CN206876011U - 一种冷却塔用水蒸汽回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却塔用水蒸汽回收装置，包括壳体，壳体内设有喷淋层、湿度传感器、遮挡环、换热层和二次收集层，上述部件由下到上依次分布在壳体内部。喷淋层包括喷淋管和均布在其上的喷头；换热层包括进水管、出水管和设在二者之间的换热管；二次收集层包括网状隔板和均布在网状隔板上的圆锥体；壳体上还设有上进水管、下进水管、下回水管和总回水管。壳体的外壁上固定有水箱、上水泵A和上水泵B，上水泵A和上水泵B的进水口均与水箱连接。水箱上还设有回水管。

Description

一种冷却塔用水蒸汽回收装置

技术领域

本实用新型涉及环保设备领域，具体涉及一种冷却塔用水蒸汽回收装置。

背景技术

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一个系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。其原理是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的目的。因其结构简单、制造技术成熟和工作效率高等原因，在空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域得到了广泛的应用，但是在实际的应用中也面临着诸多的问题。

首先冷却塔对水质有着较高的要求。一般情况下，进入冷却塔的水需要进行预处理才能使用，这就要求企业配套相同规模的水质处理设备；其次，冷却塔是通过水吸热后蒸发到大气中来达到降温的目的的，在此过程中冷却塔中的水大量的散发到空气中且无法回收，并且蒸发会带走大量的热量，造成能源的浪费。

然后，大量的水蒸汽散发到空气中会导致冷却塔附近空气中的水含量急剧上升。冷却塔和其配套设备长期处于高湿度环境中，容易发生锈蚀、外表面保护层脱落和磨损加剧等现象。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能够回收冷却塔排出水蒸汽中的水分的冷却塔用水蒸汽回收装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种冷却塔用水蒸汽回收装置，包括壳体，所述壳体内设有喷淋层、湿度传感器、遮挡环、换热层和二次收集层，上述部件由下到上依次分布在壳体内部；

所述喷淋层包括喷淋管和均布在其上的喷头；

所述换热层包括进水管、出水管和设在二者之间的换热管；

所述二次收集层包括网状隔板和均布在网状隔板上的圆锥体；

所述壳体上还设有上进水管、下进水管、下回水管和总回水管；

所述上进水管和进水管连接；

所述下进水管和喷淋管连接；

所述下回水管和出水管连接；

所述壳体的外壁上固定有水箱、上水泵A和上水泵B；所述上水泵A和上水泵B的进水口均与水箱连接；

所述上水泵A的出水口和上进水管的一端连接；

所述上水泵B的出水口和下进水管的一端连接；

所述水箱上还设有回水管；

作为进一步的解决方案：所述喷头的朝向与壳体内气流方向相同。

作为进一步的解决方案：所述遮挡环沿壳体内壁向上倾斜。

作为进一步的解决方案：所述遮挡环与壳体的夹角范围在30°-60°。

作为进一步的解决方案：所述换热层倾斜布置。

作为进一步的解决方案：所述二次收集层中间高、四周低。

作为进一步的解决方案：所述水箱内壁上由下到上设有沿水箱内壁向下倾斜的隔板A和隔板B。

作为进一步的解决方案：所述隔板A和隔板B位于水箱的同一个侧壁上。

作为进一步的解决方案：所述水箱的侧壁上设有排污口。

本实用新型产生的积极效果如下：

本实用新型能够根据实际情况调整水蒸汽中水分的含量，提高回收效率。在水蒸汽中水分偏低的时候，水蒸汽回收的效率会下降，导致回收装置排出的气体中水分含量上升。为了解决这个问题，本实用新型的壳体中设置了喷淋层和湿度传感器。湿度传感器时时监控壳体中水蒸汽中水分的含量，在水分含量偏低时，控制系统启动喷淋层，增加水蒸汽中水分的含量，在喷射的过程中，高温水蒸汽与喷淋层喷出的低温水接触，高温水蒸汽的温度迅速下降，温度降低后水蒸汽的理论含水量也会下降，饱和水蒸汽变为过饱和水蒸汽，更加有利于水分的回收，并且喷淋层的喷头喷射方向和气流方向相同，不会阻碍气流的流动。

本实用新型的回收效率高。水蒸汽在经过换热管在管壁上凝结成冷凝水，然后顺着倾斜设置的换热管移动，在重力的作用下向低处滑动到壳体内壁上。水蒸汽经过换热层后会经过二次收集层，该层为圆锥形，中间高，四周低，并且上表面上均布有圆锥体。水蒸汽在经过二次收集层时，水蒸汽中的水分在圆锥体上会继续冷凝，然后顺着倾斜的二次收集层留到壳体内壁。两次对水蒸汽进行处理，能够进一步提高回收率。

本实用新型壳体内的向上流动的水蒸汽和顺着管壁往下流的冷凝水互不干扰，冷凝水回收不需要设置单独的管路，使用壳体的管壁即可。向上的气流与冷凝水不接触，就不会将冷凝水吹到水蒸汽中，更不会阻碍冷凝水的流动，这一点是通过遮挡环实现的。遮挡环是固定在壳体内壁上的一个环，该环的内径小于壳体的内径。水蒸汽在通过遮挡环的过程中，截面积变小，水蒸汽流速变快，能够提高冷却塔的工作效率，并且通过遮挡环后，水蒸汽与壳体内壁不接触，冷凝水顺着管壁流，二者互不干扰，能够提高水蒸汽的回收效率。

本实用新型对水的利用率更高。冷凝水最终会进入水箱中。喷淋层的用水和冷凝层的用水均直接从水箱中抽取，不需要额外提供水源即可完成工作。

在蒸发-冷凝的循环过程中，水体中不可避免的会混入杂质，杂质过量会影响设备的运行效率，严重时会导致管道阻塞，局部压力过大等严重危害安全生产的现象。本实用新型能够在回收水的同时能够通过沉淀的方法除去水中的杂质。具体的过程为：在水箱中有两块向下倾斜设置的隔板，会阻断隔板上方水体的扰动，使隔板下方的水体保持稳定；即使扰动过大激起了水箱底部的沉淀物，也会因为隔板的阻挡不会进入到隔板上方的水体中。水箱底部的沉淀物隔段时间后取出，能够提高水箱中水的纯净度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的喷淋层的结构示意图；

图3为本实用新型的换热层的结构示意图；

图4为本实用新型的水箱的结构示意图；

其中：1壳体、2喷淋层、21喷淋管、22喷头、3湿度传感器、4遮挡环、5换热层、51进水管、52出水管、53换热管、6二次收集层、61网状隔板、62圆锥体、7上进水管、81下进水管、82下回水管、9总回水管、10水箱、101隔板A、102隔板B、11上水泵A、12上水泵B、13回水管、14排污口。

具体实施方式

下面结合图1-4来对本实用新型进行进一步的说明。

本实用新型采用一下技术方案：

一种冷却塔用水蒸汽回收装置，包括壳体1，所述壳体1内设有喷淋层2、湿度传感器3、遮挡环4、换热层5和二次收集层6，上述部件由下到上依次分布在壳体1内部；

所述喷淋层2包括喷淋管21和均布在其上的喷头22；

所述换热层5包括进水管51、出水管52和设在二者之间的换热管53；

所述二次收集层6包括网状隔板61和均布在网状隔板61上的圆锥体62；

所述壳体1上还设有上进水管7、下进水管81、下回水管82和总回水管9；

所述上进水管7和进水管51连接；

所述下进水管81和喷淋管21连接；

所述下回水管82和出水管52连接；

所述壳体1的外壁上固定有水箱10、上水泵A11和上水泵B12；所述上水泵A11和上水泵B12的进水口均与水箱10连接；

所述上水泵A11的出水口和上进水管7的一端连接；

所述上水泵B12的出水口和下进水管81的一端连接；

所述水箱10上还设有回水管13；

作为进一步的解决方案：所述喷头23的朝向与壳体1内气流方向相同。

作为进一步的解决方案：所述遮挡环4沿壳体内壁向上倾斜。

作为进一步的解决方案：所述遮挡环4与壳体1的夹角范围在30°-60°。

作为进一步的解决方案：所述换热层5倾斜布置。

作为进一步的解决方案：所述二次收集层6中间高、四周低。

作为进一步的解决方案：所述水箱10内壁上由下到上设有沿水箱内壁向下倾斜的隔板A101和隔板B102。

作为进一步的解决方案：所述隔板A101和隔板B102位于水箱10的同一个侧壁上。

作为进一步的解决方案：所述水箱10的侧壁上设有排污口14。

将本实用新型安装在冷却塔的上方即可。

冷却塔产生的水蒸汽进入壳体1，首先经过喷淋层2。湿度传感器3时时监控壳体1内水蒸汽中水分的含量并将数据发送到服务器，服务器将数据与预设数据进行比对，当满足差值要求时，上水泵B12启动，抽取水箱10中的水通过下进水管81送到喷淋层2并最终通过喷头22喷射到壳体1中。壳体1中的高温水蒸汽和喷头22喷出的低温水接触，温度迅速下降，由不饱和水蒸汽变为饱和水蒸汽或者由饱和水蒸汽变为过饱和水蒸汽。

服务器通过市场上通行的单片机80C51等即可实现。

然后水蒸汽会经过遮挡环4。遮挡环4的内径小于壳体1的直径，水蒸汽的流速加快，并且由于遮挡环4的阻挡，不再和位于遮挡环4的壳体1内壁接触。

随后水蒸汽会经过换热层5。上水泵A11抽取水箱10中的水，通过上进水管7将水送达，水在经过进水管51、出水管52、换热管53和下回水管82后返回到水箱10中。这样能够保证换热管53中的水始终维持在低温状态。水蒸汽和换热管53的低温管壁接触并在管壁上迅速冷凝，然后冷凝水在重力的作用下顺着倾斜的换热管53流向壳体1的内壁并最终顺着壳体1的内壁留到4遮挡环上。换热管53中始终循环的低温水能够保证这个过程持续的进行。

接着水蒸汽会进入二次收集层6。网状隔板61不会在水蒸汽流动的过程中不会产生阻力，保证水蒸汽的顺利排出。在经过的过程中部分水分会在圆锥体62上冷凝成为冷凝水。冷凝水顺着中间高、四周低的网状隔板61流向壳体1的内壁并顺着壳体1的内壁最终流到遮挡环4上。

遮挡环4上的水会经过总回水管9流回水箱10，水箱中的水在需要时会经过回水管13流向冷却塔。这样就形成了一个完成的循环，达到了水循环利用的目的。

水蒸发-冷凝的重复过程中，难免会混入杂质。在水箱10中设有隔板A101和隔板B102，水在进入水箱后其中的杂质会逐渐沉淀到水箱10的底部。隔板A101位于总回水管9的下方，会阻挡总回水管9流出水对水体产生的扰动；回水管13位于隔板A101和隔板B102的中间，在水流出水箱10的过程中，由于阻挡，也不会吸走水箱底部的杂质。这样就保证了水箱10的隔板B102下面的区域水体的稳定性，杂质沉淀到这个区域后基本就不在移动。等积累到一定的数量后通过排污口14排出即可。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷却塔用水蒸汽回收装置，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内设有喷淋层（2）、湿度传感器（3）、遮挡环（4）、换热层（5）和二次收集层（6），上述部件由下到上依次分布在壳体（1）内部；

所述喷淋层（2）包括喷淋管（21）和均布在其上的喷头（22）；

所述换热层（5）包括进水管（51）、出水管（52）和设在二者之间的换热管（53）；

所述二次收集层（6）包括网状隔板（61）和均布在网状隔板（61）上的圆锥体（62）；

所述壳体（1）上还设有上进水管（7）、下进水管（81）、下回水管（82）和总回水管（9）；

所述上进水管（7）和进水管（51）连接；

所述下进水管（81）和喷淋管（21）连接；

所述下回水管（82）和出水管（52）连接；

所述壳体（1）的外壁上固定有水箱（10）、上水泵A（11）和上水泵B（12）；所述上水泵A（11）和上水泵B（12）的进水口均与水箱（10）连接；

所述上水泵A（11）的出水口和上进水管（7）的一端连接；

所述上水泵B（12）的出水口和下进水管（81）的一端连接；

所述水箱（10）上还设有回水管（13）。

2.根据权利要求1所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述喷头（22）的朝向与壳体（1）内气流方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述遮挡环（4）沿壳体（1）内壁向上倾斜。

4.根据权利要求3所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述遮挡环（4）与壳体（1）的夹角范围在30°-60°。

5.根据权利要求1所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述换热层（5）倾斜布置。

6.根据权利要求1所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述二次收集层（6）中间高、四周低。

7.根据权利要求1所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述水箱（10）内壁上由下到上设有沿水箱（10）内壁向下倾斜的隔板A（101）和隔板B（102）。

8.根据权利要求7所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述隔板A（101）和隔板B（102）位于水箱（10）的同一个侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种冷却塔用水蒸汽回收装置，其特征在于：所述水箱（10）的侧壁上设有排污口（14）。