CN209672866U - 一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置 - Google Patents

一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置 Download PDF

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刘军
郑毫楠
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黄志豪
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Abstract

本实用新型公开了一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,包括两组相对的迷宫型间壁式换热器以及中间部分的干冷空气汇合区;迷宫型间壁式换热器由依次交替排列的迷宫型冷通道和迷宫型热通道构成,迷宫型冷通道内的气体流向为水平设置,迷宫型热通道内的气体流向为垂直设置;干冷空气从两侧水平进入迷宫型冷通道内,湿热空气由下至上垂直进入迷宫型热通道内,冷热空气在迷宫型间壁式换热器内进行热量交换,换热后干冷空气进入干冷空气汇合区并向上流动。本实用新型可同时实现提高冷热空气换热量,解决湿热空气冷凝水的捕集问题,并防止冷空气流量短路现象发生。

Description

一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置
技术领域
本实用新型属于收水消雾技术领域,尤其涉及一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置。
背景技术
冷却塔是工业重要冷却设备,塔内通过空气与冷却水热质传递实现循环冷却,运行过程中蒸发出大量水分与空气形成湿热空气直接排放至塔外,在造成巨大水资源浪费同时,湿热空气出塔易凝结形成羽雾污染环境。
采用干冷空气对湿热空气进行降温冷凝然后混合是最经济简单的收水消雾方式,回收水可重新利用带来节水效益同时,也可达到消雾目的,带来一定的环保效益。但是湿热空气降温冷凝时会出现冷凝水易飘散的问题,当干冷空气和湿热空气都依靠风机抽力提供动力时,又由于冷空气侧流程较短易出现冷空气流量短路现象会影响冷却塔的正常工作性能。所以,开发冷却性能良好,易于对冷凝水捕集,又能有效防止冷空气流量短路现象发生的冷凝消雾收水装置迫在眉睫。
公告号CN108800983A的实用新型专利公开了一种节水型消雾冷却塔。该种节水型消雾冷却塔,包括冷却塔体、集水池、冷却盘管、第一进风口、淋水填料层、布水管路、设第一喷淋头和排风机,布水管路上部固定有换热消雾机构,换热消雾机构底部设置有第二喷淋头;集水池与循环水管连通,循环水管末端设置有第一出水口和第二出水口,第一出水口与布水管路连通,第二出水口与换热消雾机构顶部连通;换热消雾机构与布水管路之间设置有第二进风口。本实用新型的一种节水型消雾冷却塔,通过换热消雾机构与第二进风口配合,使水蒸气冷凝下落,有效消除了喷淋冷却水蒸发损失,整体结构简单,制造成本低,经济实用。
该技术方案中换热消雾机构包括左侧固定板、右侧固定板、设置于左侧固定板和右侧固定板之间的多个纵向空心连续弯折板、设置于左侧固定板和右侧固定板顶部的两条第一输水管以及设置于左侧固定板和右侧固定板底部的三条第二输水管。所述第一输水管的底部依次与每个纵向空心连续弯折板的顶部连通,所述第二输水管的顶部依次与每个纵向空心连续弯折板的底部连通。所述右侧固定板顶部为空心结构,右侧固定板顶部与循环水管的第二出水口连通。该换热消雾机构的纵向空心连续弯折板结构有利于增大水蒸气冷凝时间,且有效防止水蒸气或凝结成的小水滴在风机作用下被带出冷却塔外部。
但是上述技术方案的换热量较低,影响湿热空气冷凝水的捕集,仍然会存在冷空气流量短路的现象。
公告号CN102901397A的实用新型专利公开一种湿式冷却塔消雾收水装置,该装置设置在冷却塔原收水器以上、风机以下冷却塔风筒下端位置,其集分水室内设置隔板,构成集水室和分水室,上水管连接集水室,集水室连接冷凝通水管一端,冷凝通水管另一端连接回水室上部,回水室下部重新连接冷凝通水管一端,冷凝通水管另一端返回连接集分水室的分水室,构成闭路循环结构,分水室下端连接喷淋管;冷凝通水管与凹凸散热片附着为一体;定位穿管设置于凹凸散热片的上下两端;凹凸散热片内侧凸面上设置阻水片;上水管上端连接积分水室,下端连接加压水泵,进而连接混合水箱,构成消雾收水装置。本实用新型将饱和湿热雾气冷凝成水,避免了水的蒸发,节约了水资源,避免环境的污染。
但是上述技术方案也存在着换热量较低、影响湿热空气冷凝水捕集的问题,导致冷空气流量短路现象的发生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,可同时实现提高冷热空气换热量,解决湿热空气冷凝水的捕集问题,并防止冷空气流量短路现象发生。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,包括两组相对的迷宫型间壁式换热器以及中间部分的干冷空气汇合区;迷宫型间壁式换热器由依次交替排列的迷宫型冷通道和迷宫型热通道构成,迷宫型冷通道内的气体流向为水平设置,迷宫型热通道内的气体流向为垂直设置;干冷空气从两侧水平进入迷宫型冷通道内,湿热空气由下至上垂直进入迷宫型热通道内,冷热空气在迷宫型间壁式换热器内进行热量交换,换热后干冷空气进入干冷空气汇合区并向上流动。
干冷空气汇合区为V字型。
迷宫型冷通道及迷宫型热通道统称为换热通道,换热通道均由两块相对的换热板构成,换热板为锯齿形;每两块换热板的峰谷相对照构成一个迷宫型通道,迷宫型通道形成周期性扩张和收缩。
换热板上波峰高度为无滞留高度。
换热板四周设有密封板对换热通道进行密封。
每两个相对换热板的密封板上分别设有若干个相互匹配的密封凸起和密封凹槽。
每组构成换热通道的两块换热板中间部分布置有凸起对接头对接。
每块换热板位于迷宫型热通道一侧的表面上涂有亲水性涂层。
每组构成换热通道的两块换热板采用镜像对应形式布置。
每组构成迷宫型冷通道的两块换热板采用平行对应形式布置,每组构成迷宫型热通道的两块换热板采用镜像对应形式布置。
本实用新型的有益效果:
本实用新型可同时实现提高冷热空气换热量,解决湿热空气冷凝水的捕集问题,并防止冷空气流量短路现象发生。
本实用新型中迷宫型冷通道为周期性扩张和收缩的迷宫型通道,冷空气在迷宫型冷通道中水平流动过程中通流面积不断变化可增加冷空气扰动增大换热系数同时起到平衡阻力作用促进湿热气流与冷气流的阻力平衡,防止冷空气流量短路现象的发生,并且通道为迷宫型也会延长空气流程增加换热时间。
本实用新型中构成冷热通道的换热热板为迷宫形,其波峰高度为无滞留高度,在起到增强加强空气扰动作用时又不会使冷空气产生滞留。
本实用新型中每对构成换热通道的换热板由布置在换热板上相对的凸起对接头对接,对换热板起到支撑作用。
本实用新型中位于热通道两侧的换热板表面涂有亲水性材料涂层,利于对湿热空气冷凝水的捕集。
本实用新型在其中间部分设有V字型干冷空气汇合区,可使经过迷宫型间壁式换热器的冷空气有一个斜向上分速度,便于换热后冷热空气的混合。
附图说明
附图1为本实用新型实施例一的结构示意图;
附图2为本实用新型实施例一中单个换热板结构图;
附图3为本实用新型实施例一中单个换热板的俯视图;
附图4为本实用新型实施例一中换热通道结构图
附图5为本实用新型实施例一中换热通道换热板对应形式示意图
附图6为本实用新型实施例一在冷却塔中的安装位置示意图;
附图7为本实用新型实施例二中换热通道换热板对应形式示意图。
图中各部件的附图标记:1-塔体;2-填料;3-喷水装置;4-收水器;5-迷宫型间壁换热器;6-V字型干冷空气汇合区;7-加热器;8-风筒;9-风机;10-混合段气室;11-换热板;501-迷宫型冷通道;502-迷宫型热通道;503-凸起接头;504-密封凸起;505-密封凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型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实用新型,并不用于限制本实用新型。
如图1至图6所示,本实施例的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,包括两组相对的迷宫型间壁式换热器5以及中间部分的V字型干冷空气汇合区6。
迷宫型间壁式换热器由依次交替排列的迷宫型冷通道501和迷宫型热通道502构成,迷宫型冷通道501内的气体流向为水平设置,迷宫型热通道502内的气体流向为垂直设置;干冷空气从两侧水平进入迷宫型冷通道501内,湿热空气由下至上垂直进入迷宫型热通道502内,冷热空气在迷宫型间壁式换热器5内进行热量交换,换热后干冷空气进入干冷空气汇合区6。由于V字型干冷空气汇合区6的设置,可使经过换热后干冷空气有一个斜向上的分速度,利于换热后冷热空气的混合。
上述迷宫型冷通道501及迷宫型热通道502统称为换热通道,换热通道均由两块相对的换热板11构成,换热板11为迷宫形;每两块换热板11的峰谷相对照构成一个迷宫型通道,迷宫型通道形成周期性扩张和收缩。
本实施例中,每组成换热通道的两块换热板11采用镜像对应形式的组合形式。
换热板11四周设有密封板对冷热通道进行密封,迷宫型冷通道501在其上下侧密封封闭,迷宫型热通道502在其左右侧密封封闭,并且每两个相对换热板的密封板上分别设有若干个相互匹配的密封凸起504和密封凹槽505用于密封。
每组构成换热通道的两块换热板中间部分布置有凸起对接头503,两块换热板11的对接头503粘结可对通道起到支撑作用防止通道塌陷。
换热板11的波峰高度为无滞留高度,在起到增强加强空气扰动作用时又不会使冷空气产生滞留,且换热板11材料采用高导热系数轻质材料,利于冷热空气进行换热。同时位于迷宫型热通道两侧的换热板11表面涂有亲水性材料涂层,利于对湿热空气冷凝水的捕集。
冷空气在迷宫型冷通道501中水平流动过程中通流面积不断变化可增加冷空气扰动增大换热系数同时起到平衡阻力作用促进湿热气流与冷气流的阻力平衡,防止冷空气流量短路现象的发生,并且通道为迷宫型也会延长空气流程增加换热时间。
本实用新型的迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置应用于冷却塔中,如图2为本实用新型实施例在冷却塔中的安装位置示意图。
冷却塔工作过程如下:高温循环水由喷水装置3将高温循环冷却水喷洒至填料2上与从冷却塔的塔体1下部进风口进入冷空气进行热质交换,循环冷却水温度降低;经过热质交换后从冷却塔下方进入的冷空气温度上升,含湿量增加,形成基本饱和的湿热空气;湿热空气经过收水器4时飘零水被捕集,之后继续上升进入本实用新型迷宫型冷凝收水消雾装置的迷宫型热通道502内,与从冷却塔两侧进入本实用新型迷宫型冷凝收水消雾装置中迷宫型冷通道501的干冷空气进行换热;湿热空气在热通道内降温冷凝,且冷凝水被热通道表面亲水性涂层捕集,干冷空气温度升高,两侧冷空气在本实用新型迷宫型冷凝收水消雾装置中间V字型干冷空气汇合区6汇合上升,与通过迷宫型热通道502的热空气在混合段气室10内混合,混合空气通过布置在混合段气室10内的加热器7时,会被加热,最后在由风机9排出至大气。
实施例二:
如图7所示,本实施例与实施例一的不同之处在于:每组构成迷宫型冷通道501的两块换热板采用平行对应形式布置,每组构成迷宫型热通道502的两块换热板采用镜像对应形式布置。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:包括两组相对的迷宫型间壁式换热器以及中间部分的干冷空气汇合区;迷宫型间壁式换热器由依次交替排列的迷宫型冷通道和迷宫型热通道构成,迷宫型冷通道内的气体流向为水平设置,迷宫型热通道内的气体流向为垂直设置;干冷空气从两侧水平进入迷宫型冷通道内,湿热空气由下至上垂直进入迷宫型热通道内,冷热空气在迷宫型间壁式换热器内进行热量交换,换热后干冷空气进入干冷空气汇合区并向上流动。
2.根据权利要求1所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:干冷空气汇合区为V字型。
3.根据权利要求1或2所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:迷宫型冷通道及迷宫型热通道统称为换热通道,换热通道均由两块相对的换热板构成,换热板为锯齿形;每两块换热板的峰谷相对照构成一个迷宫型通道,迷宫型通道形成周期性扩张和收缩。
4.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:换热板上波峰高度为无滞留高度。
5.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:换热板四周设有密封板对换热通道进行密封。
6.根据权利要求5所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:每两个相对换热板的密封板上分别设有若干个相互匹配的密封凸起和密封凹槽。
7.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:每组构成换热通道的两块换热板中间部分布置有凸起对接头对接。
8.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:每块换热板位于迷宫型热通道一侧的表面上涂有亲水性涂层。
9.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:每组构成换热通道的两块换热板采用镜像对应形式布置。
10.根据权利要求3所述的一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置,其特征在于:每组构成迷宫型冷通道的两块换热板采用平行对应形式布置,每组构成迷宫型热通道的两块换热板采用镜像对应形式布置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110006270A (zh) * 2019-01-21 2019-07-12 华北水利水电大学 一种迷宫阻尼型冷凝消雾收水装置
CN111811292A (zh) * 2020-06-11 2020-10-23 西安交通大学 一种多通道的消雾节水装置及冷却塔

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