CN220471959U - 一种臭氧制备系统的资源循环利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及资源循环利用技术领域，尤其是涉及一种臭氧制备系统的资源循环利用装置。包括热交换系统，所述热交换系统的冷却水出口通过管道与臭氧发生器的冷却水进口连接，所述热交换系统的热水进口通过管道与所述臭氧发生器的热水出口连接；所述热交换系统的热水出口通过管道与喷淋系统连接，所述喷淋系统位于液氧蒸发器顶部，所述液氧蒸发器的底部设有集水坑，所述集水坑的出水口通过管道与所述热交换系统的冷水进口连接。通过热交换系统将臭氧发生器的热水出水和液氧蒸发器蒸发吸热进行能量交换，最大限度的实现能量循环，减少水资源的浪费，提高资源利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及资源循环利用技术领域，尤其是涉及一种臭氧制备系统的资源循环利用装置。
背景技术
近几十年来，随着我国工业化的迅速发展以及城市化进程的加剧和人口数量的大幅度增长，水环境日益受到城市污水、工业废水以及农业灌溉用水等不同程度的污染，无论是净水厂还是污水厂，传统的常规处理工艺均无法适应水源的变化、满足水质标准的提高，需要增设深度处理工艺。
目前，我国水厂深度处理技术已得到大范围的推广应用，其中运用的最为广泛的就是臭氧氧化技术，采用的臭氧易于分解无法储存，只能现场制取现场使用，而臭氧发生器放电产生臭氧的过程中，会产生热量，使机器内部的温度升高，较高的温度会分解臭氧，促使臭氧还原成氧气，降低臭氧的发生量。所以，在生成臭氧的过程中，必须对臭氧发生器进行冷却，需要大量冷却水源对其降温才能稳定保证臭氧的发生量。
目前，水厂中的臭氧发生器冷却水源多采用自来水，而这部分冷却水使用后往往直接排放至城市下水道。根据测算一座20万吨/天的水厂，臭氧发生器的冷却水量为2400吨每天，一年可排放高达87.6万吨，造成大量资源和能源的浪费，也使臭氧生产成本和运行费用居高不下。
因此，提出一种将臭氧发生器冷却水进行回收利用的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种臭氧制备系统的资源循环利用装置，该装置能够将对臭氧发生器的冷却水进行循环利用，减少水资源和能源浪费，节水节能。
本实用新型提供一种臭氧制备系统的资源循环利用装置，包括热交换系统，所述热交换系统的冷却水出口通过管道与臭氧发生器的冷却水进口连接，所述热交换系统的热水进口通过管道与所述臭氧发生器的热水出口连接；所述热交换系统的热水出口通过管道与喷淋系统连接，所述喷淋系统位于液氧发生器顶部，所述液氧蒸发器的底部设有集水坑，所述集水坑的出水口通过管道与所述热交换系统的冷水进口连接。
进一步地，所述热交换系统的冷却水出口与所述臭氧发生器的冷却水进口连接的管道上设有第一水泵。
进一步地，所述热交换系统的热水出口与所述喷淋系统连接的管道上设有第二水泵。
进一步地，所述集水坑与所述热交换系统连接的管道上设有过滤装置。
进一步地，所述过滤装置采用管道过滤网。
进一步地，所述热交换系统采用热交换器。
进一步地，所述喷淋系统上设有多个喷淋头。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的技术方案采用冷却用水对臭氧发生器内部进行冷却后，水温升高形成热水，热水经热交换系统通过喷淋系统喷洒在液氧蒸发器的外表面，利用液氧蒸发器工作吸热对热水进行冷却降温，降温后的冷水进入集水坑，并经过热交换系统之后作为臭氧发生器的冷却用水，实现臭氧发生器冷却用水的循环利用。
本实用新型提供的装置通过热交换系统将臭氧发生器的热水出水和液氧蒸发器蒸发吸热进行能量交换，防止液氧蒸发器吸收空气的热能导致的结霜或结冰，提高了汽化效果，同时热水被液氧蒸发器吸收热量变为冷水，作为臭氧发生器的冷却用水，最大限度的实现能量循环，减少水资源的浪费，提高资源利用率；通过热交换系统避免将热水和冷水直接进行循环利用，有效避免管道内部杂质污染，减少臭氧发生器冷却用水二次污染的隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例中臭氧制备系统的资源循环利用装置的结构示意图。
附图标记说明：1-热交换系统、2-臭氧发生器、3-液氧蒸发器、4-喷淋系统、5-集水坑、6-第一水泵、7-第二水泵。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
一种臭氧制备系统的资源循环利用装置，如图1所示。
热交换系统1的冷却水出口通过管道与臭氧发生器2的冷却水进口连接，热交换系统1的冷却水出口与臭氧发生器2的冷却水进口连接的管道上安装有第一水泵6，热交换系统1的热水进口通过管道与臭氧发生器2的热水出口连接。
热交换系统1的热水出口通过管道与喷淋系统4连接，喷淋系统4与热交换系统1连接的管道上安装有第二水泵7；喷淋系统4安装在液氧蒸发器3顶部，喷淋系统4上设置有多个喷淋头，喷出的水能够全面覆盖液氧蒸发器3的外表面，同时增大热水与液氧蒸发器3的接触面积，增强热量吸收效果，保证冷却水的温度。
本实用新型中的热交换系统采用本领域常规的热交换器。
液氧蒸发器3的底部安装有集水坑5，从喷淋系统4中喷出的水经过液氧蒸发器3吸热冷却后进入集水坑5；集水坑5的出水口通过管道与热交换系统1的冷水进口连接。在液氧蒸发器3上设置喷淋系统4，热水被液氧蒸发器3吸收热量进行冷却后，收集在集水坑5中，进入热交换系统1进行能量交换，利用液氧蒸发器3吸收热量来保证外环冷却水温度。
为防止液氧蒸发器3长期浸泡在水中，可通过在集水坑5中安装支架，将液氧蒸发器3固定在支架上；也可以将集水坑5做成箱体，将液氧蒸发器3固定在箱体顶部，在箱体顶部开设多个进水孔，也可以采用其他的技术手段防止液氧蒸发器3长期浸泡在水中。
集水坑5与热交换系统1连接的管道上安装有过滤装置，本实施例中过滤装置安装在管道靠近集水坑5的一端，过滤装置采用本领域中常规使用的管道过滤网，通过设置的过滤装置对进入热交换系统1的冷水进行过滤，减少各个设备及管道内部的杂质污染。
臭氧发生器2采用闭环冷却方式，分为内、外循环两部分，以温度较低的外循环水冷却温度较高的内循环水。外循环冷却水温度应小于30℃，利用液氧蒸发器3吸收热量来保证外循环冷却水的温度。
在水厂大部分采用以纯氧为原料的氧气型发生器，需设置氧气罐储存液氧，使用时通过蒸发器将液氧汽化为氧气输送至臭氧发生器制备臭氧。而液氧在汽化时需要大量吸热，现有技术中采用的方式是将液氧蒸发器设置在室外采用自然通风的方式吸收空气中的热能。但在使用过程中，往往运行不当造成蒸发器结霜甚至结冰，严重影响液氧汽化效能，给运行维护造成极大困难。本实用新型中采用的装置中液氧蒸发器直接吸收臭氧发生器的热水出水能量，避免了蒸发器结霜或结冰，提高了液氧汽化效能。
本实用新型提供的装置相对于传统的臭氧发生器冷却方式具有显著的节水优势，可节约自来水2400m3/d，每年节约自来水87.6万m3，全生命周期50年节约自来水4380万m3，同时可以减少2400m3/d循环冷却水的排放，每年减排87.6万m3，全生命周期减排4380万m3。
本实用新型提供的装置通过热交换系统将臭氧发生器热水出水和液氧蒸发器蒸发吸热进行能量交换，最大限度的实现能量循环，实现低碳运行，实现“经济-生态-社会”效益的最优化；利用热交换系统，避免直接将热水和冷水直接进行循环回用，可有效解决管道内杂质污染的问题，减少臭氧发生器冷却水二次污染的隐患。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种臭氧制备系统的资源循环利用装置，其特征在于，包括热交换系统(1)，所述热交换系统(1)的冷却水出口通过管道与臭氧发生器(2)的冷却水进口连接，所述热交换系统(1)的热水进口通过管道与所述臭氧发生器(2)的热水出口连接；所述热交换系统(1)的热水出口通过管道与喷淋系统(4)连接，所述喷淋系统(4)位于液氧蒸发器(3)顶部，所述液氧蒸发器(3)的底部设有集水坑(5)，所述集水坑(5)的出水口通过管道与所述热交换系统(1)的冷水进口连接。
2.根据权利要求1所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述热交换系统(1)的冷却水出口与所述臭氧发生器(2)的冷却水进口连接的管道上设有第一水泵(6)。
3.根据权利要求1所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述热交换系统(1)的热水出口与所述喷淋系统(4)连接的管道上设有第二水泵(7)。
4.根据权利要求1所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述集水坑(5)与所述热交换系统(1)连接的管道上设有过滤装置。
5.根据权利要求4所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述过滤装置采用管道过滤网。
6.根据权利要求1所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述热交换系统(1)采用热交换器。
7.根据权利要求1所述的资源循环利用装置，其特征在于，所述喷淋系统(4)上设有多个喷淋头。
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