CN219518301U - 一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，涉及高炉冲渣水冷却循环排气治理技术领域，为解决现有消白不适用于循环冷却塔排气系统，且安装、维护时影响排气功能的问题；本实用新型包括依次连通的矩形捕集罩、通风风管、管道式轴流风机、消白冷凝净化器和排空装置；矩形捕集罩位于待处理冷却塔的排气口上方，数量和位置与排气口一一对应，且下端与排气口上端间留有空隙；消白冷凝净化器内沿气流前进方向依次设有水喷淋装置和间接风冷装置用于冷凝净化，排空装置内设置有机械除雾器；本实用新型结构紧凑，安装维护简单；在消白冷凝净化装置不投运的状态下，可以尽可能小地影响甚至不影响原冷却塔的正常排气功能。

Description

一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置

技术领域

本实用新型涉及高炉冲渣水冷却循环排气治理技术领域，具体为一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置。

背景技术

循环冷却塔是循环冷却水系统的核心冷却设备，其广泛应用于工业生产的各个领域。但由于应用的领域不同，各类循环冷却塔顶排气的温度、湿度以及杂质(污染物)成分都有所不同。

很多情况下，冷却塔出口处的湿热空气已饱和或者接近饱和，排气在与温度较低的环境空气接触时，在排气降温过程中，湿热空气中所含水蒸气过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色，称其为“湿烟羽”(俗称“大白烟”)。冬季由于环境温度相对较低，更容易出现湿烟羽，夏天由于温度高，出现湿烟羽的几率大幅降低。环境温度越低，白色烟羽长度呈指数关系增加，环境温度越低，湿烟羽治理难度越大。

对于一般的循环冷却塔排气系统，冷却塔顶部飘出的白烟主要成分是水蒸气，对大气环境并没有明显影响，但对于一些特殊的领域，如钢铁厂的高炉渣冲渣水冷却循环水排气系统，由于循环水直接接触炉渣，排气中含有少量二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及硫酸根离子、氯离子等成分，具有一定腐蚀性，这类排气产生的白雾，影响周边环境与人体健康都有一定的危害。

随着环保要求的不断提高，越来越多的工业“白烟”需要进行净化处理，国内已经在烟气净化领域开展了“消白”工作，但对于循环冷却塔排气系统的“消白”应用研究刚刚开始。

目前，国内工业烟气消白领域，“白烟”治理的主要技术路线有两种：

1.直接加热:在一定条件下可以消除湿烟羽，但随着环境温度降低、大气相对湿度提高，彻底消除湿烟羽变得越来越不经济。

2.先冷凝再加热：首先对净烟气进行冷凝除湿，降低烟气中含有的水分比例。然后再对烟气适当加热小幅度的温度，再进行排放。

以上两种技术，主要适用于大烟气量、污染物含量较大的工业烟气消白，但对于循环冷却塔排气系统，由于气量较小且排气中污染物含量相对较低，使用加热系统的经济性比较低，并不适用；此外，循环冷却塔排气系统在进行消白设备安装、维护的时候会影响正常排气功能，对整个系统均有不小的影响；因此，亟需一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，以解决现有消白不适用于循环冷却塔排气系统，且安装、维护时影响排气功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，安装在待处理冷却塔的排气系统处，包括矩形捕集罩、通风风管、管道式轴流风机、消白冷凝净化器和排空装置；矩形捕集罩位于待处理冷却塔的排气口上方，矩形捕集罩的数量和位置与待处理冷却塔的排气口一一对应，且矩形捕集罩的下端与对应的排气口上端间留有空隙；矩形捕集罩的出气端通过通风风管连通至管道式轴流风机的进气端，管道式轴流风机的出气端连接至消白冷凝净化器的进气端，其内沿气流前进方向依次设有水喷淋装置和间接风冷装置用于冷凝净化，消白冷凝净化器的出气端连接至排空装置的进气端；排空装置内设置有机械除雾器用于最后除雾。

优选的，空隙的面积为排气口截面积的1.4-1.6倍。

优选的，待处理冷却塔的框架圈梁上端固设有捕集罩支撑架，矩形捕集罩与捕集罩支撑架通过螺栓固定连接。

优选的，通风风管下端固定安装有风管钢支架。

优选的，消白冷凝净化器的水喷淋装置为水喷淋管道，其在消白冷凝净化器内部设有多个喷头，消白冷凝净化器下端设有船型的集液槽，其下端连接有排液管；间接风冷装置包括设置在消白冷凝净化器外侧的冷却风机以及延伸至消白冷凝净化器内部的冷却管，冷却管进风端与冷却风机连通，出风端设于消白冷凝净化器外侧。

优选的，排空装置设置有导向弯头用于将气体流向改为竖直向上，其内安装有气流分布板；排空装置的出气端固设有雨帽。

优选的，矩形捕集罩与通风风管之间还连接有罩顶电动挡板阀用于通过阀门开启、关闭控制气路通、断。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，结构紧凑、简单、合理，安装维护简单，利用水喷淋及间接的风冷对白雾冷凝和净化，同时具备消白、除湿、净化污染物的作用，冷凝较彻底，杂质、污染物净化效率较高，且不影响循环冷却塔的原有结构，施工安装时不需要对原塔体进行任何改造；安装过程中以及安装完成后，在消白冷凝净化装置不投运的状态下，通过预留的空隙，可以尽可能小地影响甚至不影响原冷却塔的正常排气功能，即可以在线安装、可同时满足消白与不消白的工作需求。

2、该用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，填补了冷却塔排气系统无需改造冷凝消白的一项空白，集成白烟捕集技术、喷淋冷却技术、风冷冷却技术以及机械除雾技术等多项技术于一体，具有适应性强，使用范围广泛的特点，结构具有高度自由，易于实现工业设计参数化，有利于产业化批量生产，可根据待处理循环冷却系统的塔数(单塔、双塔、多塔等)、排气量、排气口截面尺寸等参数，选取配套尺寸的捕集罩、风管以及消白冷凝器等设备，极大的降低了冷却塔消白设施设计的难度，大幅度节省了工程项目设计、安装周期。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构示意图；

图3为沿图1中H-H方向的剖视结构示意图。

图中：1、待处理冷却塔；2、矩形捕集罩；3、捕集罩支撑架；4、风管钢支架；5、通风风管；6、管道式轴流风机；7、消白冷凝净化器；8、排空装置；9、罩顶电动挡板阀；10、水喷淋管道；11、集液槽；12、排液管；13、冷却风机；14、导向弯头；15、机械除雾器；16、雨帽。

具体实施方式

如图1至3所示，一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，安装在待处理冷却塔1的排气系统处，包括矩形捕集罩2、通风风管5、管道式轴流风机6、消白冷凝净化器7和排空装置8；矩形捕集罩2位于待处理冷却塔1的排气口上方，矩形捕集罩2的数量和位置与待处理冷却塔1的排气口一一对应，且矩形捕集罩2的下端与对应的排气口上端间留有空隙，具体可选的，空隙的面积宜设置为排气口截面积的1.4-1.6倍，更优选为1.5倍左右，因二者间的空隙，消白冷凝净化装置不工作时，不会影响待处理冷却塔1的正常排气功能；矩形捕集罩2的出气端通过通风风管5连通至管道式轴流风机6的进气端，管道式轴流风机6的出气端连接至消白冷凝净化器7的进气端，其内沿气流前进方向依次设有水喷淋装置和间接风冷装置(即白雾不直接接触冷风)用于冷凝净化，消白冷凝净化器7的出气端连接至排空装置8的进气端；排空装置8内设置有机械除雾器15用于最后除雾，机械除雾器15可采用市面常见的波形板除雾装置等。

在一种较优的实施方式中，待处理冷却塔1的框架圈梁(钢筋混凝土圈梁或钢结构圈梁)上端固设有捕集罩支撑架3，矩形捕集罩2与捕集罩支撑架3通过螺栓固定连接，结构简单，安装方便，安全系数高。

可选的，通风风管5下端固定安装有风管钢支架4，进一步可选的，通风风管5采用碳钢或不锈钢材质，风管钢支架4的立柱设置在水平地面上，并设置有钢筋混凝土支架基础。

在一种较优的实施方式中，消白冷凝净化器7的水喷淋装置为水喷淋管道10，其在消白冷凝净化器7内部设有多个喷头，具体可设置为多排的布置形式，消白冷凝净化器7下端设有船型的集液槽11，其下端连接有排液管12；间接风冷装置包括设置在消白冷凝净化器7外侧的冷却风机13以及延伸至消白冷凝净化器7内部的冷却管，冷却管进风端与冷却风机13连通，出风端设于消白冷凝净化器7外侧，冷却管在消白冷凝净化器7的具体布置可以采用平行于白雾流向的列管的形式，或者按照具体需要设置。

在一种较优的实施方式中，排空装置8设置有导向弯头14用于将气体流向改为竖直向上，其内安装有气流分布板，参阅图3，例如消白冷凝净化器7出风设置为水平状态，则导向弯头14为90°换向；排空装置8的出气端固设有雨帽16，防止倒灌雨水。

矩形捕集罩2与通风风管5之间还可以连接有罩顶电动挡板阀9用于通过阀门开启、关闭控制气路通、断，电动挡板阀9具体可以连接PLC控制系统进行远程、自动控制等。

本实用新型利用宝武集团多个项目设备检测数据作为设计依据，同时利用计算机仿真模拟计算结果作为辅助手段，集成传动设计技术，对消白冷凝净化装置进行了完备的模拟和测试，确保切实可行；由于冷却塔产生的湿热空气经过冷却塔的冷却风机后的气流方向为自下而上，因此，在其顶端设置捕集罩可以最大程度的捕集烟气。但如果捕集罩与原有排气口距离过近或直接连接，将直接影响原冷却塔的排气功能。在不影响其原有排气的功能前提条件下，通过计算设计捕集罩尺寸与足够侧排气的间隙距离，最大程度的捕集白雾，是比较可靠的吸风方式。

湿热白雾被捕集罩捕集后，通过轴流风机，被引入消白冷凝净化装置，该装置前段设置有喷淋管道系统，通过直接喷淋的方式，给湿热白雾进行降温冷却，使湿热白雾迅速达到过饱和状态而冷凝，同时，在冷凝过程中，湿热白雾内夹带的杂质、污染物也被一并进入冷凝水中，进入集液槽。

直接喷淋冷却后，进入消白冷凝净化装置后段的风冷段，该段的主要作用是采用冷却风机进行强制通风降温，该段的冷却方式为风冷间接冷却，即冷却风从壳侧进风，壳侧出风，冷却风流经内部冷却管对待处理湿热烟气进行持续的间接冷却，内部的湿热烟气在冷却风的间接冷却作用下，进一步降温冷凝，冷凝水与前段的冷凝水一起进入集液槽内。

冷凝水进入集液槽，之后经过槽底的排液管引出至污水池中做后期净化处理。

经过冷凝净化后的气体，还存在一定水气，再经过导流弯头进入机械除雾器进行除雾，除雾后通过排气口外排至大气中，除雾器的冷凝水也沿管路流至集液槽统一外排。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，安装在待处理冷却塔(1)的排气系统处，其特征在于：包括矩形捕集罩(2)、通风风管(5)、管道式轴流风机(6)、消白冷凝净化器(7)和排空装置(8)；矩形捕集罩(2)位于待处理冷却塔(1)的排气口上方，矩形捕集罩(2)的数量和位置与待处理冷却塔(1)的排气口一一对应，且矩形捕集罩(2)的下端与对应的排气口上端间留有空隙；矩形捕集罩(2)的出气端通过通风风管(5)连通至管道式轴流风机(6)的进气端，管道式轴流风机(6)的出气端连接至消白冷凝净化器(7)的进气端，其内沿气流前进方向依次设有水喷淋装置和间接风冷装置用于冷凝净化，消白冷凝净化器(7)的出气端连接至排空装置(8)的进气端；排空装置(8)内设置有机械除雾器(15)用于最后除雾。

2.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述空隙的面积为排气口截面积的1.4-1.6倍。

3.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述待处理冷却塔(1)的框架圈梁上端固设有捕集罩支撑架(3)，矩形捕集罩(2)与捕集罩支撑架(3)通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述通风风管(5)下端固定安装有风管钢支架(4)。

5.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述消白冷凝净化器(7)的水喷淋装置为水喷淋管道(10)，其在消白冷凝净化器(7)内部设有多个喷头，消白冷凝净化器(7)下端设有船型的集液槽(11)，其下端连接有排液管(12)；间接风冷装置包括设置在消白冷凝净化器(7)外侧的冷却风机(13)以及延伸至消白冷凝净化器(7)内部的冷却管，冷却管进风端与冷却风机(13)连通，出风端设于消白冷凝净化器(7)外侧。

6.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述排空装置(8)设置有导向弯头(14)用于将气体流向改为竖直向上，其内安装有气流分布板；排空装置(8)的出气端固设有雨帽(16)。

7.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却塔排气系统的消白冷凝净化装置，其特征在于：所述矩形捕集罩(2)与通风风管(5)之间还连接有罩顶电动挡板阀(9)用于通过阀门开启、关闭控制气路通、断。