对就没有污水排放。

3、全部用FRP材料，安装在冷却水塔出口处，蜂窝模块整体吊装，重量是塔所承受重量的3%～5%，横截面积占冷却水塔出口横截面积的1%，所以该设备所产生的阻力对整个水塔影响不大，本装置可节约补充水75%以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明实施例1的蜂窝模块的局部示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图4中阳极碳纤维板Ⅰ及阳极碳纤维板Ⅱ的结构示意图；

图6是图3的B-B剖视图；

图7是图6中阴极线的结构示意图；

图8是图7的仰视图；

图9是阴极碳纤维板的结构示意图；

图10是本发明的安装示意图；

图11是本发明实施例2的蜂窝模块的局部结构示意图（

图中：1－插口，2－阳极碳纤维板，3－蜂窝，4－阴极线，5－阴极碳纤维板， 6－碳纤维丝，7 －FRP绝缘棒，8－阴极片，9－导电圆片，10－螺杆，11－螺母，12－阴极支撑吊架，13－立脚， 14－FRP基层，15－碳纤维层，16－阴极连接碳纤板，17－冷却水塔，18－电控室，201－横向阳极碳纤维板，202－纵向阳极碳纤维板，201a－阳极碳纤维板Ⅰ，201b－阳极碳纤维板Ⅱ，701－插槽，801－尖端放电刺， 1201－通孔。

具体实施方式

如图1－图5所示，一种冷却水塔静电除雾水回收装置，包括多块横纵布置且表面均设有多个纵向插口1的阳极碳纤维板2，所述阳极碳纤维板2的厚度为3mm-5mm、高度为0.9米-1.1米，本实施例阳极碳纤维板2的厚度为4mm、高度为1米。其中横向阳极碳纤维板201的插口朝上、纵向阳极碳纤维板202的插口朝下，所述插口1的高度为阳极碳纤维板2高度的一半，横向阳极碳纤维板201与纵向阳极碳纤维板202相互插接形成蜂窝模块，所述蜂窝模块的横向外轮廓为圆形。在横、纵向阳极碳纤维板201、202的插接处缠绕并粘贴有碳纤维丝6。除位于蜂窝模块外缘以外的蜂窝3的横截面为正方形，且边长为300mm-500mm。在每个蜂窝3的中心位置沿垂直方向设置有阴极线4，各阴极线4与阴极碳纤维板5相互电连接。

如图6－图8所示，所述阴极线4是由表面设有四个纵向插槽701的FRP绝缘棒7、插装在纵向插槽701内的四个阴极片8、位于FRP绝缘棒7顶面的导电圆片9、固设在导电圆片9中心的螺杆10及螺母11构成，；四个纵向插槽701呈“十”字型布置，每个阴极片8外侧竖直方向设有多个裸露在FRP棒7外的尖端放电刺801，在阳极碳纤维板2上对应蜂窝3中心位置安装有阴极支撑吊架12，阴极支撑吊架12具有立脚13且立脚13下端为开口状并插装在对应的阳极碳纤维板2上，所述阴极碳纤维板5设置在阳极碳纤维板2上且与阳极碳纤维板2之间绝缘，阴极支撑吊架12上对应蜂窝3中心位置设有通孔1201，所述FRP绝缘棒7上端由阴极支撑吊架12上的通孔1201穿出后其上面的阴极片8上端裸露处与导电圆片9焊接并通过固设在在导电圆片9上的螺杆10上的螺母11吊装在阴极支撑吊架12上。由于阴极片8位于插槽701内，与现有的由圆铁管和位于圆铁管上的尖端放电刺构成的阴极线相比，将放电能量完全集中到尖端放电刺上，静电场的强度提高50%以上。

如图9所示，所述阴极碳纤维板5是由FRP基层14和设在FRP基层14上的碳纤维层15经拉挤成型复合而成，所述阴极碳纤维板5通过所述螺母11压装在阴极支撑吊架12上，在与阴极碳纤维板5的水平垂直方向上设置一个阴极连接碳纤板16，见图3。

如图10所示，安装时，将该冷却水塔静电除雾水回收装置座在冷却水塔17的上口上，阴极连接碳纤板16通过电源线与地面上的电控室18连接。

实施例2

如图11所示，所述横向阳极碳纤维板201分为阳极碳纤维板Ⅰ201a和阳极碳纤维板Ⅱ201b，所述阳极碳纤维板Ⅰ201a作为支撑板为纯碳纤维板，所述阳极碳纤维板Ⅱ201b和纵向阳极碳纤维板202是由FRP基层14和碳纤维表层15经拉挤成型复合而成，见图9；相邻的两块阳极碳纤维板Ⅰ201a之间距离为3m-5m，本实施例为4m。

Claims (9)

1.一种冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：包括多块横纵布置且表面均设有多个纵向插口的阳极碳纤维板，其中横向阳极碳纤维板的插口朝上、纵向阳极碳纤维板的插口朝下，所述插口的高度为阳极碳纤维板高度的一半，横向阳极碳纤维板与纵向阳极碳纤维板相互插接形成蜂窝模块，在每个蜂窝的中心位置设置有阴极线，各阴极线通过搭在阳极碳纤维板上的阴极碳纤维板相互电连接，所述阴极碳纤维板和与其对应的阳极碳纤维板之间绝缘。

2.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：在两块阳极碳纤维板的插接处缠绕并粘贴有碳纤维丝。

3.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：  所述阳极碳纤维板的厚度为3mm-5mm、高度为0.9米-1.1米。

4.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：除位于蜂窝模块外缘以外的蜂窝3的横截面为正方形，且边长为300mm-500mm。

5.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：所述蜂窝模块的横向外轮廓为圆形。

6.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：所述阴极线是由表面设有四个纵向插槽的FRP绝缘棒、插装在纵向插槽内的四个阴极片、位于FRP绝缘棒顶面的导电圆片、固设在导电圆片中心的螺杆及螺母构成，每个阴极片外侧沿竖直方向设有多个裸露在FRP棒外的尖端放电刺。

7.根据权利要求6所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：在阳极碳纤维板上对应蜂窝中心位置设有阴极支撑吊架，阴极支撑吊架上对应蜂窝中心位置设有通孔，所述FRP绝缘棒上端由阴极支撑吊架上的通孔穿出后位于其上的阴极片上端与导电圆片焊接并通过固设在导电圆片上的螺杆上的螺母吊装在阴极支撑吊架上。

8.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：所述阴极碳纤维板是由FRP基层和位于其上的碳纤维表层经拉挤成型复合而成；所述阴极碳纤维板通过所述螺母压装在阴极支撑吊架上，在与阴极碳纤维板水平垂直方向上设置一个阴极连接碳纤板。

9.根据权利要求1所述的冷却水塔静电除雾水回收装置，其特征是：所述横向阳极碳纤维板分为阳极碳纤维板Ⅰ和阳极碳纤维板Ⅱ，所述阳极碳纤维板Ⅰ作为支撑板为纯碳纤维板，所述阳极碳纤维板Ⅱ和纵向阳极碳纤维板是由FRP基层和碳纤维表层经拉挤成型复合而成；相邻的两块阳极碳纤维板Ⅰ之间距离为3m-5m。