CN105152363A - 循环水改造利用系统 - Google Patents

Abstract

循环水改造利用系统，包括冷凝器、换热器、冷却塔和循环水除垢器，循环水除垢器设在冷却塔出水口和冷凝器进水口之间，包括第一除垢器和第二除垢器；第一除垢器内安装布水器、管排式换热器，管排式换热器进水口和冷凝器出水口连通，其出水口和冷却塔进口连通；管排式换热器下方设置旋转格栅分离器、旋转分离室，旋转分离室由分离板隔成净水室和过滤室，过滤室位于净水室外周，净水室内设有旋转叶轮，分离板上安装有过滤网。本发明利用冷凝器少量的高温水即可以实现循环水结垢清理，较好的实现循环水硬度的控制，相对于现有技术中的循环水控制方法和系统，本发明工艺简单、操作方便、能耗及运行费用低，具有较好的循环水的结垢清除效果。

Description

循环水改造利用系统

技术领域

本发明涉及一种水处理装置，属于环保技术领域，尤其涉及一种能有效防止循环水结垢的循环水改造利用系统。

背景技术

循环水系统的功能是将冷却水(海水)送至高低压凝气器去冷却汽轮机低压缸排汽，以维持高低压凝气器的真空，使汽水循环得以继续。另外，它还向开式水系统和冲灰系统提供用水。循环冷却水使用的目的是能有效地节约水资源、减少热污染，但循环冷却水在不断蒸发浓缩过程中，水中的有害离子成倍增加，会产生结垢，由此而产生的污垢会附着在设备及管道内壁，并不断累积叠加引起换热效率下降、穿孔等一系列危害，威胁装置的正常运行。为防止设备循环水结垢，确保系统安全、高效运转，必须对循环冷却水进行水质处理。

循环水结垢结垢是指在水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面。开式循环冷却水系统的结垢主要成分有CaCO₃和腐蚀产物二种，由于缓蚀剂的使用使腐蚀产物大大减少，而以CaCO₃垢、Ca₃(PO4)₂垢及锌垢为主要成份。垢的产生会引起水冷设备换热效率下降，管线的阻力增大，导致循环水量减少或列管的堵塞等。目前，在循环水运行中主要是加入补充水和监测浓缩倍数进行控制，采取向循环水中添加药物，比如缓蚀阻垢剂、絮凝剂等来预防和去除结垢，容易造成水体的二次污染，且不能有效解决换热器及管道内壁的结垢问题；也有一些在循环水系统中采用电解除垢的方法和设备，但增加了电耗，设备的稳定性较差。因而，现有技术中的循环水系统在水质控制方面均存在一定的不足，需要综合分析和改进。

发明内容

本发明提供一种循环水改造利用系统，用于解决现有技术中循环水除垢存在缺陷，通过采用凝汽器换热后制取的高温水进行循环水的间断除垢，采用多级分离和过滤方法实现循环水的结垢预防止，并在原有的循环水系统进行改造利用，节约投资成本，实现循环水的综合利用。

为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：

循环水改造利用系统，包括凝汽器、换热器、冷却塔和循环水除垢器，所述循环水除垢器设在冷却塔出水口和凝汽器进水口之间，包括第一除垢器和第二除垢器；所述第一除垢器顶部开有进口，进口的下方安装布水器，布水器的下方安装管排式换热器，管排式换热器进水口和凝汽器出水口连通，其出水口和冷却塔进口连通；所述管排式换热器的下方设置旋转格栅分离器，第一除垢器位于旋转格栅分离器的侧壁开有排垢口，旋转格栅分离器的下方设置旋转分离室，所述旋转分离室由碗状的分离板分隔成净水室和过滤室，过滤室位于净水室的外周，所述净水室内设有旋转叶轮，旋转叶轮安装在旋转电机转轴的下端，所述分离板上安装有过滤网，所述过滤网具有的倾角为30°-45°，净水室出口和凝汽器进水口连通；所述第二除垢器包括第一罐体和第二罐体，所述第一罐体和第二罐体内均设有蜂窝式吸附管，蜂窝式吸附管内外壁均开设有凹槽，第一罐体和第二罐体上部、下部均设有罐体进口、罐体出口，其底部开有排污口，罐体进口与过滤室的出口连通，所述排污口外安装有自动排污阀。

为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：

如上所述的循环水改造利用系统，所述第一罐体与第二罐体之间安装有多个旁路连通管。

如上所述的循环水改造利用系统，所述旋转格栅的下方安装絮凝剂喷头，喷头通过输送管道与设在第一除垢器外部的絮凝剂罐连通，所述输送管道上安装输送泵。

如上所述的循环水改造利用系统，所述蜂窝式吸附管上的凹槽为S形结构。

如上所述的循环水改造利用系统，所述第一罐体、第二罐体的外部设有反冲洗控制装置，所述反冲洗控制装置包括安装在罐体出口的第一电磁阀、罐体入口上的第二电磁阀，所述第一电磁阀与外部的高压水源连通，第二电磁阀与排污管道连通。

如上所述的循环水改造利用系统，所述管排式换热器由联箱和换热管构成，所述换热管为错列，其外表面布置有用于水垢分离的多个锥体或圆柱体，相邻的锥体或圆柱体之间的距离在1-2mm。

本发明的有益效果：

1、本发明利用第一除垢器可将经过冷却塔降温后的循环水进行预除垢。循环水从第一除垢器的进口被布水器均匀分布，然后经过管排式换热器，从凝汽器引出的高温水从管排式换热器的换热管内通过，循环水从管排式换热器的换热器之间通过，高温水和循环水发生热交换，可短时间将循环水加热到50-80℃易结垢的温度。当管排式换热器间断通入高温水时，被冷却塔降温后的循环水中的水垢会附着在换热管外周，能够较好的降低循环水的硬度；当高温水关断，循环水将换热管壁的温度降低，附着在换热管外周的水垢裂开，并被循环水冲下，最终通过设置在下方的旋转格栅分离器从排垢口排出第一除垢器外部。

2、为了较好的形成水垢附着和分离撕裂，在换热管的外周设置有柱体或圆柱体，利用换热管外周的凸起，水垢在附着时易集聚，可提高除去的效率，而在撕裂分离时，利用水垢和换热管膨胀系统的不同，容易开裂被从布水器流下的循环水较好的冲刷脱落。

3、在第一除垢器中设置的旋转分离室，利用倾斜的分离板配合旋转叶轮将除垢后较干净的循环水直接投入使用，而将将硬度较高或含有微小垢体的循环水分离进行二次除垢，其中分离板上设置有过滤网，旋转叶轮一方面具有离心分离的作用，另外还可以加快分离的效率，配合一定倾角的过滤网设置，能够取得较好的分离效果。

4、在第一除垢器的后还设有第二除垢器，将经过初步除垢的循环水在旋转分离室内利用旋转叶轮的离心分离，将硬度较高或含有微小垢体的循环水送入过滤室，然后进入第一除垢器的第一罐体或第二罐体，第一罐体和第二罐体内分别设置有蜂窝式吸附管，利用蜂窝式吸附管上设置的凹槽将循环水中的硬度离子进行二次清除，从而能够获得硬度较低的循环水，第二除垢器配套有反冲洗控制装置，利用较高压力的水能够将蜂窝式吸附管凹槽内的物质冲洗掉。

5、本发明解决循环水结垢可以不用药或者只要投放少量的药，利用凝汽器少量的高温水即可以实现循环水结垢清理，较好的实现循环水硬度的控制，结合缓蚀阻垢剂、絮凝剂的使用能实现更好的循环水水质。相对于现有技术中的循环水控制方法和系统，本发明工艺简单、操作方便、能耗及运行费用低，具有较好的循环水的结垢清除效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中所述循环水除垢器的结构示意图。

图3是图2中所述第二除垢器的放大示意图。

图4是图3中A-A剖视图。

图5是图4中I局部放大结构示意图。

附图标记：1-凝汽器，2-换热器，3-冷却塔，4-循环水除垢器，5-第一除垢器，6-第二除垢器，7-布水器，8-管排式换热器，9-旋转格栅分离器，10-排垢口，12-分离板，13-净水室，14-过滤室，15-旋转叶轮，16-第一罐体，17-第二罐体，18-蜂窝式吸附管，19-旁路连通管，20-喷头，21-输送泵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本实施例一种循环水改造利用系统，包括凝汽器1、换热器2、冷却塔3和循环水除垢器4，所述循环水除垢器4设在冷却塔3出水口和凝汽器1进水口之间，包括第一除垢器5和第二除垢器6；所述第一除垢器5顶部开有进口，进口的下方安装布水器7，布水器7的下方安装管排式换热器8，管排式换热器8进水口和凝汽器1出水口连通，其出水口和冷却塔3进口连通；所述管排式换热器8的下方设置旋转格栅分离器9，第一除垢器5位于旋转格栅分离器9的侧壁开有排垢口10，旋转格栅分离器9的下方设置旋转分离室，所述旋转分离室由碗状的分离板12分隔成净水室13和过滤室14，过滤室14位于净水室13的外周，所述净水室13内设有旋转叶轮15，旋转叶轮15安装在旋转电机转轴的下端，所述分离板12上安装有过滤网，所述过滤网具有的倾角为30-45°，净水室13出口和凝汽器1进水口连通；所述第二除垢器6包括第一罐体16和第二罐体17，所述第一罐体16和第二罐体17内均设有蜂窝式吸附管18，蜂窝式吸附管18上设有凹槽，第一罐体16和第二罐体17上部、下部均设有罐体进口、罐体出口，其底部开有排污口，罐体进口与过滤室14的出口连通，所述排污口外安装有自动排污阀。

具体而言，本发明提供的一种循环水改造利用系统，利用第一除垢器5可将经过冷却塔3降温后的循环水进行预除垢。循环水从第一除垢器5的进口被布水器7均匀分布，然后经过管排式换热器8，从凝汽器1引出的高温水从管排式换热器8的管内通过，循环水从管排式换热器8的换热器2之间通过，高温水和循环水发生热交换，可短时间将循环水加热到50-80℃易结垢的温度。当管排式换热器8间断通入高温水时，被冷却塔3蒸蒸发后循环水中的水垢会附着在换热管外周，能够较好的降低循环水的硬度；当高温水关断，循环水将换热管壁的温度降低，附着在换热管外周的水垢裂开，并被循环水冲下，最终通过设置在下方的旋转格栅分离器9从排垢口10排出第一除垢器5外部。在第一除垢器5中设置的旋转分离室，利用倾斜的分离板12配合旋转叶轮15将除垢后较干净的循环水直接投入使用，而将将硬度较高或含有微小垢体的循环水分离进行二次除垢，其中分离板12上设置有过滤网，旋转叶轮15一方面具有离心分离的作用，另外还可以加快分离的效率，配合一定倾角的过滤网设置，能够取得较好的分离效果。在第一除垢器5的后还设有第二除垢器6，将经过初步除垢的循环水在旋转分离室内利用旋转叶轮的离心分离，将硬度较高或含有微小垢体的循环水送入过滤室14，然后进入第一除垢器5的第一罐体16或第二罐体17，第一罐体16和第二罐体17内分别设置有蜂窝式吸附管18，利用蜂窝式吸附管18上设置的凹槽将循环水中的硬度离子进行二次清除，从而能够获得硬度较低的循环水，第二除垢器6配套有反冲洗控制装置，利用较高压力的水能够将蜂窝式吸附管18凹槽内的物质冲洗掉。

使用时，为了保证汽轮机的正常工作，循环水进入凝汽器1内和蒸汽热交换吸热升温，然后采用高温水泵送入用户单元的换热设备，对循环水含有的热能进行节能利用，同时，降低了循环水的温度，降低了在冷却塔3中的蒸发损失及降温效率；经过降温蒸发后的循环水被送入循环水除垢器4，经过第一除垢器5、第二除垢器6的除垢后，降低循环水总体的硬度进行循环使用。

如图2所示，本实施例在所述旋转格栅的下方安装絮凝剂喷头20，喷头20通过输送管道与设在第一除垢器5外部的絮凝剂罐连通，所述输送管道上安装输送泵21。絮凝剂作为补充，可以增加循环水硬度离子的积聚，从而在旋转分离室内加强分离的效果，同时，还具有清洁水质的效果。

如图3、图4所示，为了提高第二除垢器6的效率，使第一罐体16、第二罐体17内的循环水相互之间的流动性更好，同时，提高高压水对蜂窝式吸附管18凹槽附着的硬度离子反冲洗时的效果，本实施例在所述第一罐体16与第二罐体17之间安装有多个旁路连通管19。

进一步的，本实施例在所述第一罐体16、第二罐体17的外部设有反冲洗控制装置，所述反冲洗控制装置包括安装在罐体出口的第一电磁阀、罐体入口上的第二电磁阀，所述第一电磁阀与外部的高压水源连通，第二电磁阀与排污管道连通。反冲洗控制装置，可以方便第二除垢器6实现一段时间的运行，实现自动清理的效果，保证循环水过滤和除垢的效率。

更进一步的，本实施例的所述蜂窝式吸附管18上的凹槽为S形结构。凹槽结构设置为S形可以避免反冲洗存在的死角，对蜂窝式吸附管18的洗刷效果更好，还具有对过滤的循环水有扰动作用，改善循环水在第一罐体16、第二罐体17内的流动性能。

基于上述方案，可选的，本实施例采用的所述管排式换热器8由联箱和换热管构成，所述换热管为错列，其外表面布置有用于水垢分离的多个锥体或圆柱体，相邻的锥体或圆柱体之间的距离在1-2mm。当管排式换热器8间断通入从凝汽器1引出的高温水时，被冷却塔3降温后循环水中的水垢会附着在换热管外周，能够较好的降低循环水的硬度；当高温水关断，循环水将换热管壁的温度降低，附着在换热管外周的水垢裂开，并被循环水冲下，最终通过设置在下方的旋转格栅分离器9从排垢口10排出第一除垢器5外部。为了有利于水垢附着和撕裂分离，在换热管的外周设置有柱体或圆柱体，利用换热管外周的凸起，水垢在附着时易集聚，可提高除去的效率，而在撕裂分离时，利用水垢和换热管膨胀系统的不同，容易开裂被循环水较好的冲刷脱落。

本发明用药量少或者不用添加水质净化药物，利用凝汽器少量的高温水即可以实现循环水结垢清理，较好的实现循环水硬度的控制，结合缓蚀阻垢剂、絮凝剂的使用能实现更好的循环水水质。相对于现有技术中的循环水控制方法和系统，本发明工艺简单、操作方便、能耗及运行费用低，具有较好的循环水的结垢清除效果。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (6)

1.循环水改造利用系统，包括凝汽器、换热器、冷却塔和循环水除垢器，其特征在于，所述循环水除垢器设在冷却塔出水口和凝汽器进水口之间，包括第一除垢器和第二除垢器；所述第一除垢器顶部开有进口，进口的下方安装布水器，布水器的下方安装管排式换热器，管排式换热器进水口和凝汽器出水口连通，其出水口和冷却塔进口连通；所述管排式换热器的下方设置旋转格栅分离器，第一除垢器位于旋转格栅分离器的侧壁开有排垢口，旋转格栅分离器的下方设置旋转分离室，所述旋转分离室由碗状的分离板分隔成净水室和过滤室，过滤室位于净水室的外周，所述净水室内设有旋转叶轮，旋转叶轮安装在旋转电机转轴的下端，所述分离板上安装有过滤网，所述过滤网具有的倾角为30-45°，净水室出口和凝汽器进水口连通；所述第二除垢器包括第一罐体和第二罐体，所述第一罐体和第二罐体内均设有蜂窝式吸附管，蜂窝式吸附管内外壁均开设有凹槽，第一罐体和第二罐体上部、下部均设有罐体进口、罐体出口，其底部开有排污口，罐体进口与过滤室的出口连通，所述排污口外安装有自动排污阀。

2.根据权利要求1所述的循环水改造利用系统，其特征在于，所述第一罐体与第二罐体之间安装有多个旁路连通管。

3.根据权利要求1所述的循环水改造利用系统，其特征在于，所述旋转格栅的下方安装絮凝剂喷头，喷头通过输送管道与设在第一除垢器外部的絮凝剂罐连通，所述输送管道上安装输送泵。

4.根据权利要求1所述的循环水改造利用系统，其特征在于，所述吸附板上的凹槽为S形结构。

5.根据权利要求1所述的循环水改造利用系统，其特征在于，所述第一罐体、第二罐体的外部设有反冲洗控制装置，所述反冲洗控制装置包括安装在罐体出口的第一电磁阀、罐体入口上的第二电磁阀，所述第一电磁阀与外部的高压水源连通，第二电磁阀与排污管道连通。

6.根据权利要求1所述的循环水改造利用系统，其特征在于，所述管排式换热器由联箱和换热管构成，所述换热管为错列，其外表面布置有用于水垢分离的多个锥体或圆柱体，相邻的锥体或圆柱体之间的距离在1-2mm。