CN112169450A - 一种蒸发水和漂水的回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸发水和漂水的回收方法及装置。方法包括：S1.将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中；S2.燕窝囊式气液分离单元在高速旋转的同时实现蒸发水和漂水的气液分离；S3.分离后的液体由集液装置进行回收，分离后的气体由风机排出。本发明既能应用在海水冷却塔领域，将冷却塔的蒸发水进行收集再循环利用抵消了因蒸发而导致海水浓缩倍数的增加，既解决了结垢问题又大大减少了海水的加药量，节约了运行的成本；又能应用在脱硫脱硝装置中，实现DSF烟气的脱硫脱硝。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发水和漂水回收技术领域，更具体地说，特别涉及一种蒸发水和漂水的回收方法及装置。
背景技术
在一些领域（例如海水冷却塔中），蒸发水不能有效的进行回收利用，根据统计，冷却塔蒸发水损大约占总循环水的1-2%，比如每小时1万吨的循环水系统，冷却塔每小时蒸发水量是100-200吨，每年按8300小时计算，蒸发水量是830000-1660000吨，水资源的浪费非常庞大，并且由于蒸发水不能回收再利用，就导致需要补充的海水增加，直接导致海水处理费用增加。
而在DSF烟气中，含有较多的硫、销物质，需要对其进行脱硫、脱销处理，但是雾化的DSF烟气需要通过漂水（氯气和氢氧化钠溶液反应生成的含有次氯酸钠和氯化钠的混合物）进行处理，而采用这种处理方法存在工艺复杂、化学反应多等缺陷。
针对以上问题，有必要开发一种通用于蒸发水和漂水的回收方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸发水和漂水的回收方法及装置，以克服现有技术所存在的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种蒸发水和漂水的回收方法，包括以下步骤：
S1.将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中；
S2.燕窝囊式气液分离单元在高速旋转的同时实现蒸发水和漂水的气液分离；
S3.分离后的液体由集液装置进行回收，分离后的气体由风机排出。
进一步地，所述步骤S1中将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中为一次或多次。
本发明还提供一种用于实现上述的蒸发水和漂水的回收方法的装置，包括塔体，所述塔体的顶部和上方两侧还设有多个模块化气液分离装置，多个模块化气液分离装置均与集液装置连通，每个模块化气液分离装置包括风筒、电机和风机，多个所述风筒安装于塔体的顶部和上方两侧，所述电机通过电机安装座安装于风筒内，所述电机的输出转轴上安装有风机，所述风机位于电机的下方。
进一步地，所述模块化气液分离装置内还包括湿度传感器，所述湿度传感器与控制器连接，所述控制器内存储有湿度模型，所述控制器用于根据湿度模型控制所述风机的转速。
进一步地，所述电机的输出转轴上还安装有燕窝囊式气液分离转盘，所述燕窝囊式气液分离转盘位于风机的下端。
进一步地，所述燕窝囊式气液分离转盘包括通过固定装置连接的第一网罩和第二网罩，所述第一网罩和第二网罩之间均匀的设有多个燕窝囊式气液分离单元，每个燕窝囊式气液分离单元由钢丝球组成。
进一步地，所述钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元通过定位单元均匀的设于第一网罩和第二网罩之间。
进一步地，所述定位单元为子母扣、双凹槽式结构或凹凸式结构。
进一步地，所述第一网罩和第二网罩的中部均设有轴孔，所述轴套安装于轴孔内，所述轴套与电机的输出转轴连接。
进一步地，所述风筒的内壁与燕窝囊式气液分离转盘相对应的位置设有环形凹槽。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的一种蒸发水和漂水的回收方法及装置，既能应用在海水冷却塔领域，将冷却塔的蒸发水进行收集再循环利用抵消了因蒸发而导致海水浓缩倍数的增加，既解决了结垢问题又大大减少了海水的加药量，节约了运行的成本；又能应用在脱硫脱硝装置中，实现DSF烟气的脱硫脱硝。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明蒸发水和漂水的回收方法的流程图。
图2是本发明蒸发水和漂水的回收装置的结构示意图。
图3是本发明中模块化气液分离装置的结构示意图。
图4是本发明实施一中燕窝囊式气液分离转盘的结构示意图。
图5是本发明图4中A-A的剖视图。
图6是本发明实施二中燕窝囊式气液分离转盘的结构示意图。
图7是本发明图6中B-B的剖视图。
图中：塔体1、气液分离装置2、环形收集槽3、收集管4、收集阀5、出气口60、湿度传感器60.1、风筒61、电机安装座62、电机63、风机64、输出转轴65、燕窝囊式气液分离转盘66、环形凹槽67、安装法兰68、进气口69、第一网罩11、第二网罩12、第一凹槽13、第一定位柱14、第二凹槽15、第二定位柱16、紧固孔17、轴套18、键槽19、燕窝囊式气液分离单元20、开口21、第一凸耳22、第二凸耳23、紧固螺栓24、凸出部25、卡圈26。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选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。
参阅图1所示，本发明提供一种蒸发水和漂水的回收方法，包括以下步骤：
步骤S1.将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中，该步骤可以为一次或多次。
步骤S2.燕窝囊式气液分离单元在高速旋转的同时实现蒸发水和漂水的气液分离。
步骤S3.分离后的液体由集液装置进行回收，分离后的气体由风机排出。
参阅图2所示，本发明还提供一种用于实现上述的蒸发水和漂水的回收方法的装置，包括塔体1，塔体1的顶部和上方两侧还设有多个模块化气液分离装置2，多个模块化气液分离装置2均与集液装置连通，每个模块化气液分离装置2包括风筒61、电机63和风机64，多个风筒61安装于塔体1的顶部和上方两侧，电机63通过电机安装座62安装于风筒61内，电机63的输出转轴上安装有风机64，风机64位于电机63的下方。
本发明中，所述的模块化气液分离装置内还包括湿度传感器60.1，湿度传感器60.1与一控制器连接，控制器内存储有湿度模型，控制器用于根据湿度模型控制风机64的转速，其中湿度模型主要功能是，由于每个模块化气液分离装置内分离的液体量不一致，可以根据经验值来调整风机64以达到最合适的转速，这样既能保证多个模块化气液分离装置内的风机64在最优转速内运行，更好的节约能源。
本发明中，所述的电机63的输出转轴65上还安装有燕窝囊式气液分离转盘66，燕窝囊式气液分离转盘66位于风机64的下端。
本发明中，所述的燕窝囊式气液分离转盘66包括通过固定装置连接的第一网罩11和第二网罩12，所述第一网罩11和第二网罩12之间均匀的设有多个燕窝囊式气液分离单元20，每个燕窝囊式气液分离单元20由钢丝球组成。
本发明中，所述的钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元20通过定位单元均匀的设于第一网罩11和第二网罩12之间。
本发明中，所述的定位单元为子母扣、双凹槽式结构或凹凸式结构或其他类似结构。
本发明中，所述的第一网罩11和第二网罩12的中部均设有轴孔，轴套18安装于轴孔内，轴套18与电机63的输出转轴65连接。
本发明中，所述的风筒61的内壁与燕窝囊式气液分离转盘66相对应的位置设有环形凹槽67，由于燕窝囊式气液分离转盘66在高速旋转时甩出得水在风筒61在产生溅射作用，故环形凹槽67的主要目的是为了避免溅射，提高分离后水的收集作用。
本发明中，所述的集液装置包括设于设于塔体1上部内侧的第一环形收集槽3，位于顶部的每个模块化气液分离装置2下端的第二环形收集槽，第二环形收集槽连通第一环形收集槽3，第一环形收集槽3与收集管4连接，收集管4上设有收集阀5，通过第一环形收集槽3和第二环形收集槽可将每个风筒61内壁上下落的水进行收集，最后通过收集管4进行水的收集。
本发明中，所述的风筒61的上端外侧和下端外侧均设有安装法兰68，以便于将风筒61安装在塔体1的顶部或者侧面。
本发明中，所述的风机64在工作时的转速大于等于每分钟1000转，以便于风机64的离心力克服阻力将水甩出。
本发明中，所述的风机64可以为轴流风机或者离心风机或其他风机，均可以实现。
本发明的原理为：由于燕窝囊式气液分离单元20为钢丝球团，原材料易得，甚至可以废物利用，成本低，维护保养更方便；在使用时，由于钢丝球团的内部有很多孔且不规则，当湿空气进入钢丝球团时被迫经过大小不等的多个空穴并反复碰撞，将原本细小的水珠经多次碰撞后形成较大水珠，再在高速旋转产生的离心力作用下，将水脱开，以达到气水分离的目的，通过该结构可以实现预气水分离的效果，减小风机64的大小，延长风机64的使用寿命。
实施例一
参阅图4和图5所示，本实施例中的燕窝囊式气液分离转盘66的具体结构为：第一网罩11的内侧设有多组沿圆周方向均匀布置的第一凹槽13，每个第一凹槽13内均设有第一定位柱14，第二网罩12的内侧设有多组沿圆周方向均匀布置的第二凹槽15，第二凹槽15内设有第二定位柱16，第一凹槽13与第二凹槽15一一对应，对应设置的第一凹槽13和第二凹槽15组成用于容纳燕窝囊式气液分离单元20的腔体，燕窝囊式气液分离单元22的中部通过第一定位柱14和第二定位柱25固定，第一网罩22和第二网罩23的中部均设有轴孔，轴孔内设有轴套18，轴套18与输出转轴65的下端连接。
所述的第一凹槽13和第二凹槽15的内侧均匀的设有倒刺结构，倒刺结构用于与燕窝囊式气液分离单元22的外侧相扣合，倒刺结构的形状可以为规则或不规则的，倒刺结构可钩住钢丝球团的外侧部分，这样能保证钢丝球团处于展开状态，能更好的达到气水分离的效果，防止在高速旋转时钢丝球团发生抱团现象。
所述的第一网罩11和第二网罩12均为网状结构，且第一凹槽13通过冲压的方式成型于第一网罩11内，所述第二凹槽15通过冲压的方式成型于第二网罩12。
作为优选，所述的第一网罩11和第二网罩12的外侧均为平面结构。
作为优选，所述的固定装置包括设于均匀的设于第一网罩11和第二网罩12圆周方向上的多个紧固孔17，以及连接在紧固孔17上的紧固件，紧固件可以为螺栓组件。
作为优选，所述的轴套18通过焊接的方式连接在第一网罩11和第二网罩12的轴孔内，轴套18内侧设有键槽19，可用于与输出转轴65连接，通过电机63带动实现转盘的高速旋转，进而达到汽水分离的效果。
实施例二
参阅图6和图7所示，本实施例的其他结构与实施例二相同，不同之处在于燕窝囊式气液分离转盘66的结构上有改变，即本实施例的第一网罩11和第二网罩12均为射线状结构，第一网罩21和第二网罩22的外侧均为弧形结构。本实施例中所述的固定装置包括卡圈26，第一网罩11和第二网罩12的外端部向外侧折弯形成凸出部25，卡圈26用于固定连接第一网罩11的凸出部25和第二网罩12的凸出部25，卡圈26上设有一开口21，卡圈26在开口的两侧设有第一凸耳22和第二凸耳23，所述第一凸耳22和第二凸耳23通过紧固螺栓24连接，在适用时，先将卡圈26卡在第一网罩11的凸出部25和第二网罩12凸出部25之间，然后通过紧固螺栓24将卡圈26锁紧，即可实现第一网罩11和第二网罩12的连接。
虽然本实施例中的燕窝囊式气液分离转盘66结构有所改变，但是不影响使用效果。
实施例三
本实施例的其他结构与实施例一或实施例二相同，不同之处在于：燕窝囊式气液分离单元20通过子母扣、或凹凸结构的方式安装在第一网罩11和第二网罩12之间，也能达到较好的使用效果。
实施例四
将本发明的蒸发水和漂水的回收方法的装置应用在海水冷却塔的蒸发水回收中，冷却塔的塔体结构如图2所示，在塔体1内侧由上至下设有布水器、填料等，布水器与进水装置连接，塔体1的下端连接有出水装置，多个模块化气液分离装置2的安装位置均位于布水器的上方任何位置（顶部或侧面均可），数量可以任意设定，多个模块化气液分离装置局与集液装置连接，集液装置还与进水装置连接。
实现原理为：本实施例中冷却塔的水源采用海水，海水被进水泵泵入冷却塔时通过布水器将海水喷到填料上，将模块化气液分离装置6的风机64开启，冷却塔的蒸发水首先进入燕窝囊式气液分离转盘66内，剩余部分被风机64吸入，由于燕窝囊式气液分离转盘66内钢丝球团的内部有很多孔且不规则，当湿空气进入钢丝球团时被迫经过大小不等的多个空穴并反复碰撞，将原本细小的水珠经多次碰撞后形成较大水珠，再在高速旋转产生的离心力作用下，将水脱开；同时风机64的扇叶有很强的吸水性，将湿空气中的水吸收形成水珠或水膜，在风机高速旋转的情况下，离心力将水甩出，燕窝囊式气液分离转盘66和风机64甩出的水进入预设的环形收集槽内，将每个风机的水道连接到一根收集管8上，就可以源源不断地收集冷却塔中蒸发的水源，收集的水源再接入进水装置作为循环水使用，抵消了因蒸发而导致海水浓缩倍数的增加，既解决了结垢问题又大大减少了海水的加药量，节约了运行的成本，本发明的冷却塔在实现海水淡化功能的同时又能回收冷却塔所蒸发的水源再利用，节约了水资源和成本。
经过试验，对于海水机械通风冷却塔来说，1万吨循环水量的海水冷却塔每小时的蒸发水在200吨左右，使用本方案，可以产生不少于每小时200*0.9=180吨的淡水，而这部分淡水可以回流到循环水中，几乎抵消了因蒸发导致浓缩倍数的增加，即解决了结垢问题，又大大减少了加药量，节约了运行的成本。
冷却塔在采用本发明的结构后，可以避免无蒸发器、无冷凝器的使用，因此设备重量轻，结构简单、不怕海水腐蚀、不结垢，几乎不需要维护，因此维护费用低。
冷却塔的动力源可以是太阳能、风能、水能等新能源，特别适合没有电的地方，是降低运行成本的首选。
由于采用模块化结构，可移动，适用于任何场合，可以根据淡水需要量，适当增加模块化气液分离装置2的数量，就可以提高淡水产量，以便于组合成大型海水淡化设备。
实施例五
将本发明的蒸发水和漂水的回收方法的装置应用在脱硫脱硝塔的漂水回收中，塔体结构如图2所示，DSF烟气可以先进入第一个雾化装置，使得烟气中的二氧化硫、细小颗粒物和部分三氧化二氮与水结合，生成亚硫酸和亚硝酸，然后在风机64的作用下，进入燕窝囊式气液分离转盘66内，将含有亚硫酸和亚硝酸液体与气体分离，此时的烟气中溶于水的氧化硫和氧化氮基本被清除（被甩至风筒内壁，通过集液装置进行回收），然后再将烟气送入氧化室内，加入适量的臭氧，将一氧化氮和二氧化氮氧化成三氧化二氮，再将烟气送入雾化装置，水雾中基本上都是亚硝酸，再经过一个燕窝囊式气液分离转盘66进行气液分离，烟气中的硫化物和淡化物被清除，还可以根据环保或客户要求，进行二次雾化，达到超净化的排放效果。在脱硫脱硝塔中应用不仅可以为企业节约大量的运行费用，而且还消除了湿法脱硫产生的白雾。
实施例六
本发明的蒸发水和漂水的回收方法及装置还可以应用在烟气净化领域，也可以起到非常好的烟气净化效果。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种蒸发水和漂水的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中；
S2.燕窝囊式气液分离单元在高速旋转的同时实现蒸发水和漂水的气液分离；
S3.分离后的液体由集液装置进行回收，分离后的气体由风机排出。
2.根据权利要求1所述的蒸发水和漂水的回收方法，其特征在于，所述步骤S1中将蒸发水和漂水送入由钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元中为一次或多次。
3.一种用于实现权利要求1或2所述的蒸发水和漂水的回收方法的装置，其特征在于，包括塔体，所述塔体的顶部和上方两侧还设有多个模块化气液分离装置，多个模块化气液分离装置均与集液装置连通，每个模块化气液分离装置包括风筒、电机和风机，多个所述风筒安装于塔体的顶部和上方两侧，所述电机通过电机安装座安装于风筒内，所述电机的输出转轴上安装有风机，所述风机位于电机的下方。
4.根据权利要求3所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述模块化气液分离装置内还包括湿度传感器，所述湿度传感器与控制器连接，所述控制器内存储有湿度模型，所述控制器用于根据湿度模型控制所述风机的转速。
5.根据权利要求3所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述电机的输出转轴上还安装有燕窝囊式气液分离转盘，所述燕窝囊式气液分离转盘位于风机的下端。
6.根据权利要求5所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述燕窝囊式气液分离转盘包括通过固定装置连接的第一网罩和第二网罩，所述第一网罩和第二网罩之间均匀的设有多个燕窝囊式气液分离单元，每个燕窝囊式气液分离单元由钢丝球组成。
7.根据权利要求6所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述钢丝球组成的燕窝囊式气液分离单元通过定位单元均匀的设于第一网罩和第二网罩之间。
8.根据权利要求7所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述定位单元为子母扣、双凹槽式结构或凹凸式结构。
9.根据权利要求7所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述第一网罩和第二网罩的中部均设有轴孔，所述轴套安装于轴孔内，所述轴套与电机的输出转轴连接。
10.根据权利要求3所述的蒸发水和漂水的回收装置，其特征在于：所述风筒的内壁与燕窝囊式气液分离转盘相对应的位置设有环形凹槽。
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