CN211695955U - 聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，包括通过水管依次连接的自然通风冷却塔、横流冷却塔和板式换热器，自然通风冷却塔包括第一进水口、第一出水口、进风口、出风口以及内部冷却腔，横流冷却塔包括第二进水口、第二出水口以及塔内的冷却组件，冷却组件包括若干分水管、冷却填料层以及集水槽，板式换热器包括冷却水进口、冷却水出口、第三进水口、第三出水口以及冷却板片。本实用新型采用逐级的冷却方式，用不同冷却塔使热水先后与冷空气、冷却填料层和冷却水进行热量交换，三种冷却方式依次配合使用，既能达到冷却的目的，同时又能节约成本提高效率。

Description

聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置

技术领域

本实用新型是聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，属于冷却装置技术领域。

背景技术

作为一种新型功能高分子材料，聚丙烯酸钠在印刷业、造纸业、纺织业、橡胶业、塑料工业、皮革工业、石油业、食品工业以及医学领域中应用广泛。在食品制造业中，聚丙烯酸钠能够改善面粉类制品的口感、使鱼肉方便制品产品风味更佳；在化妆品制造业中，聚丙烯酸钠能够起到增稠、分散、悬浮、稳定等作用，有利于化妆品的增稠、发泡、稳定、乳化、分散、粘合、成膜和保水等性能的发挥；在医药制造业中，聚丙烯酸钠可以作为药浆增稠剂、稳定剂、和水剂及软膏类药物的基剂。

工业生产聚丙烯酸钠的过程中需要大量冷却水，大多生产流程中通常使用单一的冷却装置：如CN208398680U中的S型管状冷却装置、CN207299690U 中的罐状冷却装置，使用单一固定的冷却装置容易因为生产中使用的热水温度不同造成资源能源的浪费、存在不同的限制以及缺点，进而影响聚丙烯酸钠的生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现，包括：

聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，循环水冷却装置包括自然通风冷却塔、横流冷却塔和板式换热器，自然通风冷却塔、横流冷却塔和板式换热器通过水管依次连接，自然通风冷却塔包括横向贯通塔壁圆周面设置的第一进水口和第一出水口、分别开设在塔壁圆周面的进风口和塔顶的出风口以及内部冷却腔，横流冷却塔包括贯通塔上端侧壁设置的第二进水口和第二出水口以及塔内的冷却组件，冷却组件包括水平设置的若干分水管，分水管的一端相连且与第二进水口相连通，分水管向下设有若干分水口，每个分水口下端均设有喷头，喷头下方依次设置有冷却填料层和集水槽，集水槽底端与第二出水口贯通连接，板式换热器包括竖直并列排布的冷却板片，第三进水口和冷却水出口水平并列贯通连接在与横流冷却塔相邻的冷却板片上端，第三出水口与冷却水进口并列贯通连接在远离横流冷却塔的冷却板片上。

采用上述方案，在工业生产聚丙烯酸钠的过程中，需要将热水冷却时：冷空气和热水分别通过进风口和第一进水口进入到冷却腔内部，在冷却腔内冷空气和热水相遇互相交换热量，热水的温度降低从第一出水口排出，冷空气温度升高从出风口排出；初步冷却的热水通过第二进水口进入分水管，从分水管的喷头喷出，流经冷却填料层之后集中在集水槽中，最后通过第二出水口排出；此时向板式换热器中通入冷却水，从第二出水口排出的热水从第三进水口进入到板式换热器中，在冷却板片中与冷却水进行热量交换后从第三出水口中流出，进入到聚丙烯酸钠生产过程中。这种逐级的冷却方法使热水先后与冷空气、冷却填料层和冷却水进行热量交换，三种冷却方式各有优缺点，达到冷却的目的同时节约了成本提高了效率。

优选的，还包括第一分支水管，第一分支水管的一端与第二出水口和第三进水口之间的管道相连通，第一分支水管的另一端连接到第一出水口和第二进水口之间的管道上，靠近第二出水口的管道上依次设置有温度感应器和第一温控阀门，靠近第二出水口的第一分支水管一端设置有第二温控阀门。

优选的，还包括控制器，控制器的输入端与温度感应器的输出端相连接，控制器的输出端与第一温控阀门和第二温控阀门的输入端连接。

采用上述方案，冷却装置工作时，温度感应器检测流经第二出水口的热水的温度，当热水高于设定温度时，第一温控阀门关闭第二温控阀门开启，热水经第一分支水管回到横流冷却塔中再次冷却，当热水低于设定温度时，第一温控阀门开启第二温控阀门关闭，热水进入下一级冷却塔。

优选的，第一出水口和第二进水口之间以及第二出水口和第三进水口之间均设置有过滤板。

采用上述方案，过滤板可以过滤掉冷却塔内带入热水中的杂质，防止杂质堵塞管道。

优选的，横流冷却塔内的冷却组件由上到下设置有多套。

采用上述方案，设置多套冷却组件，热水从第二进水口进入横流冷却塔后分别进入多套冷却组件内同时冷却，提高冷却效率同时节约时间成本。

优选的，横流冷却塔塔内侧壁一体设置有支撑块，支撑块设置在分水管下方。

采用上述方案，支撑块对分水管的末端提供一个支撑力，防止分水管受力不均发生断裂，提高了分水管的使用寿命。

优选的，横流冷却塔塔内两侧侧壁分别一体设置有支架，支架上设有滑辊，滑辊沿冷却填料层进出方向运动。

采用上述方案，更换冷却填料层时，将冷却填料层搭放在支架上，向内推进，滑辊受到冷却填料层的阻力发生转动，带动冷却填料层向内移动，减小了更换冷却填料层时的阻力。

优选的，支架最外端水平向下开设有凹槽，凹槽内侧设置有V型的弹片，弹片的一个侧面固定在凹槽内，自然状态下弹片的另一个侧面高出凹槽表面。

采用上述方案，推动冷却填料层时，弹片受力向下压紧，冷却填料层放置好后，弹片恢复自然状态，抵住冷却填料层的外侧，防止冷却填料层向外滑动。

优选的，横流冷却塔侧壁开设有通风口。

采用上述方案，通风口用于散热，有助于更好的冷却热水。

优选的，分水管上方设置有除水器。

采用上述方案，除水器可以收集冷却过程中产生的上升的热蒸气，防止热蒸气影响冷却效果。

本发明的有益效果：

(1)本实用新型采用逐级的冷却方式，用不同冷却塔使热水先后与冷空气、冷却填料层和冷却水进行热量交换，三种冷却方式依次配合使用，既能达到冷却的目的，同时又能节约成本提高效率。

(2)横流冷却塔采用多套冷却组件同时工作，相当于单位时间内增加了热水与冷却填料层的接触面积，进一步提高了冷却效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为循环水冷却装置整体示意图；

图2为循环水冷却装置俯视图；

图3为温控阀门工作原理示意图；

图4为横流冷却塔内部示意图；

图5为A部分的放大图。

图中：1自然通风冷却塔，11进风口，12出风口，13第一进水口，14 第一出水口，2横流冷却塔，21第二进水口，211分水管，212喷头，22冷却填料层，23集水槽，234第一分支水管，24第二出水口，25支撑块，26支架， 261滑辊，262凹槽，263弹片，27通风口，28除水器，3板式换热器，31冷却水进口，32冷却水出口，33冷却板片，34第三进水口，35第三出水口， 41温度感应器，42第一温控阀门，43第二温控阀门，5过滤板。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示，循环水冷却装置包括依次通过水管相连接的自然通风冷却塔1、横流冷却塔2和板式换热器3。

循环水进行冷却时，热水依次经过自然通风冷却塔1、横流冷却塔2和板式换热器3进行逐级冷却。

结合图1，自然通风冷却塔1包括横向贯通塔壁上端圆周面的第一进水口 13、贯通异侧塔壁下端圆周面的第一出水口14、开设在塔壁中间圆周面的进风口11、开设在塔顶的出风口12以及内部冷却腔。

冷空气通过进风口11进入到冷却腔内部，与通过第一进水口13进入冷却腔内的热水相遇，发生热量交换，热水的温度降低，从第一出水口14流出，冷空气温度升高从塔顶的出风口12排出。

结合图2，横流冷却塔2包括贯通塔上端侧壁开设的第二进水口21、贯通塔下端侧壁开设的第二出水口24以及竖直排列的多套冷却组件，冷却组件包括分水管211、冷却填料层22以及集水槽23：第二进水口21在塔内水平分出若干相互连通的分水管211，塔内侧壁一体设置有支撑块25，支撑块25 设置在分水管211下端，分水管211向下设有若干分水口，每个分水口下端均设有喷头212；喷头212下方设置有冷却填料层22，冷却填料层22放置在塔内两侧侧壁上一体设置的支架26上，再结合图3，支架26上设有滑辊261，滑辊261沿冷却填料层22进出方向运动，支架26最外端水平向下开设有凹槽262，凹槽262内侧设置有V型的弹片263，弹片263的一个侧面固定在凹槽262内，自然状态下弹片263的另一个侧面高出凹槽262表面；冷却填料层22下方设置有集水槽23，集水槽23底端与第二出水口24贯通连接；此外，横流冷却塔2侧壁开设有通风口27，分水管211上方设置有除水器28。

初步冷却的热水通过第二进水口21进入多套冷却组件的分水管211，从分水管211的喷头212喷出，流经冷却填料层22之后集中在集水槽23中，最后通过第二出水口24排出。

结合图1，板式换热器3包括竖直并列排布的冷却板片33，第三进水口 34和冷却水出口32水平并列贯通连接在与横流冷却塔2相邻的冷却板片33 上端，第三出水口35与冷却水进口31并列贯通连接在远离横流冷却塔2的冷却板片33上。

提前向板式换热器3中通入冷却水，冷却水从冷却水进口31流入冷却板片33内，再通过冷却水出口32流出，再次降温的热水从第三进水口34进入到板式换热器3的冷却板片33时，在冷却板片33中与冷却水进行热量交换，从第三出水口35中流出。

结合图1，装置还包括第一分支水管234，第一分支水管234的一端与第二出水口24和第三进水口34之间的管道相连通，第一分支水管234的另一端连接到第一出水口14和第二进水口21之间的管道上，靠近第二出水口24 的管道上依次设置有温度感应器41、控制器和第一温控阀门42，靠近第二出水口24的第一分支水管234一端还设置有第二温控阀门43，控制器的输入端与温度感应器41的输出端相连接，控制器的输出端与第一温控阀门42和第二温控阀门43的输入端连接。

冷却装置工作时，温度感应器41检测流经第二出水口24的热水的温度，当热水高于设定温度时，第一温控阀门42关闭第二温控阀门43开启，热水经第一分支水管234回到横流冷却塔2中再次冷却，当热水低于设定温度时，第一温控阀门42开启第二温控阀门43关闭，热水进入下一级板式换热器3。

结合图1，第一出水口14和第二进水口21之间以及第二出水口24和第三进水口34之间还设置有过滤板5。

综上所述，热水依次经过自然通风冷却塔1、横流冷却塔2和板式换热器 3进行逐级降温，逐级冷却的过程中既保证了冷却的效果，又保证了冷却的效率，节约了冷却成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，循环水冷却装置包括自然通风冷却塔(1)、横流冷却塔(2)和板式换热器(3)，自然通风冷却塔(1)、横流冷却塔(2)和板式换热器(3)通过水管依次连接，自然通风冷却塔(1)包括横向贯通塔壁圆周面设置的第一进水口(13)和第一出水口(14)、分别开设在塔壁圆周面的进风口(11)和塔顶的出风口(12)以及内部冷却腔，横流冷却塔(2)包括贯通塔上端侧壁设置的第二进水口(21)和第二出水口(24)以及塔内的冷却组件，冷却组件包括水平设置的若干分水管(211)，分水管(211)的一端相连且与第二进水口(21)相连通，分水管(211)向下设有若干分水口，每个分水口下端均设有喷头(212)，喷头(212)下方依次设置有冷却填料层(22)和集水槽(23)，集水槽(23)底端与第二出水口(24)贯通连接，板式换热器(3)包括竖直并列排布的冷却板片(33)，第三进水口(34)和冷却水出口(32)水平并列贯通连接在与横流冷却塔(2)相邻的冷却板片(33)上端，第三出水口(35)与冷却水进口(31)并列贯通连接在远离横流冷却塔(2)的冷却板片(33)上。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，还包括第一分支水管(234)，第一分支水管(234)的一端与第二出水口(24)和第三进水口(34)之间的管道相连通，第一分支水管(234)的另一端连接到第一出水口(14)和第二进水口(21)之间的管道上，靠近第二出水口(24)的管道上依次设置有温度感应器(41)和第一温控阀门(42)，靠近第二出水口(24)的第一分支水管(234)一端设置有第二温控阀门(43)。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，还包括控制器，控制器的输入端与温度感应器(41)的输出端相连接，控制器的输出端与第一温控阀门(42)和第二温控阀门(43)的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，第一出水口(14)和第二进水口(21)之间以及第二出水口(24)和第三进水口(34)之间均设置有过滤板(5)。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，横流冷却塔(2)内的冷却组件由上到下设置有多套。

6.根据权利要求5所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，横流冷却塔(2)塔内侧壁一体设置有支撑块(25)，支撑块(25)设置在分水管(211)下方。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，横流冷却塔(2)塔内两侧侧壁分别一体设置有支架(26)，支架(26)上设有滑辊(261)，滑辊(261)沿冷却填料层(22)进出方向运动。

8.根据权利要求6所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，支架(26)最外端水平向下开设有凹槽(262)，凹槽(262)内侧设置有V型的弹片(263)，弹片(263)的一个侧面固定在凹槽(262)内，自然状态下弹片(263)的另一个侧面高出凹槽(262)表面。

9.根据权利要求1所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，横流冷却塔(2)侧壁开设有通风口(27)。

10.根据权利要求9所述的聚丙烯酸钠生产循环水冷却装置，其特征在于，分水管(211)上方设置有除水器(28)。

Images