CN105300162A - 水汽捕集装置及凉水塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水汽捕集装置及凉水塔，其中，该水汽捕集装置包括多个水汽捕集单元，所述水汽捕集单元包括管板(4)和设置在所述管板(4)上的多个旋流分离器(5)，其中，在各个所述水汽捕集单元中，相对靠近所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器(5)之间的间距小于相对远离所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器(5)之间的间距。这样的旋流分离器密度布置方法更符合凉水塔排气的从中心到边缘气流量逐渐变小的特点，因此可以更充分高效地利用资源，降低了生产成本，同时保持了压降低、回收率高的优点。

Description

水汽捕集装置及凉水塔

技术领域

本发明涉及一种水汽收集设备，具体地，涉及一种水汽捕集装置。另外，还涉及一种包括该水汽捕集装置的凉水塔。

背景技术

当前，国家越来越重视环保领域，节水减排已成为各行各业的共识。凉水塔因结构简单、投资较小、换热效率较高等优点，被广泛应用在石油、化工、冶金、造纸、火电等工业领域中。但不足之处在于循环水与空气逆流接触换热的过程中，大量的水分被蒸发消耗，较小的液态雾滴甚至被气流夹带而走，造成了水资源严重的浪费以及周边环境的污染，严重时甚至影响行人的安全行走以及装置的安全操作。因此，对凉水塔外排雾气的回收处理成为了主要的研究热点。

很多专家学者提出了采用旋流的技术原理(旋流分离器)来解决凉水塔的水汽回收问题。然而，由于凉水塔通气量极大，而单根旋流分离器的处理量有限，因此需要将成千上万根分离器并联起来设置。这无疑增加了整体的成本。

有鉴于此，需要提供一种成本低廉、压降低、回收效果好的水汽捕集装置。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种水汽捕集装置，该水汽捕集装置成本低廉、压降低、水汽捕集和回收效果好。

另外，本发明还要解决的问题是提供一种凉水塔，该凉水塔的水汽捕集装置成本低廉、压降低、水汽捕集和回收效果好。

为了实现上述目的，本发明提供一种水汽捕集装置，其中，该水汽捕集装置包括多个水汽捕集单元，所述水汽捕集单元包括管板和设置在所述管板上的多个旋流分离器，其中，在各个所述水汽捕集单元中，相对靠近所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器之间的间距小于相对远离所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器之间的间距。

具体地，所述水汽捕集装置包括矩形框架结构，该矩形框架结构内通过横梁和纵梁分隔形成为多个矩形单元框架，各个所述矩形单元框架中分别设置有对应的所述水汽捕集单元。

优选地，所述横梁和所述纵梁上设置有用于回收水的渠道。

优选地，所述矩形框架结构为混凝土框架结构，该混凝土框架结构通过混凝土横梁和混凝土纵梁分隔形成为多个所述矩形单元框架。

优选地，各个所述水汽捕集单元中的相邻的所述旋流分离器之间的最小间距为80～120mm。

优选地，所述管板为中间高、两端低的V型板，并且该V型板的夹角为160°～170°。

优选地，所述管板的内部设置有加强部。

优选地，所述水汽捕集装置上设置有检修孔。

优选地，所述旋流分离器为切向轴流式旋流分离器。

另外，本发明还提供了一种凉水塔，其中，所述凉水塔内设置有以上任意一项方案所述的水汽捕集装置。

通过上述技术方案，由于相对靠近所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器之间的间距小于相对远离所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器之间的间距，这样的旋流分离器密度布置方法更符合凉水塔排气的从中心到边缘气流量逐渐变小的特点，因此可以更充分高效地利用资源，降低了生产成本，同时保持了压降低、回收率高的优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种具体实施方式的水汽捕集装置的结构示意图。

图2是图1中的水汽捕集系统沿A-A′线的剖视图。

图3是图1中的水汽捕集系统沿B-B′线的剖视图。

附图标记说明

1横梁2纵梁

3检修孔4管板

41加强部5旋流分离器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的一种具体实施方式，提供了一种水汽捕集装置，其中，该水汽捕集装置包括多个水汽捕集单元，所述水汽捕集单元包括管板4和设置在管板4上的多个旋流分离器5，其中，在各个所述水汽捕集单元中，相对靠近所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的旋流分离器5之间的间距小于相对远离所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的旋流分离器5之间的间距。

通过对凉水塔内的排气通道的气流场进行测试、计算以及模拟，发现气流量从排气通道的中心向边缘呈现逐渐变小的趋势，并且气流量越大压降越大，即，压降也呈现从排气通道的中心向边缘逐渐变小的趋势。针对这样的气流量及压降分布特点，可以在排气通道的中心区域布置较为密集的旋流分离器阵列，而在靠近排气通道的边缘区域布置较为稀疏的旋流分离器阵列。为了便于安装、检修，可以将所述水汽捕集装置设置为由多个水汽捕集单元的形式，从而可以进行模块化管理。相应地，在所述水汽捕集装置中，相对靠近中心区域的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距相对较小，而相对远离中心区域的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距相对较大。具体地，在所述水汽捕集装置的从中心到边缘之间，可以布置多层次(沿水平方向排列)的水汽捕集单元阵列，例如两个、三个或更多个层次。

根据排气通道内不同位置的气流量以及单个旋流分离器5的处理能力，可以通过计算求得最佳的旋流分离器5的排列间距，因此可以通过最少的旋流分离器5的数量达到最佳的水分分离效果，节省了凉水塔的投资成本，保证了水资源的回收利用。

如图1所示，提供了本发明的一种具体实施方式。所述水汽捕集装置包括矩形框架结构，该矩形框架结构内通过横梁1和纵梁2分隔形成为多个矩形单元框架，各个所述矩形单元框架中分别设置有对应的所述水汽捕集单元。此处，通过横梁1和纵梁2将所述矩形框架结构分割为16个矩形单元框架，包括4个相对靠近中心区域的矩形单元框架以及12个相对远离中心区域的矩形单元框架，即分割为两个层次，其中，布置在4个相对靠近中心区域的矩形单元框架上的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距可以小于布置在12个相对远离中心区域的矩形单元框架上的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距。当然，也可以通过更多的横梁1和纵梁2将所述矩形框架结构分割为更多层次的矩形框架单元，也可以分割为其他形状的矩形框架单元，这些都可以根据具体的凉水塔结构做出调整。此处，“横梁”和“纵梁”仅用于区分不同取向的梁结构，并不对本发明的结构进行限定。

根据本发明的一种具体实施方式，横梁1和纵梁2上设置有用于回收水的渠道。所述水汽捕集单元收集到的水分可以汇集到横梁1和/或纵梁2附近，并且通过设置在横梁1和纵梁2上的所述回收水的渠道引导到外部管路进行回收利用。

根据本发明的一种具体实施方式，如上所述，所述水汽捕集单元可以用于凉水塔中的水分回收。因此，当安装于凉水塔中时，所述矩形框架结构可以混凝土框架结构，该混凝土框架结构通过混凝土横梁和混凝土纵梁分隔形成为多个所述矩形单元框架。

根据生产实践，通过进行理论计算和模拟实验，可以将各个所述水汽捕集单元中的相邻的旋流分离器5之间的最小间距设置为80～120mm。例如，在以上所述的具有16个矩形结构单元的实施方式中，可以将4个相对靠近中心区域的矩形单元框架上的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距设置为80～99mm，12个相对远离中心区域的矩形单元框架上的水汽捕集单元中的旋流分离器5的间距设置为100～120mm。当然，针对不同的凉水塔结构，旋流分离器5的分布间距可以根据排气通道中气流量的分布情况作为相应的调整。

根据本发明的一种具体实施方式，如图2所示，管板4为中间高、两端低(按照本发明的水汽捕集装置布置到凉水塔中的方位)的V型板，并且该V型板的夹角为160°～170°。具体地，管板4由两个大体相同的矩形的子管板组成，所述两个子管板以一定的角度在边长相同的一条边连接，从而形成所述的V型板。由于该V型板设置为中间高、两端低的形式，并且高度较低的两端放置在横梁1和/纵梁2上，因此，通过旋流分离器5收集到的水分流到管板的上表面后可以流向高度较低的两端，然后通过设置在横梁1和/或纵梁2上的所述渠道进行回收。

如图2和图3所示，为了提高管板4的强度，可以在管板4的内部设置加强部41，并且所述加强部可以避开旋流分离器5。通常使用镀锌管作为加强部41，本发明并不局限于此。

为了方便工作人员进入凉水塔内部进行检修操作，可以在所述水汽捕集装置上设置检修孔3。

根据本发明的一种具体实施方式，旋流分离器5为切向轴流式旋流分离器。切向轴流式旋流分离器为长管形结构，竖直地布置在管板4上。排出的空气可以沿着切向轴流式旋流分离器的轴线方向流动排到凉水塔外部，在空气的排出的时，所述空气受到切向轴流式旋流分离器的作用发生围绕轴线的旋转运动，从而通过离心作用将质量更大的水分分离到切向轴流式旋流分离器的内部的边缘附近并且切向排出到管板4的上表面。

另外，本发明还提供了一种凉水塔，其中，所述凉水塔内设置有根据以上任意一项方案所述的水汽捕集装置，所述水汽捕集装置大体水平地布置在所述凉水塔的排气通道内。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.水汽捕集装置，其特征在于，该水汽捕集装置包括多个水汽捕集单元，所述水汽捕集单元包括管板(4)和设置在所述管板(4)上的多个旋流分离器(5)，其中，在各个所述水汽捕集单元中，相对靠近所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器(5)之间的间距小于相对远离所述水汽捕集装置中心区域的水汽捕集单元中的所述旋流分离器(5)之间的间距。

2.根据权利要求1所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述水汽捕集装置包括矩形框架结构，该矩形框架结构内通过横梁(1)和纵梁(2)分隔形成为多个矩形单元框架，各个所述矩形单元框架中分别设置有对应的所述水汽捕集单元。

3.根据权利要求2所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述横梁(1)和所述纵梁(2)上设置有用于回收水的渠道。

4.根据权利要求2所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述矩形框架结构为混凝土框架结构，该混凝土框架结构通过混凝土横梁和混凝土纵梁分隔形成为多个所述矩形单元框架。

5.根据权利要求2所述的水汽捕集装置，其特征在于，各个所述水汽捕集单元中的相邻的所述旋流分离器(5)之间的最小间距为80～120mm。

6.根据权利要求1所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述管板(4)为中间高、两端低的V型板，并且该V型板的夹角为160°～170°。

7.根据权利要求1所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述管板(4)的内部设置有加强部(41)。

8.根据权利要求1所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述水汽捕集装置上设置有检修孔3。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的水汽捕集装置，其特征在于，所述旋流分离器(5)为切向轴流式旋流分离器。

10.凉水塔，其特征在于，所述凉水塔内设置有根据权利要求1-9中任意一项所述的水汽捕集装置。