CN111121485A - 一种冷却塔节水设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷却塔节水设备，包括塔体、位于塔体下部的水池、位于塔体内部的填料层、位于塔体顶部的风筒，所述风筒内部安装有风机，所述风筒外部安装有电机，所述电机和风机由传动轴相连，所述节水设备还包括盐水循环系统、纯水分离系统，在所述塔体内部安装有蒸发水回收系统。通过溶液除湿，把冷却塔蒸发的水蒸汽全部或者部分按要求回收，冷却塔完全或者部分不耗水，能够降低工业水损失，降低生产成本，减少水资源浪费；各个系统形成一个完整的冷却塔节水设备，作为回收蒸发水的盐水水量及盐组份、盐浓度根据要求精确计算，节水率可有多种选择。在不消耗水分的情况实现冷却塔的冷却作用，达到工业节水的目的。
Description
技术领域
本发明涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种冷却塔节水设备。
背景技术
冷却塔是用水作循环冷却剂，从一系统中吸收热量，并把它排放到大气中去，以降低循环水温的装置，其冷却原理是利用水与空气接触后，通过热交换发生水的蒸发，水的蒸发带走了大量的热量，从而降低了水温。通过循环作用，散去工业生产中或制冷空调中产生的余热，保证了系统的正常运营。
目前工业装置中使用的冷却塔主要是开式的，循环水在水泵的作用下，在换热器和冷却塔间流动。热量从换热器被带到冷却塔，通过蒸发而散发。蒸发作用使冷却塔有大量水分损失，其损失量计算为：Q＝K*M*△T。其中Q为蒸发损失的水量，K＝0.015，M为冷却塔循环水量，△T为循环水温差。
国民经济活动主要耗水是工业用水，约占总量的85％，而工业耗水的主要原因就是循环水的冷却蒸发损失，约占整个工业耗水的90％。同时，由于蒸发损失的存在，一个工业循环水要不断补充新水，才能保证生产正常用水，导到循环水离子浓度越来越大，给系统运行带来严重结垢和腐蚀危害。同时还要定期排放，以控制各离子浓度，又带来了水污染和水处理一系列问题。冷却的蒸发水回收是解决上述难题的一个可行之路，也是一个非常迫切要解决的问题，对于我们这样一个水资源严重缺乏的国家，节水具有非常大的社会意义。
发明内容
针对上述技术背景中的问题，本发明目的是提供一种冷却塔节水设备，解决冷却塔水损失问题，在不消耗水分的情况实现冷却塔的冷却作用，达到工业节水的目的。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种冷却塔节水设备，包括塔体、位于塔体下部的水池、位于塔体内部的填料层、位于塔体顶部的风筒，所述风筒内部安装有风机，所述风筒外部安装有电机，所述电机和风机由传动轴相连，所述节水设备还包括盐水循环系统、纯水分离系统，在所述塔体内部安装有蒸发水回收系统；
所述盐水循环系统将盐水溶液调配成合适的标准盐溶液并送至所述蒸发水回收系统；通过所述蒸发水回收系统均匀喷洒标准盐溶液、并利用溶液除湿将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述盐水循环系统中；
所述纯水分离系统对所述盐水循环系统的盐水溶液进行分离，并把纯水送回至所述水池、浓盐水溶液回送至所述盐水循环系统中。
进一步地，所述节水设备还包括与所述水池相连通的盐水采集系统，所述盐水采集系统从所述水池中取原水并把水中盐分分离出来，把分离脱盐后的半纯水送回至所述水池，同时把分离的浓盐水溶液输送至所述盐水循环系统。
更进一步地，所述盐水采集系统包括采集水泵、过滤膜组件，通过所述采集水泵将所述水池中的原水进行提取，并通过所述过滤膜组件对原水进行分离处理。
进一步地，所述节水设备还包括盐水冷却系统，所述盐水冷却系统对所述盐水循环系统内的盐水溶液进行冷却后送至所述蒸发水回收系统。
更进一步地，所述盐水冷却系统包括水泵与冷水机。
进一步地，所述盐水循环系统包括集水管、循环水泵，通过所述循环水泵将标准盐溶液输送至所述蒸发水回收系统。
进一步地，所述蒸发水回收系统包括收水管、收水组件、布水管与分布在所述布水管上的喷头，所述收水组件与收水管依次设置在所述布水管的下方，通过所述收水管将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述蒸发水回收系统，通过所述喷头使盐水溶液与过饱和空气充分接触。
更进一步地，所述喷头安装方向朝上，采用上喷的布水方式。
进一步地，所述纯水分离系统包括分离水泵、分离膜组件。
本发明的技术效果在于：
1、做为开式冷却塔的节水装置，有很好的结构设计，有很好的面风效果；几个系统形成一个完整的冷却塔节水设备，本设备中作为回收蒸发水的盐水水量及盐组份、盐浓度根据要求精确计算，节水率可有多种选择；本设备中采用上喷的布水方式，确保风阻最小。
2、通过溶液除湿，把冷却塔蒸发的水蒸汽全部或者部分按要求回收，冷却塔完全或者部分不耗水，能够降低工业水损失，降低生产成本，减少水资源浪费。
3、由于没有水的蒸发损失，工艺循环水不会被浓缩，没有污水排放有非常明显的环保作用，同时能够极大的提高工厂污水处理效果，降低工厂污水处理费用；
4、由于没有水的蒸发损失，可保证系统循环水钙镁离子浓度稳定在不结垢的标准确保系统不结垢，提高系统冷却效果，提高设备运行效率；
5、由于没有蒸发损失，系统可保证防腐措施的稳定，减少设备腐蚀，延长设备运行寿命；
6、由于蒸发水回收，冷却塔排出的热空气中含水量少于外界大气中水蒸汽含量，冷却塔在冬季不会出现白雾现象，利于保持空气质量。
附图说明
图1为本发明冷却塔节水设备的结构示意图；
图2为本发明冷却塔节水设备中盐水采集系统的结构示意图；
图3为本发明冷却塔节水设备中盐水循环系统的结构示意图；
图4为本发明冷却塔节水设备中蒸发水回收系统的结构示意图；
图5为本发明冷却塔节水设备中纯水分离系统的结构示意图；
图6为本发明冷却塔节水设备中盐水冷却系统的结构示意图。
附图标记：1-塔体；2-水池；3-填料层；4-电机；5-风筒；6-风机；7-蒸发水回收系统；8-盐水采集系统；9-盐水循环系统；10-盐水冷却系统；11-纯水分离系统；12-采集水泵；13-过滤膜组件；14-集水管；15-循环水泵；16-收水管；17-收水组件；18-布水管；19-喷头；20-分离水泵；21-分离膜组件；22-水泵；23-冷水机。
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。
参照附图1-6，一种冷却塔节水设备，包括塔体1、位于塔体下部的水池2、位于塔体内部的填料层3、位于塔体顶部的风筒5，所述风筒5内部安装有风机6，所述风筒5外部安装有电机4，所述电机4和风机6由传动轴相连，所述节水设备还包括盐水循环系统9、纯水分离系统11，在所述塔体1内部安装有蒸发水回收系统7；
所述盐水循环系统9将盐水溶液调配成合适的标准盐溶液并送至所述蒸发水回收系统7；通过所述蒸发水回收系统7均匀喷洒标准盐溶液、并利用溶液除湿将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述盐水循环系统9中；
所述纯水分离系统11对所述盐水循环系统9的盐水溶液进行分离，并把纯水送回至所述水池2、浓盐水溶液回送至所述盐水循环系统9中。
在本发明的一实施例中，所述节水设备还包括与所述水池2相连通的盐水采集系统8，所述盐水采集系统8从所述水池2中取原水并把水中盐分分离出来，把分离脱盐后的半纯水送回至所述水池2，同时把分离的浓盐水溶液输送至所述盐水循环系统9。
其中，所述盐水采集系统8包括采集水泵12、过滤膜组件13，通过所述采集水泵12将所述水池2中的原水进行提取，并通过所述过滤膜组件13对原水进行分离处理。
在本发明的另一实施例中，所述节水设备还包括盐水冷却系统10，所述盐水冷却系统10对所述盐水循环系统9内的盐水溶液进行冷却后送至所述蒸发水回收系统7。
其中，所述盐水冷却系统10包括水泵22与冷水机23。
优选的，所述盐水循环系统9包括集水管14、循环水泵15，通过所述循环水泵15将标准盐溶液输送至所述蒸发水回收系统7。
优选的，所述蒸发水回收系统7包括收水管16、收水组件17、布水管18与分布在所述布水管18上的喷头19，所述收水组件17与收水管16依次设置在所述布水管18的下方，通过所述收水管16将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述蒸发水回收系统7，通过所述喷头19使盐水溶液与过饱和空气充分接触。
进一步地，所述喷头19安装方向朝上，采用上喷的布水方式。
优选的，所述纯水分离系统11包括分离水泵20、分离膜组件21。
在本发明的一个具体实施例中：
如图1所示，一种冷却塔节水设备，包括塔体1，水池2、设置在塔体1内部的填料层3，所述塔体1的上端安装电机4，在所述电机4旁边固设风筒5，在所设风筒5内安装风机6，所述电机4与所述风机6通过传动轴相联，为冷却塔提供风量。工业循环水经过填料层3表面，均匀分布，与空气充分接触通过蒸发作用，把热量散发到空气中去，达到降低水温的效果。
如图2所示的盐水采集系统，安装在所述的水池2旁边，由采集水泵12与盐过滤膜组件13组成，把工业系统中的工艺循环水中的各种盐离子分离出来，并把分离出的浓盐水输送到图3所示的盐水循环系统中的集水管14中，供盐水循环系统9为蒸发水回收系统7提供盐溶液用。脱盐后的水送回水池2继续使用。
如图3所示的盐水循环系统，由集水管14和循环水泵15组成，把一定浓度和组份的盐水通过循环水泵15输送到图4所示的蒸发水回收系统7中，并把含有回收到蒸发水的盐水收集到所述的集水管14中。
如图4所示的蒸发水回收系统，由收水管16、收水组件17、布水管18与分布在所述布水管18上的喷头19组成，作用是把一定浓度的和一定组份的盐水，均匀雾化成小水滴或水膜，与从下面上来的带有工业循环水蒸发后形成的含有大量水蒸汽的过饱和空气充分接触，利用溶液除湿原理，把其中水蒸汽吸附凝结成水，混入盐水中，从而达到蒸发水回收的目的，并把含有蒸发水的盐水收集到所述收水管16中，利用自身重量送回到所述的集水管14中，供纯水分离系统11和盐水冷却系统10所用。
图5所示的纯水分离系统，由分离水泵20和正向分离膜组件21组成，其作用是把收回到盐水中的蒸发水分离出来，并把纯水送到所述的水池2中供工艺循环使分出纯水后的盐水送回到所述集水管14中。所述的分离膜组件21合理设计，确保把蒸发水全部分离出来。分离出来的纯水水量等于蒸发的水量和盐水采集系统分流出的水量之和，确保工艺循环水量不变。
图6所示的盐水冷却系统，由水泵22和冷水机23组成，作用是把由于回收蒸发水而升温的盐水冷却回原来的温度，确保盐溶液能够继续除湿收水，冷却后的水送到盐水循环系统9中所述循环水泵15的进水口端。
通过所述各组成系统组成的节水设备，既能把系统工艺循环水的水温降低到设计要求，保证工业设备正常运转，又能把为降温而蒸发的水回收回来继续使用，保证冷却塔不损耗水分，达到节水目的。
由盐水采集系统的存在和作用，安装本设备的工艺循环水不用再进行除垢和防腐水处理。由于盐分被分离出来，工艺循环水没有被浓缩，故不用排污处理。由于排出塔体的空气中水蒸汽含量极低，冷却塔在冬季没有白烟现象发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种冷却塔节水设备，包括塔体(1)、位于塔体下部的水池(2)、位于塔体内部的填料层(3)、位于塔体顶部的风筒(5)，所述风筒(5)内部安装有风机(6)，所述风筒(5)外部安装有电机(4)，所述电机(4)和风机(6)由传动轴相连，其特征在于，所述节水设备还包括盐水循环系统(9)、纯水分离系统(11)，在所述塔体(1)内部安装有蒸发水回收系统(7)；
所述盐水循环系统(9)将盐水溶液调配成合适的标准盐溶液并送至所述蒸发水回收系统(7)；通过所述蒸发水回收系统(7)均匀喷洒标准盐溶液、并利用溶液除湿将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述盐水循环系统(9)中；
所述纯水分离系统(11)对所述盐水循环系统(9)的盐水溶液进行分离，并把纯水送回至所述水池(2)、浓盐水溶液回送至所述盐水循环系统(9)中。
2.根据权利要求1所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述节水设备还包括与所述水池(2)相连通的盐水采集系统(8)，所述盐水采集系统(8)从所述水池(2)中取原水并把水中盐分分离出来，把分离脱盐后的半纯水送回至所述水池(2)，同时把分离的浓盐水溶液输送至所述盐水循环系统(9)。
3.根据权利要求2所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述盐水采集系统(8)包括采集水泵(12)、过滤膜组件(13)，通过所述采集水泵(12)将所述水池(2)中的原水进行提取，并通过所述过滤膜组件(13)对原水进行分离处理。
4.根据权利要求1所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述节水设备还包括盐水冷却系统(10)，所述盐水冷却系统(10)对所述盐水循环系统(9)内的盐水溶液进行冷却后送至所述蒸发水回收系统(7)。
5.根据权利要求4所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述盐水冷却系统(10)包括水泵(22)与冷水机(23)。
6.根据权利要求1所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述盐水循环系统(9)包括集水管(14)、循环水泵(15)，通过所述循环水泵(15)将标准盐溶液输送至所述蒸发水回收系统(7)。
7.根据权利要求1所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述蒸发水回收系统(7)包括收水管(16)、收水组件(17)、布水管(18)与分布在所述布水管(18)上的喷头(19)，所述收水组件(17)与收水管(16)依次设置在所述布水管(18)的下方，通过所述收水管(16)将含有蒸发水的盐水溶液回收至所述蒸发水回收系统(7)，通过所述喷头(19)使盐水溶液与过饱和空气充分接触。
8.根据权利要求7所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述喷头(19)安装方向朝上，采用上喷的布水方式。
9.根据权利要求1所述的一种冷却塔节水设备，其特征在于，所述纯水分离系统(11)包括分离水泵(20)、分离膜组件(21)。
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