CN109724429A - 热回收节能型气体降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却塔领域，公开了一种热回收节能型气体降温装置，包括冷却塔和喷淋塔；所述冷却塔内隔有低浓腔和高浓腔，所述低浓腔的底部为低浓池，所述高浓腔的底部为高浓池，所述低浓池与高浓池之间通过单向阀相连，所述低浓腔内安装有换热管一，所述换热管一包括进口和出口，所述进口与回收管相连，所述出口与喷水管相连；所述低浓腔内设有位于换热管一上方的低浓喷淋管，所述低浓喷淋管与低浓池之间通过低浓管道相连，所述低浓管道上设有喷淋泵一。冷却塔对高温水溶液进行冷却的同时，利用高温水溶液的温度对冷却塔内的酸性溶液进行蒸发浓缩，从而提高酸性溶液的浓度以便后续工业盐的提炼，对高温蒸汽的热量进行利用，节约能源。

Description

热回收节能型气体降温装置

技术领域

本发明涉及冷却塔领域，特别涉及一种热回收节能型气体降温装置。

背景技术

工厂在生产加工过程中，会产生很多高温饱和蒸汽和工业废水，蒸汽温度较高不能直接排放，往往通过冷却塔进行喷淋降温。废水通过不断浓缩和固液分离形成工业盐进行回收利用。

现有的冷却塔对高温气体进行冷却后，气体内的热量通过风机和水冷白白散发到空气中，造成了能源浪费。

公告号为CN106440852B的中国专利公开了一种冷却塔，其塔体的侧部具有进风口，塔体的顶部设置有通风装置，塔体的中部设置有雾化装置，塔体上还设置有进水管和出水管；通风装置的中部沿竖直方向贯穿有转轴，转轴上可定轴旋转地套设有旋转轴套，通风装置的外周面上沿其周向均布有导流叶片，通风装置上还具有导流槽；雾化装置中部沿竖直方向贯穿有中心轴，中心轴上可定轴旋转地套设有涡旋轴套，雾化装置内沿其周向均布有风叶和雾化喷头，雾化喷头的喷水方向与涡旋轴套的外周面的切线方向相平行，且各雾化喷头的喷水方向沿涡旋轴套的周向相一致，雾化装置内还设置有与进水管连通的旋转水室。该冷却塔的能耗较低且其冷却效率较高。

如上，现有的冷却塔基本都是通过水对冷却塔内的流体进行冷却，而被水所吸收的热量在水的循环过程中白白散失到空气中，浪费能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种热回收节能型气体降温装置，具有节约能源的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种热回收节能型气体降温装置，包括冷却塔和喷淋塔，所述喷淋塔上设有进气口、位于进气口上方的喷水管和位于进气口下方的回收管；

所述冷却塔内隔有低浓腔和高浓腔，所述低浓腔的底部为低浓池，所述高浓腔的底部为高浓池，所述低浓池与高浓池之间通过单向阀相连，所述低浓腔内安装有换热管一，所述换热管一包括进口和出口，所述进口与回收管相连，所述出口与喷水管相连；所述低浓腔内设有位于换热管一上方的低浓喷淋管，所述低浓喷淋管与低浓池之间通过低浓管道相连，所述低浓管道上设有喷淋泵一。

通过采用上述技术方案，将工厂内的高温饱和蒸汽如汽轮机所产生的高温蒸汽通入喷淋塔中，喷淋塔中的喷水管喷出对高温蒸汽进行冷却，喷水管喷出的水遇高温蒸汽后，对蒸汽进行坑却降温，蒸汽液化，其余气体排出。水吸收蒸汽的热量后，水温上升形成高温水溶液。将高温水溶液通过回收管和进口进入换热管一中。将工厂内产生的含有离子比如氯离子的酸性废水通入低浓池中，喷淋泵一将酸性废水抽入低浓喷淋管中，低浓喷淋管将酸性废水喷出，酸性废水落在换热管一中。酸性废水的温度较低，高温水溶液得到降温，高温水溶液降温后通过出口重新汇入喷淋塔的喷水管中对蒸汽进行冷却，从而形成水循坏，节约水源。酸性废水喷淋到换热管一上，酸性废水蒸发，酸性废水被浓缩，酸性废水的浓度提高并排入高浓池中，浓度较高的酸性废水从高浓池中排出以便后续工艺中工业盐的解析。

通过冷却塔和喷淋塔的串联设置，其一，工厂中的高温蒸汽通过喷淋后重新形成液态水，该部分水可直接重新回收利用，节约水源，高温水通过冷却塔重新回入喷淋塔中重新利用，形成水循坏，节约水源。其二，冷却塔对高温水溶液进行冷却的同时，利用高温水溶液的温度对冷却塔内的酸性溶液进行蒸发浓缩，从而提高酸性溶液的浓度以便后续工业盐的提炼，对高温蒸汽的热量进行利用，节约能源。

进一步的，所述高浓腔内设有换热管二，所述换热管二包括进水口和出水口，所述进水口与回收管相连，所述出水口和喷水管相连，所述高浓腔内设有位于换热管二上方的高浓喷淋管，所述高浓喷淋管与高浓池之间通过高浓管道相连，所述高浓管道上设有喷淋泵二。

通过采用上述技术方案，高温水溶液部分通入低浓腔，另一部分通入高浓腔。高浓腔内的高浓度酸性废水再次被高温水溶液进行蒸发浓缩，从而进一步提高高浓池内的酸性溶液的浓度，对高温蒸汽的热能进行充分的回收利用，并降低后续工艺的能耗，节约能源。

进一步的，所述低浓腔的上端安装有引风机。

通过采用上述技术方案，引风机引风，对低浓腔内的换热管一进行风冷冷却，加快换热管一内高温水溶液的降温速度。另一方面，引风机加快了低浓腔内的空气流通，从而加快了低浓腔内酸性溶液的蒸发速度。

进一步的，所述低浓喷淋管与引风机之间至少设有一层除雾器。

通过采用上述技术方案，除雾器对低浓腔内的蒸发气体进行过滤，防止蒸发气体中的水分造成风机的玷污和严重腐蚀。

进一步的，所述除雾器至少设有两层，包括位于下方的耐酸碱高温除雾器和位于下方的三维高效除雾器。

通过采用上述技术方案，废水在蒸发时，部分离子会随着液化的水珠飘出形成“酸雾”，耐酸碱高温除雾器对“酸雾”进行吸收和去除，防止酸雾腐蚀风机；三维高效除雾器进一步对气体中的水分进行过滤去除，从而对风机进行保护。

进一步的，所述低浓腔和高浓腔的侧壁上设有向外凸出的进风窗，所述进风窗处设有安装有倾斜设置的防溅板，所述防溅板由PE材质制成。

通过采用上述技术方案，在使用的时候，外部空气从进风窗处进入低浓腔内从而对低浓腔内进行冷却。防溅板对低浓腔内的酸性废水进行遮挡和防护，倾斜设置的防溅板对低浓腔内的酸性废水进行遮挡防止酸性废水溅出。PE材质具有较强的耐酸性，增长防溅板的使用寿命。

进一步的，所述高浓腔的侧壁上开设有水平设置的进风口。

通过采用上述技术方案，引风机启动，高浓腔上的进风口为入口，空气从入口进入冷却塔内，并从引风机排出。进风口开设在高浓腔的侧壁，而引风机竖直朝上，两者的方向是垂直且交错的，这样可有效避免引风机排出的空气再次进入冷却塔中。从而可避免引风机排出的空气中夹杂的高温废气重新进入冷去塔中从而影响冷却塔的冷却效果。

进一步的，所述进风口处设有挡水百叶。

通过采用上述技术方案，挡水百叶对进风口进行遮挡防护，防止雨水渗入。

进一步的，所述低浓腔和高浓腔之间通过耐腐蚀除雾器相隔。

通过采用上述技术方案，高浓腔内的酸性废水包括散发到空气中的酸性雾的浓度都要高于低浓腔内的浓度，耐腐蚀除雾器将两者隔离，避免高浓腔内的酸雾飘至低浓腔内，影响低浓腔的冷却和浓缩。

进一步的，所述低浓池与高浓池的面积比为5比1。

通过采用上述技术方案，低浓内的酸性废水经过蒸发后进入高浓池内，因此高浓池内的废水体积要小于低浓池内的废水体积。低浓池和高浓池采用5比1的比例进行分隔，保证低浓池的浓缩效率和和高浓池内酸性废水的浓度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过冷却塔和喷淋塔的串联设置，工厂中的高温蒸汽通过喷淋后重新形成液态水，该部分水可直接重新回收利用，节约水源，高温水通过冷却塔重新回入喷淋塔中重新利用，形成水循坏，节约水源。

2.冷却塔对高温水溶液进行冷却的同时，利用高温水溶液的温度对冷却塔内的酸性溶液进行蒸发浓缩，从而提高酸性溶液的浓度以便后续工业盐的提炼，对高温蒸汽的热量进行利用，节约能源。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例中冷却塔的正面结构示意图；

图3是实施例中冷却塔的侧面结构示意图。

图中，1、冷却塔；11、低浓腔；111、低浓池；12、高浓腔；121、高浓池；13、进风窗；14、防溅板；15、进风口；16、挡水百叶；17、耐腐蚀除雾器；18、浓缩池；2、喷淋塔；21、进气口；22、喷水管；23、回收管；24、排气口；25、集液槽；251、补液阀；3、换热管；31、换热管一；311、进口；312、出口；32、换热管二；321、进水口；322、出水口；4、喷淋管；41、低浓喷淋管；411、低浓管道；42、高浓喷淋管；421、高浓管道；5、喷淋泵；51、喷淋泵一；52、喷淋泵二；6、引风机；7、除雾器；71、耐酸碱高温除雾器；72、三维高效除雾器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

一种热回收节能型气体降温装置，如图1，包括相连的冷却塔1和喷淋塔2。喷淋塔2对高温蒸汽进行喷淋降温，冷却塔1对高温蒸汽的热量进行回收利用从而节约能源。

如图1，喷淋塔2上端设有排气口24，排气口24的下方设有喷水管22，喷水管22的下方设有进气口21。高温饱和蒸汽通过进气口21进入塔体内，喷水管22喷水对高温饱和蒸汽进行冷却降温。

如图1，喷淋塔2的底部为集液槽25，集液槽25一侧连有补液阀251，另一侧连有回收管23，回收管23与喷水管22连通。补液阀251打开，外部冷却水补入集液槽25内，冷却水通过回收管23流出进入喷水管22中，喷水管22喷出冷却水对高温蒸汽进行冷却。冷却水重新流入集液槽25内，集液槽25内的水再流入喷水管22中进行循环，从而节约水源。

如图1，冷却水对高温饱和蒸汽进行冷却降温时，高温饱和蒸汽内的水蒸汽受冷液化形成液态水跟着进入集液槽25中，从而对高温饱和蒸汽内的水进行回收利用，节约水源。集液槽25的底部连有溶液排出泵，溶液排出泵可将集液槽25内的水直接排出进行利用。

如图1，回收管23通过冷却塔1与喷水管22相连。冷却水对高温饱和蒸汽进行冷却后，高温饱和蒸汽内的热量被水吸收，水温上升形成高温水溶液，冷却水通过回收管23进入冷却塔1内。冷却塔1对回收管23内的高温水溶液进行冷却，重新变为冷却水排入喷水管22中，从而保证喷水管22喷出的水的温度较低，保证喷水管22喷出的水的冷却效果。

如图1，冷却塔1内设有换热管3和喷淋管4，换热管3一端与回收管23相连，另一端与喷水管22相连，喷淋管4位于换热管3的正上方。高温水溶液通过回收管23进入换热管3中，喷淋管4喷水对换热管3进行降温冷却，从而对换热管3中的高温水溶液进行降温，冷却后的高温水溶液重新进入喷水管22中喷出。

如图1，冷却塔1内腔的底部设有浓缩池18，浓缩池18与换热管3之间通过喷淋泵5相连。工厂内生产的含氯离子的酸性废水进入浓缩池18中，喷淋泵5将酸性废水抽入喷淋管4中，喷淋管4将酸性废水喷出淋在换热管3上，温度较低的酸性废水对换热管3进行冷却从而对冷去管内的高温水溶液进行吸热降温，冷却后的高温水溶液变为冷却水流入喷水管22中。酸性废水吸热后蒸发浓缩，酸性废水的浓度提高。

如图1，工厂内的酸性废水往往通过不断浓缩和固液分离形成工业盐进行回收利用，从而节约资源，但是在酸性废水浓缩过程中需要消耗大量的能源。工厂中产生的高温饱和蒸汽中热量是不需要的，而酸性废水蒸发浓缩需要热量，本装置将冷却塔1和喷淋塔2两者进行结合，从而节约能源和资源，提高能源利用率。

如图1，浓缩池18分为低浓池111和高浓池121，低浓池111的面积的5倍，低浓池111和高浓池121之间通过单向阀相连，低浓池111内的溶液可流向高浓池121。溶液在低浓池111和高浓池121内不断蒸发浓缩，低浓池111内的溶液浓度较高时流向高浓池121并通过高浓池121排出，以进行后续工作。

如图1，低浓池111的上方为低浓腔11，高浓池121的上方为高浓腔12。低浓腔11和高浓腔12之间通过耐腐蚀除雾器17相隔。高浓腔12内的酸性废水包括散发到空气中的酸性雾的浓度都要高于低浓腔11内的浓度，耐腐蚀除雾器17将两者隔离，避免高浓腔12内的酸雾飘至低浓腔11内，影响低浓腔11的冷却和浓缩。

如图1和图2，换热管3包括换热管一31和换热管二32，换热管一31位于低浓腔11内，换热管二32位于高浓腔12内。喷淋管4分为低浓喷淋管41和高浓喷淋管42，低浓喷淋管41位于低浓腔11内，高浓喷淋管42位于高浓腔12内，两者相互独立。喷淋泵5包括喷淋泵一51和喷淋泵二52。低浓喷淋管41和低浓池111之间通过低浓管道411相连通，高浓喷淋管42和高浓池121之间通过高浓管道421相连通，喷淋泵一51设于低浓喷淋管41上，喷淋泵二52设于高浓喷淋管42上。

如图1和图2，换热管一31包括进口311和出口312，进口311与回收管23相连，出口312与喷水管22相连。换热管二32包括进水口321和出水口322，进水口321与回收管23相连，所述出水口322和喷水管22相连。

如图1和图2，高温水溶液部分通入低浓腔11，另一部分通入高浓腔12。高浓腔12内的高浓度酸性废水再次被高温水溶液进行蒸发浓缩，从而进一步提高高浓池121内的酸性溶液的浓度，对高温蒸汽的热能进行充分的回收利用，并降低后续工艺的能耗，节约能源。

如图1和图2，低浓腔11的上端安装有引风机6，高浓腔12的侧壁上开设有水平设置的进风口15。引风机6启动，高浓腔12上的进风口15为入口，空气从进风口15进入冷却塔1内，并从引风机6排出。进风口15开设在高浓腔12的侧壁，而引风机6竖直朝上，两者的方向是垂直且交错的，这样可有效避免引风机6排出的空气再次进入冷却塔1中。从而可避免引风机6排出的空气中夹杂的高温废气重新进入冷去塔中从而影响冷却塔1的冷却效果。

如图1和图2，进风口15处设有挡水百叶16，挡水百叶16对进风口15进行遮挡防护，防止雨水渗入。

如图1和图2，喷淋管4与引风机6之间设有两层除雾器7，包括位于下方的耐酸碱高温除雾器71和位于下方的三维高效除雾器72。废水在蒸发时，部分离子会随着液化的水珠飘出形成“酸雾”，耐酸碱高温除雾器71对“酸雾”进行吸收和去除，防止酸雾腐蚀引风机6；三维高效除雾器72进一步对气体中的水分进行过滤去除，从而对引风机6进行保护。

如图2和图3，低浓腔11和高浓腔12的侧壁上设有向外凸出的进风窗13，进风窗13处设有安装有倾斜设置的防溅板14，防溅板14由PE材质制成。在使用的时候，外部空气从进风窗13处进入低浓腔11内从而对低浓腔11内进行冷却。防溅板14对低浓腔11内的酸性废水进行遮挡和防护，倾斜设置的防溅板14对低浓腔11内的酸性废水进行遮挡防止酸性废水溅出。PE材质具有较强的耐酸性，增长防溅板14的使用寿命。

具体实施过程：工厂中产生的高温饱和蒸汽通入喷淋塔2中，酸性废水通入冷却塔1中。喷淋塔2中产生干燥低温空气和高温水溶液，干燥低温空气直接排出，高温水溶液排入冷却塔1中。冷却塔1对高温水溶液进行降温，形成冷却水，冷却水重新回入喷淋塔2中。酸性废水吸热蒸发浓缩并排出。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种热回收节能型气体降温装置，其特征在于：包括冷却塔（1）和喷淋塔（2），所述喷淋塔（2）上设有进气口（21）、位于进气口（21）上方的喷水管（22）和位于进气口（21）下方的回收管（23）；

所述冷却塔（1）内隔有低浓腔（11）和高浓腔（12），所述低浓腔（11）的底部为低浓池（111），所述高浓腔（12）的底部为高浓池（121），所述低浓池（111）与高浓池（121）之间通过单向阀相连，所述低浓腔（11）内安装有换热管一（31），所述换热管一（31）包括进口（311）和出口（312），所述进口（311）与回收管（23）相连，所述出口（312）与喷水管（22）相连；所述低浓腔（11）内设有位于换热管一（31）上方的低浓喷淋管（41），所述低浓喷淋管（41）与低浓池（111）之间通过低浓管道（411）相连，所述低浓管道（411）上设有喷淋泵一（51）。

2.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述高浓腔（12）内设有换热管二（32），所述换热管二（32）包括进水口（321）和出水口（322），所述进水口（321）与回收管（23）相连，所述出水口（322）和喷水管（22）相连，所述高浓腔（12）内设有位于换热管二（32）上方的高浓喷淋管（42），所述高浓喷淋管（42）与高浓池（121）之间通过高浓管道（421）相连，所述高浓管道（421）上设有喷淋泵二（52）。

3.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述低浓腔（11）的上端安装有引风机（6）。

4.根据权利要求3所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述低浓喷淋管（41）与引风机（6）之间至少设有一层除雾器（7）。

5.根据权利要求4所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述除雾器（7）至少设有两层，包括位于下方的耐酸碱高温除雾器（71）和位于下方的三维高效除雾器（72）。

6.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述低浓腔（11）和高浓腔（12）的侧壁上设有向外凸出的进风窗（13），所述进风窗（13）处设有安装有倾斜设置的防溅板（14），所述防溅板（14）由PE材质制成。

7.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述高浓腔（12）的侧壁上开设有水平设置的进风口（15）。

8.根据权利要求7所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述进风口（15）处设有挡水百叶（16）。

9.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述低浓腔（11）和高浓腔（12）之间通过耐腐蚀除雾器（17）相隔。

10.根据权利要求1所述的热回收节能型气体降温装置，其特征在于：所述低浓池（111）与高浓池（121）的面积比为5比1。