CN108469188A - 一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统 - Google Patents

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杨启容
钟浩文
姚尔人
宫薛菲
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/04—Other domestic- or space-heating systems using heat pumps

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Abstract

本发明公开了一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，由湿空气引流装置、空气源热泵装置及必要管路组成；其中湿空气引流装置置于冷却塔排气口处，其后有排气管路连接空气源热泵的蒸发器，热泵蒸发器下方设有水池用于回收冷凝水；热泵冷凝器与低温冷却回水管路相连，用于提升低温冷却回水的温度。通过上述方式，本发明不仅能够有效的去除冷却塔排气中水蒸气并将冷凝水加以回收利用，达到了环境友好以及节约用水的效果，还能有效的提高低温冷却回水的温度，以提升其品位，从而供生活或采暖用，达到了余热回收的效果。

Description

一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统
技术领域
本发明涉及工业节水节能及环境保护技术领域，特别是涉及一种钢铁厂冷却塔除雾和低温冷却水余热再利用的装置。
背景技术
目前，我国正在大力建设资源节约型、环境友好型社会，但对于钢铁行业，存在众多冷却塔，其排气中含有大量水蒸汽，这样的湿空气排入大气环境中，与钢铁行业厂区附近空气中的飞灰颗粒相结合，为雾霾的形成孕育了一定条件。同时，钢铁行业存在大量的温度在40℃左右的低温冷却回水，因温度不高，很难加以利用。因此，就钢铁厂而言，冷却塔排气中的大量水蒸气，直接排放不仅不利于环境保护，还会造成水资源的浪费，不符合国家节能减排的方针政策。冷却塔排气中的水蒸气，主要来自于循环冷却用水。据调查，冷却水在钢铁厂总用水量中所占比例很大，且在冷却塔中的蒸发量达到1.5%左右，由此可知，冷却塔排气中含有大量水蒸气，直接排放会造成水资源的严重浪费，将其回收利用会明显减少补水量，节约资源和成本。为了减轻雾霾，同时节约水资源，需要对冷却塔排气进行除雾处理。水蒸气的冷凝会释放较多的潜热，如果把这部分潜热加以回收利用，可以用来提升钢铁行业内部部分低温冷却回水的温度。品位提升后的低温冷却回水可有多种用途，如用于生活或采暖等。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，能够对钢铁厂冷却塔排气中的水分进行回收以及对低温冷却回水的余热品位进行提升，以达到节水节能减排的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种冷却塔除雾与余热品位提升系统，由湿空气引流装置、空气源热泵装置及必要管路组成。湿空气引流装置置于冷却塔排气口处，采用倒漏斗形，内设有风机。湿空气引流装置后有排气管路连接空气源热泵的蒸发器一端，蒸发器下设有水池。水池由排水管路与冷却塔出水管连接，利用高度差产生的重力势能回收冷凝水，节约用水。热泵冷凝器一端与低温水管路结合，用于加热部分低温冷却回水，加热后的冷却回水可以用于供暖或生活所需等多种用途。
本发明的有益效果是：本发明实现了对钢铁厂冷却塔排气中水蒸气的回收和低品位余热品位的提升，从而减少钢铁厂冷却塔排气的含湿量、循环水的补水量、冷却水的用水量，达到减排节水的效果。采用空气源热泵系统回收水蒸气冷凝释放的相变潜热以及利用湿空气的部分显热，可用于加热40℃左右低温冷却回水的温度，从而提升其品位，供生活或采暖用，达到节能的效果。
附图说明
图1是本发明一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统一较佳实施例的整体结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、冷却塔出水管路；2、冷却塔；3、湿空气引流装置；4、风机；5、蒸发器；6、压缩机；7、水泵；8、低温水管路；9、冷凝器；10、节流装置；11、水池；12、排水管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种冷却塔去湿与低温冷却回水余热品位提升系统。参照图1，冷却塔排气口处设有湿空气引流装置3，该装置采取倒漏斗形，内部安有风机4，用以加速气流流动。湿空气引流装置3通过排气管道与空气源热泵的蒸发器5一侧连接，蒸发器采用翅片管式换热器水平叉排布置，以强化换热效果。蒸发器下方设有水池11，用以收集冷凝水，底部设有排水口，并通过排水管道12与低处的冷却塔出水管路1连接，利用高低差产生的重力势能输送冷凝水。蒸发器5和水池11外有壳体保护以及与环境分隔。空气源热泵冷凝器9一侧与低温水管道8结合，外侧由壳体保护以及与环境分隔。
具体工作流程为：从冷却塔排气口排出的湿空气由湿空气引流装置3集中收集，在抽气风机4的作用下得到加速，通过排气管道被送入蒸发器5；湿空气在蒸发器5内进行冷凝换热，再通过另一侧的排气管道排入环境；冷凝水受重力作用流入下方的水池11，水池11置于比冷却塔排水管路1高的位置，水池11中收集的冷凝水通过排水管道12与冷却塔出水管路1中的冷却水混合，不需要额外的能耗；蒸汽通过降温冷凝释放给蒸发器5的热量通过空气源热泵的工作工质，经由压缩机6及相关管路送入冷凝器9，热量在冷凝器9处释放给低温冷却回水，对其加热，放热后的工质经由节流装置10及相关管路送回蒸发器5，形成循环；冷却塔中加热后的低温水可用于供热或生活需要，也可用于其他用途。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，其特征在于：由湿空气引流装置和空气源热泵装置及必要管路组成，湿空气引流装置（3）置于冷却塔排气口处，其后有排气管路连接空气源热泵的蒸发器（5），热泵冷凝器（9）与低温冷却回水管路（8）相连。
2.根据权利要求1所述的一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，其特征在于：湿空气引流装置采用倒漏斗形状，并设有风机（4）；空气源热泵蒸发器（5）下方设有水池（11）；水池（11）设有排水管（12）与冷却塔回水池出水管（1）相连并利用高度差产生的重力势能回收冷凝水。
3.根据权利要求1所述的一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，其特征在于：热泵冷凝器（9）用来加热低温冷却回水，以提升其温度，从而供采暖或生活需要。
4.根据权利要求1所述的一种冷却塔除雾与低温冷却回水余热品位提升系统，其特征在于：从热泵蒸发器（5）回收的冷凝水温度可以明显低于冷却塔回水池中水的温度，将这些冷凝回水与冷却塔出水管（1）中的水相混合，可以节约冷却水用量，减小泵功，从而减小输送能耗。
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