CN201463626U - 闭式空冷循环冷却水系统 - Google Patents

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冯晓强
戴月秀
唐清华
马涛
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Abstract

本实用新型涉及一种循环水系统，尤其是涉及一种对闭式空冷循环冷却水系统的结构改良。闭式空冷循环冷却水系统，包括工艺换热器(1)以及与通过循环介质管(2)与工艺换热器(1)相连的循环水泵系统(3)，其特征在于，所述的工艺换热器(1)与循环水泵系统(3)之间还设有水膜式空冷器(4)。因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单，并且使用寿命长，易于推广；2.具有稳定的温度循环介质；3.循环过程中基本不会降低传热效果，延长了使用寿命；4.电耗较低；5.维护费用低。

Description

闭式空冷循环冷却水系统
技术领域
本实用新型涉及一种循环水系统，尤其是涉及一种对闭式空冷循环冷却水系统的结构改良。
背景技术
现有化工厂、石油化工厂、焦化厂、化肥厂、煤尘气处理厂、钢铁厂的工艺装置低位能热，大部分通过水冷换热器，靠水吸收。水吸收热量之后，经过凉水塔，降低温度，重新至工艺换热器，往复循环使用。工业水作为循环介质，循环使用的主要设备是凉水塔。
凉水塔由风机和淋水填料等构成。水与风机抽吸的空气接触，一部分蒸发汽化，进入空气。由于水蒸发汽化，吸收另一部分水的热量，使这部分水降温，而空气则增温增焓。只要空气不饱和，与之接触的水就会蒸发降温，由此带来了多方面的问题：
凉水塔出水水温随着气温的降低而降低，而工艺换热器需要稳定的温度；水质恶化，由于水不断蒸发，水中固形物、钙镁离子等浓度逐渐增加，并且滋生菌类，导致工艺换热设备结垢腐蚀，降低传热效果，缩短寿命；水耗高，不管气温的高低，只要空气不饱和，水都会蒸发，造成无为的降温，浪费水资源；电耗高，出工艺换热器的冷却水还有10多米的余压，进入凉水塔后成了常压，这部分扬程浪费了；排污高，为了减少水中结垢物，通常要加药和排污，当浓缩倍率为“3”时，就有相当于循环水量8％的水，作为污水排放；维护费用高，凉水塔的填料一般2年需更换一次，另加药量也比较多，费用也比较高。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的凉水塔出水水温随着气温的降低而降低，而工艺换热器需要稳定的温度等的技术问题；提供了一种具有稳定的温度循环介质的闭式空冷循环冷却水系统。
本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的由于水不断蒸发，水中固形物、钙镁离子等浓度逐渐增加，并且滋生菌类，导致工艺换热设备结垢腐蚀，降低传热效果，缩短寿命等的技术问题；提供了一种循环过程中基本不会降低传热效果，延长了实用寿命的闭式空冷循环冷却水系统。
本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的出工艺换热器的冷却水还有10多米的余压，进入凉水塔后成了常压，这部分扬程浪费了，从而导致电耗较高等的技术问题；提供了一种电耗较低的闭式空冷循环冷却水系统。
本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的为了减少水中结垢物，通常要加药和排污，当浓缩倍率为“3”时，就有相当于循环水量8％的水，作为污水排放，从而导致排污高等的技术问题；提供了一种排污低的闭式空冷循环冷却水系统。
本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的凉水塔的填料一般2年需更换一次，维护费用高等的技术问题；提供了一种维护费用低的闭式空冷循环冷却水系统。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种闭式空冷循环冷却水系统，包括工艺换热器以及与通过循环介质管与工艺换热器相连的循环水泵系统，其特征在于，所述的工艺换热器与循环水泵系统之间还设有节能型水膜式空冷器。
在上述的闭式空冷循环冷却水系统，它还包括一个喷淋装置，所述的喷淋装置通过循环介质管与水膜式空冷器相连。
在上述的闭式空冷循环冷却水系统，它还包括一个加药装置，所述的加药装置通过循环介质管与喷淋装置相连。
在上述的闭式空冷循环冷却水系统，所述的循环介质管内设有循环介质，所述的循环介质为软水。
因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单，并且使用寿命长，易于推广；2.具有稳定的温度循环介质；3.循环过程中基本不会降低传热效果，延长了实用寿命；4.电耗较低；5.维护费用低。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构原理图；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，工艺换热器1、循环介质管2、循环水泵系统3、节能型水膜式空冷器4、喷淋装置5、加药装置6。
实施例：
如图1所示，一种闭式空冷循环冷却水系统，包括工艺换热器1以及与通过循环介质管2与工艺换热器1相连的循环水泵系统，工艺换热器1与循环水泵系统3之间还设有节能型水膜式空冷器4。它还包括一个喷淋装置5，喷淋装置5通过循环介质管2与水膜式空冷器4相连。它还包括一个加药装置6，加药装置6通过循环介质管2与喷淋装置5相连。循环介质管2内设有循环介质，所述的循环介质为软水。
在本实用新型中，用软水吸收工艺换热设备热量，升高温度后，进入节能型水膜式空冷器管内，被管外的空气和喷淋水吸收热量，降温后由循环水泵加压，至工艺换热设备，软水在闭式循环系统中循环使用，不与外界空气接触，完成吸热和放热的热量传递过程。因为闭式循环，软水质量稳定，基本不损耗，仅补充因系统设备跑冒滴漏的少量软水。
本实用新型中设置少量喷淋水，以确保工艺所要求的冷却水温度指标，为提高喷淋水质量，可设置一套小规模的加药装置6。软水在系统仅克服设备、管道的阻力降，循环水泵系统3仅需补充部分的动力损耗。
在本实用新型中还可以设置膨胀罐，以缓冲开车初期软水因温度变化引起的体积变化。
节能型水膜式空冷器是实现“闭式空冷循环冷却水系统”的关键设备，该设备已有专利号《ZL03241415.3》。
本实用新型的实际操作及维修表述如下：
1、温度调节：
由于气温的变化，会影响冷却软水的出口温度，可通过喷淋装置5调节喷淋水和风量来达到软水出口温度的稳定。
2、气体的排放：
在化工厂或石油化工厂等厂，其工艺换热器所接触工艺介质，会微量泄漏到软水中，因为是密闭循环，会逐渐积累，影响节能型水膜式空冷器的运转，工程配置良好的排气装置，若该部分气体为易爆、易燃、有毒气体，应设置高空排放装置。
3、设备及管道布置：
①节能型水膜式空冷器一般为数台形成一个机组，每台设备并联设置；
②整个机组布置在工厂总图的下风测，避免布置在热源、废气、烟气发生点、化学品堆放处和煤粉附近；
③与周围建筑物的净距离宜大于30m；
④考虑对敏感性装置的热污染和水雾影响；
⑤为了节省用地，最好布置在泵房顶部；
⑥必须在设备一侧面有抽管芯的位置；
⑦管道布置不能堵塞进风百叶窗，以防进风不畅。
4、维修操作
①操作层，特别是风筒根部应设置平台，以便操作和检修；
②阀门应设置在易于开启的场合。
5、防冻
在冬天大部分设备不须喷淋水，停喷淋泵，排空水箱中的积水，放出喷淋管中积水，管内软水要处于循环流动状态，至少要保持在推荐的流量以上或加工业防冻液。
6、开停车
①开车：
a、开车时整个闭式系统的工艺换热器及管道必须进行吹扫、清洗。系统最低点应与工厂的排水管网相连，应做到顺利畅通，不能将污物滞在管内，以免开车时进入节能型水膜式空冷器。
b、整个闭式系统的工艺换热器及管道应进行预膜。
c、开车时水箱必须清理干净
②停车
a、排干水箱和所有暴露在0℃温度以下管路中的水
b、清理过滤器
c、关闭补水管道的阀门
d、打开管箱排气阀和排污阀
e、用氮气吹扫、干燥节能型水膜式空冷器，以免潮湿状态产生腐蚀
本实用新型已经应用到实际操作中，已经在“山西兰花科创田悦化肥厂18万吨合成氨30万吨尿素”工厂及“山西兰花清洁能源有限公司20万吨甲醇10万吨二甲醚”工厂成功运行。
“山西兰花清洁能源有限公司20万吨甲醇10万吨二甲醚”工厂
原设计需工业循环水10000m3/h，采用凉水塔流程，需消耗新鲜补充水年平均为193m3/h，年耗水量166.5万m3，系统耗电平均每小时为2015KW，年耗电为1612万KWh.采用“闭式空冷循环冷却水系统”后，消耗新鲜补充水年平均110.8m3/h，年耗水量为95.75万m3.电耗年平均每小时为1624KW，年耗电可为1299万KWh，
冷却水出口温度3月份为27℃，7月份也为27℃，稳定。开车过程可投入部分空冷器，随着工艺负荷增加，投入台数增加，整个开车过程灵活、快速、节能、安全。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了工艺换热器1、循环介质管2、循环水泵系统3、节能型水膜式空冷器4、喷淋装置5、加药装置6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (4)

1.一种闭式空冷循环冷却水系统，包括工艺换热器(1)以及与通过循环介质管(2)与工艺换热器(1)相连的循环水泵系统(3)，其特征在于，所述的工艺换热器(1)与循环水泵系统(3)之间还设有水膜式空冷器(4)。
2.根据权利要求1所述的闭式空冷循环冷却水系统，其特征在于，它还包括一个喷淋装置(5)，所述的喷淋装置(5)通过循环介质管(2)与水膜式空冷器(4)相连。
3.根据权利要求1所述的闭式空冷循环冷却水系统，其特征在于，它还包括一个加药装置(6)，所述的加药装置(6)通过循环介质管(2)与喷淋装置(5)相连。
4.根据上述任意一项权利要求所述的闭式空冷循环冷却水系统，其特征在于，所述的循环介质管(2)内设有循环介质，所述的循环介质为软水。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102776033A (zh) * 2012-08-07 2012-11-14 中冶焦耐工程技术有限公司 使用闭路空冷循环水冷却高温介质的焦炉煤气净化工艺
CN105571244A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 重庆鹏越科技发展有限公司 一种工业用循环水节能分布集成系统
CN111947478A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 厦门烟草工业有限责任公司 加药装置和冷却塔系统

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