CN215177118U - 一种空冷脱湿消白一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种空冷脱湿消白一体化装置;涉及烟气处理领域,包括筒体、隔板和换热管,隔板安装在筒体内使筒体形成第一腔体、第二腔体,第一腔体连通用于输入热湿蒸汽的第一进气管,第二腔体连通用于输入冷却空气的第二进气管,换热管一端连通第一腔体,另一端穿过隔板延伸至第二腔体内,用于收集热湿蒸汽与冷却空气换热时析出的水分,并导引水分回流至第一腔体内;将冷却空气与热湿蒸汽先通过换热管进行间接换热,使得热湿蒸汽中的水分析出,经换热管回流后收集,然后与换热后的冷却空气进行混合进一步降温后排出,提高了风冷消白设备对高温饱和湿蒸汽的脱湿消白效果。
Description
技术领域
本申请涉及烟气处理领域,特别涉及一种空冷脱湿消白一体化装置。
背景技术
在工业生产过程中常产生大量的高温饱和湿蒸汽,该类型蒸汽的放散不仅会造成大量水资源的浪费,还将水中溶解的盐类物质大量的释放到空气当中,造成空气中大量颗粒物的聚集,引起或加剧雾霾形成。
目前的消白设备多采用风冷或水冷的方式对饱和热湿蒸汽进行降温,使得高温饱和湿蒸汽中的水分析出,从而降低烟气中的水分、盐类物质,减少排放。但是消白设备运行过程中,风冷消白设备在混风后虽然降低了温度,但是由于混入新的空气后,湿蒸汽内的水分扩散至降温空气导致水分难以析出,脱湿效果较差;水冷消白设备通过管路将低温水导入高温饱和湿蒸汽流通路径内,通过管壁进行热交换,降低饱和湿蒸汽的温度从而使其内部水分析出;但是其需要增加供水设备,相较于风冷设备整体复杂性大大增加,不便实施。
实用新型内容
本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷,提供一种空冷脱湿消白一体化装置,将冷却空气与热湿蒸汽先通过换热管进行间接换热,使得热湿蒸汽中的水分析出,经换热管回流后收集,然后与换热后的冷却空气进行混合进一步降温后排出,提高了风冷消白设备对高温饱和湿蒸汽的脱湿消白效果。
为了实现上述目的,采用以下技术方案:
一种空冷脱湿消白一体化装置,包括筒体、隔板和换热管,隔板安装在筒体内使筒体形成第一腔体、第二腔体,第一腔体连通用于输入热湿蒸汽的第一进气管,第二腔体连通用于输入冷却空气的第二进气管,换热管一端连通第一腔体,另一端穿过隔板延伸至第二腔体内,用于收集热湿蒸汽与冷却空气换热时析出的水分,并导引水分回流至第一腔体内。
进一步地,所述第二腔体内设有孔板,孔板上布置有多个固定孔和通孔,换热管远离隔板的一端与固定孔配合,冷却空气能够穿过通孔。
进一步地,所述筒体远离第一腔体的一端与孔板之间形成混合室,用于容纳换热后的热湿蒸汽和冷却空气并混合。
进一步地,所述筒体远离第一腔体的一端对接连通有排烟筒,排烟筒远离筒体的一端为排烟口,用于排出换热后热湿蒸汽与冷却空气的混合气体。
进一步地,所述排烟筒为漏斗状结构,并设有变截面段,沿筒体轴线远离筒体方向上,变截面段的截面积逐渐减小。
进一步地,所述筒体远离第二腔体的一端对接连通有收集筒,收集筒远离筒体的一端为排水口,用于排出第一腔体收集的回流水分。
进一步地,所述收集筒的排水口一端安装有水封,用于封堵排水口。
进一步地,所述隔板为四周贴合筒体内壁的圆盘状结构,隔板与筒体同轴设置,换热管连通第一腔体的端面与隔板朝向第一腔体的端面平齐。
进一步地,所述换热管有多根,所有换热管相对于隔板轴线环向均匀间隔布置。
进一步地,所述第一进气管和第二进气管分别对接筒体侧面,第二进气管连通第二腔体靠近隔板的一端。
进一步地,所述筒体设有多个,所有筒体并联布置,对应的第一进气管均用于接入外部热湿蒸汽源,对应的第二进气管均用于接入外部冷却空气源。
与现有技术相比,本申请具有的优点和积极效果是:
(1)将冷却空气与热湿蒸汽先通过换热管进行间接换热,使得热湿蒸汽中的水分析出,经换热管回流后收集,然后与换热后的冷却空气进行混合进一步降温后排出,提高了风冷消白设备对高温饱和湿蒸汽的脱湿消白效果。
(2)采用竖向结构,热湿蒸汽经由换热管与冷却空气进行热交换,冷却热湿空气析出的水分附着在换热管内壁上,在重力作用下沿换热管内壁逐渐下落至第一腔体进行收集,相较于传统的直接混风,采用换热管间接混风段能够使得热湿空气内的水分预先析出,避免向冷却空气内扩散导致的整体饱和度降低无法析出水分的问题。
(3)冷却空气在换热管外与热湿空气进行热交换,逐渐升温提高其不饱和程度,通过顶部的开放式孔板进入混合室存留,结合换热后的饱和热湿空气混合,最终混风成为不饱和湿空气后排放到大气中,形成无可视白烟气,从而达到消白和脱湿的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本申请实施例1中脱湿消白一体化装置的整体结构示意图。
图中,1.第一进气管,2.第一腔体,3.隔板,4.换热管,5.孔板,6.混合室,7.排烟筒,8.第二进气管,9.第二腔体,10.收集筒,11.水封。
具体实施方式
实施例1
本申请的一种典型的实施方式中,如图1所示,提出了一种空冷脱湿消白一体化装置。
针对目前高温饱和湿蒸汽的脱湿消白,提供一种低能耗的冷却脱湿消白装置,有助于该类型饱和湿蒸汽的回收和净化,利用空气和饱和湿蒸汽的温差,实现对饱和湿蒸汽中水分的析出;在本实施例中,所述的饱和湿蒸汽统称为热湿蒸汽,用于将其进行降温脱湿的空气统称为冷却空气。
空冷脱湿消白一体化装置,主要包括筒体、隔板3和换热管4,隔板3安装在筒体内部,从而将筒体内部隔离形成第一腔体2和第二腔体9,换热管4一端连通第一腔体2,另一端穿过隔板3延伸至第二腔体9内;换热管4能够抽取第一腔体2内的气体,穿过换热管4内部后输入到第二腔体9内。
可以理解的是,第一腔体2和第二腔体9为半开放结构,对应的筒体两端还连接有其他结构,使得热湿空气、冷却空气按照所需方向移动,避免泄露。
第一腔体2连通有第一进气管1,第二腔体9连通有第二进气管8,第一进气管1接入外部的湿热蒸汽供应设备,向第一腔体2内输入湿热蒸汽,第二进气管8接入外部的冷却空气供应设备,向第二腔体9内输入冷却空气。
第一腔体2内的湿热空气在换热管4导引下逐渐向第二腔体9内移动,在移动过程中,与第二腔体9内的冷却空气进行热交换,饱和的湿热空气在冷却后会析出一定量的水分,水分附着在换热管4内壁上;换热管4能够收集湿热蒸汽与冷却空气换热时析出的水分,并导引水分回流至第一腔体2内,完成对湿热空气的脱湿和消白。
整体装置为竖向结构形式,第一空腔位于隔板3的下方,作为饱和热湿蒸汽的进气腔和冷凝水回流后的暂存空间。换热管4所对应的第二腔体9部分为换热空间,热湿蒸汽和冷却空气在此位置进行热交换。换热管4上方的第二腔体9部分为混合室6,换热后的热湿蒸汽、冷却空气在此位置进行混风。
如图1所示,所述第二腔体9内设有孔板5,孔板5上布置有多个固定孔和通孔,换热管4远离隔板3的一端与固定孔配合,冷却空气能够穿过通孔。
孔板5作为换热管4的辅助固定结构,其四周贴合固定在筒体内壁上,其上所设置的固定孔和通孔分别作为固定结构和通道结构。采用板件上开设通孔作为冷却空气流通通道的结构,一定程度上减少冷却空气进入混合室6的速率,能够使得冷却空气在换热管4对应的第二腔体9内的存留时间延长,使其能够与热湿空气充分混合后输出。
当然,可以理解的是,所述固定孔的数目与换热管4的数目相同,固定孔与换热管4端部一一对应配合。所述通孔的数目、大小可以根据需求进行配置,保证冷却空气与换热管4内的热湿蒸汽的换热时间,提高效率。
对于混合室6的位置,在本实施例中,筒体远离第一腔体2的一端与孔板5之间形成混合室6,容纳换热后的热湿蒸汽和冷却空气并混合。此时孔板5端面与换热管4端面平齐。
在换热后的热湿蒸汽和冷却空气混风之后,形成不饱和低温烟气,为了方便将其排出,筒体远离第一腔体2的一端对接连通有排烟筒7,排烟筒7远离筒体的一端为排烟口,用于排出换热后热湿蒸汽与冷却空气的混合气体。
如图1所示,排烟筒7为漏斗状结构,并设有变截面段,沿筒体轴线远离筒体方向上,变截面段的截面积逐渐减小。热湿蒸汽和冷却空气在混合室6内充分混合后,使得烟气能够逐渐加速从排烟口位置输出,提高其排放效率。
对于筒体下部的结构,筒体远离第二腔体9的一端对接连通有收集筒10,收集筒10远离筒体的一端为排水口,用于排出第一腔体2收集的回流水分。
可以理解的是,为了方便水分的收集,所述收集筒10也为漏斗状结构,使水分能够沿收集筒10内壁逐渐汇集,方便进行冷凝水的排出。
收集筒10的排水口一端安装有水封11,用于封堵排水口;在封堵排水口后,排水口与隔板3之间逐渐存留冷凝水,在达到一定程度后,取下水封11,经冷凝水从收集筒10下方排出。在其存留冷凝水的过程中,水分积聚在排水口上方,起到隔离热湿蒸汽与外部环境的作用,从而提高其密封效果。
在工作过程中,热湿蒸汽通过第一进气管1进入第一腔体2内,然后穿过隔板3进入换热管4内部,并沿换热管4不断向上流动,直至穿过孔板5进入混合室6;冷却空气通过第二进气管8进入到第二腔体9内,经由隔板3上方进入换热管4与筒体之间的第二腔体9,从下向上流动,在此流动过程中,与换热管4内的热湿蒸汽进行换热。热湿蒸汽在上升过程逐渐降温,并析出冷凝水分附着在换热管4内壁,从而向下流动进入第一腔体2内,由收集筒10进行收集;冷却空气在上升过程中被换热管4内的热湿蒸汽加热升温,提高其不饱和程度,进行换热后的冷却空气、热湿蒸汽均穿过孔板5后进入混合室6内。在混合室6内混合后通过排烟筒7排放到大气中,形成无可视白烟气排放,在消白的同时回收冷凝水。
采用竖向结构,热湿蒸汽经由换热管4与冷却空气进行热交换,冷却热湿空气析出的水分附着在换热管4内壁上,在重力作用下沿换热管4内壁逐渐下落至第一腔体2进行收集,相较于传统的直接混风,采用换热管4间接混风段能够使得热湿空气内的水分预先析出,避免向冷却空气内扩散导致的整体饱和度降低无法析出水分的问题。
对于隔板3和换热管4的配合,隔板3为四周贴合筒体内壁的圆盘状结构,隔板3与筒体同轴设置,换热管4连通第一腔体2的端面与隔板3朝向第一腔体2的端面平齐。
为了提高其换热效率,换热管4有多根,所有换热管4相对于隔板3轴线环向均匀间隔布置,分散布置多根换热管4,提高其换热面积,并能够将热湿蒸汽进行均匀分散,从而有利于热湿蒸汽、冷却空气的热量交换。
所述第一进气管1和第二进气管8分别对接筒体侧面,第二进气管8连通第二腔体9靠近隔板3的一端,能够使得冷却空气从换热管4下端开始与热湿蒸汽进行换热,提高其换热路径长度,从而提高换热效率。
冷却空气在换热管4外与热湿空气进行热交换,逐渐升温提高其不饱和程度,通过顶部的开放式孔板5进入混合室6存留,结合换热后的饱和热湿空气混合,最终混风成为不饱和湿空气后排放到大气中,形成无可视白烟气,从而达到消白和脱湿的目的。
所述筒体设有多个,所有筒体并联布置,对应的第一进气管均用于接入外部热湿蒸汽源,对应的第二进气管均用于接入外部冷却空气源。多组筒体并联工作,共同对热湿蒸汽进行脱湿消白。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,包括筒体、隔板和换热管,隔板安装在筒体内使筒体形成第一腔体、第二腔体,第一腔体连通用于输入热湿蒸汽的第一进气管,第二腔体连通用于输入冷却空气的第二进气管,换热管一端连通第一腔体,另一端穿过隔板延伸至第二腔体内,用于收集热湿蒸汽与冷却空气换热时析出的水分,并导引水分回流至第一腔体内。
2.如权利要求1所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述第二腔体内设有孔板,孔板上布置有多个固定孔和通孔,换热管远离隔板的一端与固定孔配合,冷却空气能够穿过通孔。
3.如权利要求2所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述筒体远离第一腔体的一端与孔板之间形成混合室,用于容纳换热后的热湿蒸汽和冷却空气并混合。
4.如权利要求1或2或3所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述筒体远离第一腔体的一端对接连通有排烟筒,排烟筒远离筒体的一端为排烟口,用于排出换热后热湿蒸汽与冷却空气的混合气体。
5.如权利要求4所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述排烟筒为漏斗状结构,并设有变截面段,沿筒体轴线远离筒体方向上,变截面段的截面积逐渐减小。
6.如权利要求1所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述筒体远离第二腔体的一端对接连通有收集筒,收集筒远离筒体的一端为排水口,用于排出第一腔体收集的回流水分。
7.如权利要求6所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述收集筒的排水口一端安装有水封,用于封堵排水口。
8.如权利要求1所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述隔板为四周贴合筒体内壁的圆盘状结构,隔板与筒体同轴设置,换热管连通第一腔体的端面与隔板朝向第一腔体的端面平齐。
9.如权利要求8所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述换热管有多根,所有换热管相对于隔板轴线环向均匀间隔布置;所述第一进气管和第二进气管分别对接筒体侧面,第二进气管连通第二腔体靠近隔板的一端。
10.如权利要求1所述的空冷脱湿消白一体化装置,其特征在于,所述筒体设有多个,所有筒体并联布置,对应的第一进气管均用于接入外部热湿蒸汽源,对应的第二进气管均用于接入外部冷却空气源。
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