CN215176348U - 一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了吸收式循环技术领域的一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统，包括壳体，所述壳体上插接有进液管和进气管，所述壳体的内侧顶部安装有第一分布器，所述壳体内安装有填料，所述壳体内侧的中间位置安装有第二分布器，所述壳体的底部设置有出液管，所述空冷吸收器还包括中心换气管，所述中心换气管的侧壁发散设置有多组进风管，单组所述进风管等角度环绕排布在中心换气管上，所述进风管与壳体的外侧贯通，所述中心换气管的上方安装有风机，本申请将风冷式余热吸收制冷技术应用在工业循环冷却水降温领域，不但解决了循环水降温所需的冷量问题，也为大量工业废余热处理提供一条新途径，工艺流程简单、操作可靠。

Description

一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统

技术领域

本实用新型涉及吸收式循环技术领域，具体为一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统。

背景技术

在水资源日益匮乏的今天，工业企业如何利用好水资源，是关乎企业经济效益、影响企业生存发展的关键问题。在工业用水总量中，循环冷却水系统的水量占比高达80％～90％，因此，如何高效节约循环冷却水系统用水是工业企业节约用水的关键。

工业循环冷却水降温系统一般使用敞开式冷却塔，在工业换热设备中吸取热量后的高温循环水在冷却塔中通过与空气对流传热和水蒸汽的蒸发吸热，带走高温循环水中多余的热量。据估算，为了排出循环水中的多余热量，需要蒸发的水量通常占循环水总量的1.5％左右，此外，由于蒸发作用，循环水中的盐分不断浓缩，需外排部分循环水以降低循环水系统盐分，敞开式循环水降温系统的补水量一般占循环水总量的4％左右，因此，传统的敞开式冷却塔系统水资源耗损量大。同时，受敞开式结构的影响，传统冷却塔循环水系统的水温和水质易受周围环境影响而波动。

为了解决现有开放式循环水降温系统耗水量大和水质波动等问题，本申请将专利ZL201711364115.9一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法引入工业循环水冷却水降温系统中，提出一种利用一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统，在密闭系统中通过工业废余热驱动吸收式制冷系统制取冷量给循环水系统降温，替代传统的敞开式冷却塔工业循环冷却水降温系统，从而大大减少传统工业冷却水降温过程中的水耗，并保障工业冷却水水质和水温的稳定供应。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空冷吸收器和吸收式工业循环冷却水降温系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种空冷吸收器，包括壳体，所述壳体上插接有进液管和进气管，所述壳体的内侧顶部安装有第一分布器，所述壳体内安装有填料，所述壳体内侧的中间位置安装有第二分布器，所述壳体的底部设置有出液管。

优选的，所述空冷吸收器还包括中心换气管，所述中心换气管的侧壁发散设置有多组进风管，单组所述进风管等角度环绕排布在中心换气管上，所述进风管与壳体的外侧贯通，所述中心换气管的上方安装有风机。

优选的，所述空冷吸收器还包括进风口，所述进风口安装在壳体的底部侧壁，所述壳体的顶部侧壁安装有出风口，所述壳体的内侧设置有两层管板，所述壳体的中间部位外侧设置有连通管，所述连通管与壳体的两个接口分别位于第二分布器的上下两侧，所述出风口处安装有风机。

优选的，所述空冷吸收器还包括弯折换热管，所述弯折换热管盘绕设置于壳体的内侧，所述弯折换热管的中间一断绕过第二分布器。

优选的，所述发生器连接有贫富液换热器，所述贫富液换热器连接有空冷器和溶液泵，所述空冷器和溶液泵连接有同一个空冷吸收器，所述发生器还连接有空冷冷凝器，所述空冷冷凝器连接有气液换热器，所述气液换热器与空冷吸收器连接，所述气液换热器还连接有蒸发器，所述蒸发器连接有载冷剂管道，所述载冷剂管道通过循环水池且在其中S形设置，所述循环水池连接有循环水管道，所述循环水管道连接工业装置，所述工业装置与发生器连接。

优选的，所述空冷冷凝器包括筒体，所述筒体内安装有换热管，所述换热管上安装有翅片，所述换热管的上端开口连接有工质进口，所述换热管的下侧壁开设有凹槽，所述凹槽连接有导液管，所述筒体内设置有两根支管，多个所述导液管和换热管的下端与支管连接，两个所述支管连接有同一根出工质管，所述空冷冷凝器的上下两侧均为开口形式，所述空冷冷凝器的上侧安装有换热扇。

优选的，所述空冷器包括流入管和流出管，所述流入管和流出管之间安装有翅片管，所述翅片管的上方安装有吹风机。

优选的，所述载冷剂管道处于循环水池中的循环水液面之下。

优选的，所述管板为多个同孔径的圆管与分隔板组装而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本申请将风冷式余热吸收制冷技术应用在工业循环冷却水降温领域，不但解决了循环水降温所需的冷量问题，也为大量工业废余热处理提供一条新途径，工艺流程简单、操作可靠。

2、相对申请ZL201711364115.9和敞开式冷却塔，本申请采用空冷吸收器和空冷冷凝器，减少了制冷系统循环水的使用，除了冷却介质和驱动热源(工业废余热)为工业装置提供外，其它介质均在系统内密闭循环使用，且无外排介质，整个风冷式余热吸收工业循环冷却水降温系统更为环保、省水。

3、本申请采用空冷吸收器，该吸收器采用自然界的空气作为吸收器的冷却介质，设备结构简单、应用范围更广，对于水资源缺乏地区，可大大节省循环水用量。

4、本申请采用空冷冷凝器，每层风冷翅片管设置了凝液低点密闭排放装置，可及时将上层翅片管中的凝液排出装置，提高下层翅片管的有效换热面积，同时减少管内的液阻，整体有助于换热效果的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型的空冷吸收器第一种结构示意图；

图3为本实用新型的空冷吸收器第一种结构剖视示意图；

图4为本实用新型的空冷吸收器第二种结构示意图；

图5为本实用新型的空冷吸收器第三种结构示意图；

图6为本实用新型的空冷冷凝器结构示意图；

图7为本实用新型的空冷器结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

进液管-1、第一分布器-2、中心换气管-3、进风管-4、填料-5、第二分布器-6、进气管-7、出液管-8、风机-9、进风口-10、出风口-11、管板-12、弯折换热管-13、工质进口-14、换热管-15、凹槽-16、导液管-17、支管-18、出工质管-19、翅片-20、换热扇-21、连通管-22、流入管-23、翅片管-24、流出管-25、风机-26。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：工业废余热进入发生器中，将发生器中的工质液加热，解析出高压解析气，高压解析气进入空冷冷凝器中，被冷空气冷凝成高压解析液，高压解析液进入气液换热器，在气液换热器中被来自蒸发器的低压解析气换热降到一定温度后，经过减压阀减压至蒸发器工作压力后进入蒸发器中，在蒸发器中吸收高温载冷剂的热量蒸发为低压解析气，低压解析气进入气液换热器中与来自空冷冷凝器的高压解析液换热后，进入空冷吸收器中。

发生器底部排出的高压贫液经贫富液换热器初步降温后，进入空冷器中进一步降温后，由减压阀减压至空冷吸收器的工作压力后，进入空冷吸收器中吸收来自气液换热器的低压解析气，吸收饱和后的溶液，成为新的工质液，被溶液泵从空冷吸收器底部抽出，在贫富液换热器中被来自发生器的高压贫液加热后，返回发生器中循环使用。

高温载冷剂在蒸发器中被低压解析液气化带走热量，变成低温载冷剂，低温载冷剂进入密闭的循环水池中，将工业装置返回的高温循环水冷却后，返回蒸发器中循环使用。

空冷吸收器实施例1：

减压后的低压贫液经进液管1进入空冷吸收器中，经第一分布器2在填料5上表面进行均匀布液，液体在重力作用下，由上往下逐层经过填料5，与空冷吸收器下部进气管7进入的低压解析气进行逆流接触，并在流动过程中完成布液、吸收和传热，吸收过程中产生的热量，被填料5层中间的进风管4内的冷却风快速带走，经过充分吸收的工质液从空冷吸收器底部的出液管8排出后，送回发生器中循环使用。在填料5层径向根据需要可设置若干个进风管4，冷空气在中心换气管3顶部的抽引风机的作用下，经进风管4从空冷吸收器外吸入，沿着进风管4由外向内流动，并在流动过程中不断带走填料5层内的吸收热，自身温度不断升高，并在设置在空冷吸收器中间的中心换气管3内进行汇总，从空冷吸收器顶部排出。

该空冷吸收器的优势在于，当系统运行稳定后，因进风管4在空冷吸收器的径向方向上由外至内和中心换气管3由下往上均存在温差，在热压的作用下，可自然从进风管4吸入并在中心换气管3顶部排出，因此，在系统运行稳定后可根据需要，停止空冷吸收器顶部的风机9，节省电耗。

空冷吸收器实施例2：

减压后的低压贫液经进液管1进入空冷吸收器中，经第一分布器2在管板12上进行布液，当贫液层高度达到圆管顶部时，贫液沿着圆管内侧壁溢流至管内，在圆管内壁完成均匀布膜，圆管内壁的贫液在重力作用下，逐渐向下流动，与从空冷吸收器底部进气管7进入的低压解析气进行逆流接触，并在流动过程中完成布液、吸收和传热，吸收过程中产生的热量，被圆管外部的循环冷却水带走。经过充分吸收的工质液从空冷吸收器底部出液管8排出后，经过复热后送回发生器中循环使用。

为了防止一定高度的圆管液膜厚度过大，影响吸收效果，此种空冷吸收器可设置成若干层立式降膜管吸收段，并在新的吸收段顶部设置第二分布器6，通过第二分布器6将上层吸收段内的气液混合物收集后，重新在下段吸收层内进行均匀布液，从而进一步提高气液混合物吸收效果，同时在出风口11处安装风机9，加快空气流速，提升吸收效果。

空冷吸收器实施例3：

减压后的低压贫液经进液管1进入空冷吸收器中，经第一分布器2在填料5顶部进行均匀布液，液体在重力作用下，由上往下逐层经过填料5层，与空冷吸收器下部进气管7进入的低压解析气进行逆流接触，并在流动过程中完成布液、吸收和传热，吸收过程中产生的热量，被填料5层中间的弯折换热管13内的冷空气快速带走，经过充分吸收的工质液从空冷吸收器底部的出液管8排出后，经过复热后送回发生器中循环使用。

为了保障空冷吸收器填料5层的均匀布液，防止空冷吸收器的壁流效应，在一定高度的填料5层后，设置了第二分布器6，通过第二分布器6将上层填料5中和沿吸收器内壁流动的气液混合物收集后，重新在下层填料5上表面进行均匀布液，从而进一步提高气液混合物吸收效果。从弯折换热管13排出的高温空气可直接排空。

此外，可根据实际需要，在弯折换热管13出口位置设置风机9，增强空冷吸收器的效果。

空冷冷凝器实施例：

来自发生器顶部出口的高压解析气，从空冷冷凝器顶部工质进口14进入换热管15，在换热管15内由上往下流动，并在流动过程中在换热管15内发生冷凝，被管外冷空气逐渐冷凝为高压解析液，为了提高换热管15的冷凝效果，本设备中在每层风冷翅片管的弯头处，设置了凹槽16，将上层换热管15内产生的凝液及时收集起来，经导液管17排到支管18中，增加高压解析气与换热管15管壁的有效接触面积，并减少凝液导致的液阻，增加下层换热管15内高压解析气的流速。每层产生的凝液聚集在凹槽16内，最终导入出工质管19中，再排出空冷冷凝器。在最后一层换热管15出口，设置了斜插管与支管18连接，保障换热管15内液体顺利排出。凹槽16既可保证上层凝液的及时排出，也可防止管内的气氨外漏。此外，为了保障空冷冷凝器的冷凝效果，在空冷冷凝器顶部设置了换热扇21，提高冷风的换热效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种空冷吸收器，包括壳体，其特征在于：所述壳体上插接有进液管(1)和进气管(7)，所述壳体的内侧顶部安装有第一分布器(2)，所述壳体内安装有填料(5)，所述壳体内侧的中间位置安装有第二分布器(6)，所述壳体的底部设置有出液管(8)。

2.根据权利要求1所述的一种空冷吸收器，其特征在于：所述空冷吸收器还包括中心换气管(3)，所述中心换气管(3)的侧壁发散设置有多组进风管(4)，单组所述进风管(4)等角度环绕排布在中心换气管(3)上，所述进风管(4)与壳体的外侧贯通，所述中心换气管(3)的上方安装有风机(9)。

3.根据权利要求1所述的一种空冷吸收器，其特征在于：所述空冷吸收器还包括进风口(10)，所述进风口(10)安装在壳体的底部侧壁，所述壳体的顶部侧壁安装有出风口(11)，所述壳体的内侧设置有两层管板(12)，所述壳体的中间部位外侧设置有连通管(22)，所述连通管(22)与壳体的两个接口分别位于第二分布器(6)的上下两侧，所述出风口(11)处安装有风机(9)，所述管板(12)为多个同孔径的圆管与分隔板组装而成。

4.根据权利要求1所述的一种空冷吸收器，其特征在于：所述空冷吸收器还包括弯折换热管(13)，所述弯折换热管(13)盘绕设置于壳体的内侧，所述弯折换热管(13)的中间一断绕过第二分布器(6)。

5.一种吸收式工业循环冷却水降温系统，其特征在于：包括权利要求1-4所述的一种空冷吸收器，还包括发生器，所述发生器连接有贫富液换热器，所述贫富液换热器连接有空冷器和溶液泵，所述空冷器和溶液泵连接有同一个空冷吸收器，所述发生器还连接有空冷冷凝器，所述空冷冷凝器连接有气液换热器，所述气液换热器与空冷吸收器连接，所述气液换热器还连接有蒸发器，所述蒸发器连接有载冷剂管道，所述载冷剂管道通过循环水池且在其中S形设置，所述循环水池连接有循环水管道，所述循环水管道连接工业装置，所述工业装置与发生器连接。

6.根据权利要求5所述的一种吸收式工业循环冷却水降温系统，其特征在于：所述空冷冷凝器包括筒体，所述筒体内安装有换热管(15)，所述换热管(15)上安装有翅片(20)，所述换热管(15)的上端开口连接有工质进口(14)，所述换热管(15)的下侧壁开设有凹槽(16)，所述凹槽(16)连接有导液管(17)，所述筒体内设置有两根支管(18)，多个所述导液管(17)和换热管(15)的下端与支管(18)连接，两个所述支管(18)连接有同一根出工质管(19)，所述空冷冷凝器的上下两侧均为开口形式，所述空冷冷凝器的上侧安装有换热扇(21)。

7.根据权利要求5所述的一种吸收式工业循环冷却水降温系统，其特征在于：所述空冷器包括流入管(23)和流出管(25)，所述流入管(23)和流出管(25)之间安装有翅片管(24)，所述翅片管(24)的上方安装有吹风机(26)。

8.根据权利要求5所述的一种吸收式工业循环冷却水降温系统，其特征在于：所述载冷剂管道处于循环水池中的循环水液面之下。

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