CN105698557A - 冷却塔内超声波除雾节水系统 - Google Patents

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黄嘉驷
谢天
温婷
常东锋
刘永林
范庆伟
王伟
李恒恒
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Xian Xire Energy Saving Technology Co Ltd
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Xian Xire Energy Saving Technology Co Ltd
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/16—Arrangements for preventing condensation, precipitation or mist formation, outside the cooler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
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Abstract

冷却塔内超声波除雾节水系统，包括安装在冷却塔内顶部的压电材料；与压电材料连接的超声波控制系统；与压电材料连接的电源，电源电压的施加方向沿压电材料的轴向，超声波控制系统与电源连接控制其电压和频率；通过超声波控制系统控制电源的频率，从而控制压电材料的机械振动频率，产生超声波，在超声波的作用下，穿过压电材料的湿空气中所携带的水分子开始振动，在压电材料表面聚结成水滴，在重力作用下，水滴脱离压电材料，沉降到塔底的集水池中，实现了部分蒸发水分的循环利用，节约了水资源。

Description

冷却塔内超声波除雾节水系统
技术领域
本发明涉及冷却塔节水技术领域，具体涉及冷却塔内超声波除雾节水系统。
背景技术
随着全球资源的日益稀缺，国家对节能的要求更加严格，如何深入挖掘现有电站机组节能的潜力，降低企业的生产运行成本，承担相应的社会责任，成为每个企业共同关心的重要问题。冷却塔作为一种有效的冷却设备，在工农业生产特别是需要大量冷却水的火电站和核电站热力系统中被广泛使用，因此冷却塔的节水问题和蒸发过程的视觉污染就变得尤为突出。此外，我国近年来空气雾霾污染日益严重，有效减少成雾温度条件下的水汽含量，对雾霾形成具有一定的拟制作用。
冷却塔需要依靠水分蒸发，通过空气带走水蒸气中的气化潜热，完成循环水的冷却过程。冷却塔内的水分损失主要由两部分组成，一部分由于蒸发损失，达到冷却塔内总循环水量的1.2～1.6％；一部分是风吹损失，由于风筒的抽力作用，使小水滴携带在空气中，从冷却塔上方流出，这部分损失占塔内总循环水量的0.1％。以循环水量为40000t/h的冷却塔为例，每小时耗水量达到680t，占到整个电厂耗水量的65％～75％，对水资源造成了极大的浪费。
近年来，有很多关于气液分离系统的研究和应用，但现有技术大多停留在气液的惯性分离，离心分离等原理上，基于这些原理所制造的设备，结构复杂，体积大，安装困难，对于小粒径的水分子分离效果差，不适合安装在冷却塔中，希望能找到一种结构简单，分离效率高的气水分离装置，可以解决上述问题，应用在冷却塔的节水系统中。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的分离效果差的问题，本发明的目的在于提供一种冷却塔内超声波除雾节水系统。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
冷却塔内超声波除雾节水系统，包括安装在冷却塔2内顶部的压电材料1；与压电材料1连接的超声波控制系统3；与压电材料1连接的的电源4，电源4电压的施加方向沿压电材料1的轴向，超声波控制系统3与电源4连接控制其电压和频率。
所述压电材料1为陶瓷、晶体或复合材料。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1.超声波可以从空气中分离小于25微米粒径的水分子，分离效率高，优于离心及惯性分离；
2.体积小，只需要在塔内布置压电材料1以及电源4和控制系统3。
3.噪声小，超声波是大于20KHz的声波，超出人耳能识别声音的范围。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
其中，1为压电材料，2为冷却塔，3为超声波控制器，4为电源。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
如附图所示，本发明冷却塔内超声波除雾节水系统，包括安装在冷却塔2内顶部的压电材料1；与压电材料1连接的超声波控制系统3；与压电材料1连接的的电源4，电源4电压的施加方向沿压电材料1的轴向，超声波控制系统3与电源4连接控制其电压和频率。
如附图所示，本发明的工作原理为：在压电材料(陶瓷、晶体或复合材料)1的表面施加沿轴向方向的电源4，在电场力的作用下引起压电材料1的形变，形变方向随电源电压方向的改变而改变，形变的程度与电场强度有关，当施加电源电压变化时，这种形变就转变成了机械振动，机械振动的频率与电源频率有关，频率超过20KHz时，就形成了超声波。通过与压电材料1相连的超声波控制系统3控制电源4的电压和频率，从而使超声波达到一定的频率和强度，使压电材料1产生如图具有一定的频率和强度的横向振动，当空气和水的混合物自下而上穿过压电材料1时，超声波作用于混合物，使空气中水分子吸收超声波的能量，增大水滴的振动幅度，使其与相邻的水颗粒相互碰撞吸引机会增多，发生聚结反应，与空气分离，从而在压电材料1表面形成水滴，水滴由于重力作用会逐渐沉降到集水池中，完成了蒸发水分的循环利用，减小循环水的补充，节约水资源。

Claims (2)

1.冷却塔内超声波除雾节水系统，其特征在于：包括安装在冷却塔(2)内顶部的压电材料(1)；与压电材料(1)连接的超声波控制系统(3)；与压电材料(1)连接的的电源(4)，电源(4)电压的施加方向沿压电材料(1)的轴向，超声波控制系统(3)与电源(4)连接控制其电压和频率。
2.根据权利要求1所述的冷却塔内超声波除雾节水系统，其特征在于：所述压电材料(1)为陶瓷、晶体或复合材料。
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