CN216245655U - 一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统，包括冷水池、送水泵、蒸发器、冷却塔及补水组件，冷水池经循环支路连接至送水泵的输入端，送水泵的输出端经送水支路连接至蒸发器的输入端，蒸发器的输出端分支有回流支路和外排支路，回流支路的另一端连接至冷却塔的输入端，冷却塔的输出端连接至冷水池，外排支路的另一端用于外排，补水组件经补充支路连接至送水泵的输入端。蒸发循环冷却系统配置有补水组件及外排支路，可以经外排支路将循环水的一部分外排，同时经补水组件对循环水进行补充确保蒸发器内循环水量，可改善循环水的水质，降低处理药剂的使用量，同时可将热水用于其他流程并降低冷却塔性能要求及冷却成本。

Description

一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及氧化铝生产技术领域，特别是一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统。

背景技术

在氧化铝生产项目，一般大部分氧化铝项目循环水循环过程为：热水池→水泵提升(热水)→冷却塔冷却→水泵输送(冷水)→冷却设备(蒸发器)→热水池(热水回流)，可见，循环下热水需持续通过水泵提升进入冷却塔进行降温，耗电量巨大。

在循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩，使得其中所含的盐类超标，阴阳离子增加、pH值明显变化，致使循环水水质恶化，而循环水的温度、PH值和营养成分有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方，微生物繁殖形成菌泥会影响设备的换热效果，循环冷却水盐分积累造成设备腐蚀严重，均会影响设备正常生产运行，因此，为了净化水质，一般多使用在循环水中加入杀菌剂、阻垢剂、除草剂等水处理药剂，耗费金额大。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统，可改善循环水的水质，降低处理药剂的使用量。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统，包括冷水池、送水泵、蒸发器、冷却塔及补水组件，冷水池经循环支路连接至送水泵的输入端，送水泵的输出端经送水支路连接至蒸发器的输入端，蒸发器的输出端分支有回流支路和外排支路，回流支路的另一端连接至冷却塔的输入端，冷却塔的输出端连接至冷水池，外排支路的另一端用于外排，补水组件经补充支路连接至送水泵的输入端。

其中，补水组件包括补水管线，即直接接入生产用水管线或二次利用水管线，以实现循环水的补充；当然，还可包括水箱，而水箱接入生产用水管线或二次利用水管线，以实现循环水的补充。

如上述，送水泵从冷水池抽水送至蒸发器，蒸发器输出热水经冷却塔冷却后返回至冷水池，利用蒸发器输出端压差将热水输送至冷却塔，而且热水直接输送至冷却塔冷却，避免储存热水及采用泵机设备输送；配置有补水组件及外排支路，可以经外排支路将循环水的一部分外排，同时经补水组件对循环水进行补充确保蒸发器内循环水量，可改善循环水的水质，降低处理药剂的使用量，同时可将热水用于其他流程并降低冷却塔性能要求及冷却成本。

作为一选项，回流支路上设置有回流控制阀，外排支路上设置有外排控制阀，以控制循环水的回流流量及外排流量；如此，可以根据冷却塔的冷却性能相互协调控制回流流量及外排流量。优选地，循环支路上设置有循环控制阀，补充支路上设置有补充控制阀，以控制循环水的池内流量及补充流量；如此，可以根据回流流量及外排流量相互协调控制池内流量及补充流量，以确保蒸发器输入端的循环水流量能够保持在预设流量值，且冷水池内留存有一定冷水量。优选地，回流控制阀、外排控制阀、循环控制阀及补充控制阀均连接至控制器，并在控制器控制下蒸发器输入端的循环水流量能够保持在预设流量值，采用控制器及电磁阀等流量阀实现自动化控制，便于监测及控制。

作为一选项，外排支路的外排端经压滤管道连接至用于生产的生产水槽。如此，将一部分高温的循环水外排进入氧化铝生产系统，可以减少冷却塔降温风机等运行成本，也可以充分的利用循环水的热量，降低为提高生产水槽的水温所使用的能量。

作为一选项，蒸发器的高度高于冷却塔的高度差值h1，如0.5或1m，利用高度差加大压差，确保将循环水稳定送至冷却塔。

作为一选项，冷却塔的高度高于冷水池的高度差值h2，如1、1.5或2m，利用高度差形成压差将循环水稳定送至冷水池，减少泵机设备使用。

作为一选项，蒸发器的输出端还分支有返流支路，返流支路的另一端连接至冷水池，且返流支路上设置有返流控制阀，以控制由蒸发器直接返流至冷水池的循环水的返流流量。如此，可根据周边环境状况将一部分热水直接输送冷水池，利用周边环境降温冷却，降低冷却塔冷却成本。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统，送水泵从冷水池抽水送至蒸发器，蒸发器输出热水经冷却塔冷却后返回至冷水池，利用蒸发器输出端压差将热水输送至冷却塔，而且热水直接输送至冷却塔冷却，避免储存热水及采用泵机设备输送；配置有补水组件及外排支路，可以经外排支路将循环水的一部分外排，同时经补水组件对循环水进行补充确保蒸发器内循环水量，可改善循环水的水质，降低处理药剂的使用量，同时可将热水用于其他流程并降低冷却塔性能要求及冷却成本。

附图说明

图1是本实用新型的实例1的结构示意图。

图2是本实用新型的实例1的流程框图。

图3是本实用新型的实例2的流程框图。

附图中，1、蒸发器，2、冷却塔，3、冷水池，4、送水泵，5、补充水箱，6、生产水槽，7、压滤管道。

具体实施方式

实施例

参见图1-图3，本实施例的一种运用在氧化铝生产的蒸发循环冷却系统，包括冷水池3、送水泵4、蒸发器1、冷却塔2及补水组件，冷水池3经循环支路连接至送水泵4的输入端，送水泵4的输出端经送水支路连接至蒸发器1的输入端，蒸发器1的输出端分支有回流支路和外排支路，回流支路的另一端连接至冷却塔2的输入端，冷却塔2的输出端连接至冷水池3，外排支路的另一端用于外排，补水组件经补充支路连接至送水泵4的输入端。

其中，补水组件包括补水管线，即直接接入生产用水管线或二次利用水管线，以实现循环水的补充；当然，还可包括水箱5，水箱5的输出端经补充支路连接至送水泵4的输入端，而水箱5的输入端接入生产用水管线或二次利用水管线，以实现循环水的补充。蒸发器及送水泵等均可采用既有部件，其间采用常规管路相互连接，可根据各个区段选定管路大小规格，如可采用很小的排水管持续排放，可见，蒸发器及送水泵等部件及其管路连接、控制电路均采用既有技术即可实现，在此不再赘述。

如上述，送水泵从冷水池抽水送至蒸发器，蒸发器输出热水经冷却塔冷却后返回至冷水池，利用蒸发器输出端压差将热水输送至冷却塔，而且热水直接输送至冷却塔冷却，避免储存热水及采用泵机设备输送；配置有补水组件及外排支路，可以经外排支路将循环水的一部分外排，同时经补水组件对循环水进行补充确保蒸发器内循环水量，可改善循环水的水质，降低处理药剂的使用量，同时可将热水用于其他流程并降低冷却塔性能要求及冷却成本。

参见图1-图3，作为一选项，基于前述实例，在一实例中，回流支路上设置有回流控制阀，外排支路上设置有外排控制阀，以控制循环水的回流流量及外排流量；如此，可实现外排开关控制，可以根据冷却塔的冷却性能相互协调控制回流流量及外排流量。在一优选实例中，循环支路上设置有循环控制阀，补充支路上设置有补充控制阀，以控制循环水的池内流量及补充流量；如此，可以根据回流流量及外排流量相互协调控制池内流量及补充流量，以确保蒸发器输入端的循环水流量能够保持在预设流量值，且冷水池内留存有一定冷水量。在一优选实例中，回流控制阀、外排控制阀、循环控制阀及补充控制阀均连接至控制器，并在控制器控制下蒸发器输入端的循环水流量能够保持在预设流量值，采用控制器及电磁阀等流量阀实现自动化控制，便于监测及控制，其中，控制器及电磁阀等部件及其连接控制均采用既有技术即可实现，在此不再赘述；当然，也可采用旋转阀等手动式阀体，预先计算再通过手动调节调试各个阀体流量。

参见图1-图3，作为一选项，基于前述实例，在一实例中，外排支路的外排端经压滤管道连接至用于生产的生产水槽。如此，将一部分高温的循环水外排进入氧化铝生产系统，可以减少冷却塔降温风机等运行成本，也可以充分的利用循环水的热量，降低为提高生产水槽的水温所使用的能量。

参见图1，作为一选项，基于前述实例，在一实例中，蒸发器的高度高于冷却塔的高度差值h1，利用高度差加大压差，确保将循环水稳定送至冷却塔。

参见图1，作为一选项，基于前述实例，在一实例中，冷却塔的高度高于冷水池的高度差值h2，利用高度差形成压差将循环水稳定送至冷水池，减少泵机设备使用。

参见图3，作为一选项，基于前述实例，在一实例中，蒸发器的输出端还分支有返流支路，返流支路的另一端连接至冷水池，且返流支路上设置有返流控制阀，以控制由蒸发器直接返流至冷水池的循环水的返流流量。如此，可根据周边环境状况将一部分热水直接输送冷水池，利用周边环境降温冷却，降低冷却塔冷却成本。

如上述，本实施例的蒸发循环冷却系统，通过送水泵、蒸发器及冷却塔连接流程优化，从一定程度上优化了循环水的水质，同时减少了输送循环水的泵机设备的运行，节约了电量，将循环水投入氧化铝生产中使用，节约了能源消耗。其具体原理如下：利用蒸发器压差，打开去冷却塔的阀门，形成压力差，则蒸发器冷却设备或产品后输出热水可直接流入冷却塔进行冷却，冷却后的水进入冷水池，送水泵从冷水池抽水，送至蒸发器。蒸发器下水的一部分去往冷却塔，而另一部分下水可通过和大坝压滤管道合叉，借助压滤管道将水送往生产水槽以供氧化铝生产使用。同时，为补充因为蒸发器部分下水离开循环冷却系统的水量，通过补充生产水或二次利用水来维持循环冷却水系统水量平衡。其具有以下优点：

1、设置外排支路，可使得部分循环冷却水离开循环系统，再通过生产水或二次利用水的补充，一方面可以有效改善循环冷却水水质，降低水处理药剂的使用量，另一方面相对高温的循环冷却水外排进入氧化铝生产系统，不仅可以充分的利用循环冷却水的热量，降低提高水温所使用的能量，也可以减少冷却塔降温风机的运行台数及时间等，节约了电量。

2、设置优化循环系统流程，省去了热水池和热水泵站等，不仅减少了占地面积，节省了投资，而且因省去了热水泵而降低了日常运行成本、管理维修费用和电耗。

需要指出的是，上述实施例的各个实例中，各个部件的连接可据常规选用管道粘接等既有连接方式；上述实施例的实例可以根据实际需要优选两个以上相互组合，而多个实例采用一套组合技术特征的附图说明，在此就不一一展开说明。

需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围，凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。

Claims (7)

1.一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：包括冷水池、送水泵、蒸发器、冷却塔及补水组件，所述冷水池经循环支路连接至送水泵的输入端，所述送水泵的输出端经送水支路连接至蒸发器的输入端，所述蒸发器的输出端分支有回流支路和外排支路，所述回流支路的另一端连接至冷却塔的输入端，所述冷却塔的输出端连接至冷水池，所述外排支路的另一端用于外排，所述补水组件经补充支路连接至送水泵的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述回流支路上设置有回流控制阀，外排支路上设置有外排控制阀，以控制循环水的回流流量及外排流量。

3.根据权利要求2所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述循环支路上设置有循环控制阀，补充支路上设置有补充控制阀，以控制循环水的池内流量及补充流量；且，回流控制阀、外排控制阀、循环控制阀及补充控制阀均连接至控制器，并在控制器控制下蒸发器输入端的循环水流量能够保持在预设流量值。

4.根据权利要求1所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述外排支路的外排端经压滤管道连接至用于生产的生产水槽。

5.根据权利要求1所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述蒸发器的高度高于冷却塔的高度差值h1。

6.根据权利要求1所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述冷却塔的高度高于冷水池的高度差值h2。

7.根据权利要求1所述的一种蒸发循环冷却系统，其特征在于：所述蒸发器的输出端还分支有返流支路，返流支路的另一端连接至冷水池，且返流支路上设置有返流控制阀，以控制由蒸发器直接返流至冷水池的循环水的返流流量。

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