礦熱爐用軟化水生產及回收系統的製作方法

2023-08-07 10:55:46

本發明涉及礦熱爐循環冷卻水處理技術領域，尤其涉及一種礦熱爐用軟化水生產及回收系統。

背景技術：

礦熱爐使用過程中，熱量很高，為了給礦熱爐降溫，通常採用循環水為礦熱爐降溫，但是，工業用自來水中礦物質含量較高，多次使用後很容易結垢，而且在為礦熱爐換熱降溫後，循環水中的礦物質因被加熱析出、結垢的速度更快，循環水中含有較多的水垢很容易將循環水管道堵塞，這不僅給清理管道帶來較大的麻煩，而且因為清理循環水管道而造成礦熱爐不能被冷卻，這給生產帶來了很大不利，直接影響了礦熱爐的正常生產或降低了生產效率。

通常，採用離子交換法生產軟水，以去除水中礦物質的含量，從而降低結垢的發生，離子交換法中採用鹽水中的鈉離子與水中的鈣離子或鎂離子進行交換，所以首先需要配置鹽水，多數企業採用鹽水配製的方法就是將食鹽和水加入到槽子中溶解形成鹽水，但是，由於工業用食鹽雜質、沉澱含量較多，在食鹽溶解的過程中，雜質和沉澱沉降在槽體的底部，在鹽水沿著鹽水出口排出時，部分雜質和沉澱會隨著鹽水被輸送泵送入離子交換裝置內，這不僅對離子交換裝置造成很大的損害，也會影響製備出的軟水的質量。

技術實現要素：

有必要提出一種對鹽水中雜質進行沉澱分離的礦熱爐用軟化水生產及回收系統。

一種礦熱爐用軟化水生產及回收系統，包括鹽水配製裝置、離子交換裝置、儲水池，鹽水配製裝置與離子交換裝置連接，以將配製好的鹽水送入離子交換裝置，離子交換裝置與儲水池連接，以將生成的軟水排入儲水池，儲水池設置出水口，以與用於礦熱爐冷卻的循環水管道的入水口連通，鹽水配製裝置包括配製槽、輸送泵、上水管、水位控制計，所述配製槽為頂部開口的槽體，在槽體的內部設置第一隔板和第二隔板，以將槽體的內部空腔分割為第一內腔、第二內腔、第三內腔，第一隔板的頂部與槽體的頂部平齊，第一隔板的底部不與槽體的底部連接，以形成第一內腔和第二內腔的鹽水連通通道，第二隔板的頂部與槽體的頂部平齊，第二隔板的底部不與槽體的底部連接，以形成第二內腔和第三內腔的鹽水連通通道，且第二隔板的高度小於第一隔板的高度，在第二內腔的底部設置第二臺階，以形成第二內腔的槽底，在第三內腔的底部設置第三臺階，以形成第三內腔的槽底，第一內腔的槽底的高度、第二內腔的槽底的高度、第三內腔的槽底的高度依次增加，在第三內腔的側壁上開設鹽水出口，鹽水出口的高度高於第三內腔的槽底的高度，輸送泵的輸入口通過輸入管道連接鹽水出口，輸送泵的輸出口通過輸出管道連接離子交換裝置的輸入口，上水管設置在配製槽的第一內腔的上方，水位控制計安裝在上水管上，用於檢測配製槽內的鹽水水位，並依據檢測結果控制上水管的導通和關閉。

優選的，第二內腔的槽底為傾斜槽底，第二內腔的槽底的傾斜方向為從靠近第三內腔的一側向靠近第一內腔的一側向下傾斜，第三內腔的槽底為傾斜槽底，第三內腔的槽底的傾斜方向與第二內腔的槽底的傾斜方向一致。

優選的，配製槽包括外壁、內壁、及由外壁和內壁包圍形成的保溫空腔，在保溫空腔內通入循環熱水，以為配製槽內的水保溫，加快塊狀食鹽溶於水的速度。

優選的，配製槽還設置一根溢流管道，溢流管道的下端與輸送泵的輸入口連通，溢流管道的上端設置在第三內腔的上方。

優選的，所述礦熱爐用軟化水生產及回收系統還包括冷卻裝置，冷卻裝置包括冷卻塔、回水管、軟水出水管，回水管的遠端用於與礦熱爐冷卻的循環水管道的出水口連通，以將與礦熱爐換熱後的循環軟水輸送至冷卻塔，回水管的近端從冷卻塔的底部向上延伸至冷卻塔的頂部，在冷卻塔的頂部還設置風扇和若干噴管，若干噴管與回水管的近端連通，以使待冷卻的軟水沿著噴管向下灑落，還在冷卻塔的側壁上開設若干自然風入口，以使被風扇從下向上吸入的自然風與從上向下落下的軟水形成對流，以對軟水進行降溫，冷卻後的軟水落在冷卻塔底部，軟水出水管的一端與冷卻塔的底部連通，軟水出水管的另一端與儲水池連通，以將冷卻後的軟水輸送至儲水池。

優選的，冷卻裝置還包括出水分管，所述出水分管的一端與軟水出水管連通，出水分管的另一端與配製槽的保溫空腔連通，以使用冷卻後的軟水為配製槽保溫。

優選的，所述礦熱爐用軟化水生產及回收系統還包括水井、水冷管網，水冷管網包括依次連接的入水細管、螺旋細管、出水細管，水井將地下水抽出送至入水細管，螺旋細管是由一根細管從上向下盤繞形成的錐形管網，下層的細管環繞的面積大於上層細管環繞的面積，所述水冷管網置放在冷卻塔的內部，水冷管網設置在冷卻塔頂部的噴管和冷卻塔的底部之間，以使從噴管下落的軟水被淋灑在水冷管網上，出水細管將換熱後的地下水排出。

優選的，所述水冷管網還包括上水分管，上水分管的一端與出水細管連通，上水分管的另一端與配製槽的上水管連通，以將經過換熱後的地下水送至配製槽內，用於配製鹽水。

本發明中，先向第一內腔內加入食鹽和水，配製形成鹽水，混入的雜質首先沉澱在第一內腔的槽底，溶解形成的鹽水進入第二內腔，在第二內腔的槽底也會沉澱部分雜質，然後鹽水進入第三內腔，在第三內腔的槽底也可以沉積雜質，又將鹽水出口設置的位置高於第三內腔的槽底高度，這樣保證了被輸送被抽出的鹽水中不含有雜質或沉澱。

附圖說明

圖1為礦熱爐用軟化水生產及回收系統的結構示意圖。

圖2為礦熱爐用軟化水生產及回收系統的俯視圖。

圖3為礦熱爐用軟化水生產及回收系統的仰視圖。

圖4為所述鹽水配製裝置的主視圖。

圖5為所述鹽水配製裝置的俯視圖。

圖6為圖5沿著a-a的截面圖。

圖7為所述水冷管網的結構示意圖。

圖中：鹽水配製裝置10、配製槽11、第一隔板111、第二隔板112、第一內腔113、第二內腔114、第三內腔115、鹽水出口1151、第二臺階116、第三臺階117、保溫空腔118、輸送泵12、輸入管道121、輸出管道122、溢流管道123、上水管13、水位控制計14、離子交換裝置20、儲水池30、出水口31、冷卻裝置40、冷卻塔41、風扇411、噴管412、自然風入口413、回水管42、軟水出水管43、出水分管44、水冷管網50、入水細管51、螺旋細管52、出水細管53、上水分管54。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

參見圖1至圖6，本發明實施例提供了一種礦熱爐用軟化水生產及回收系統，包括鹽水配製裝置10、離子交換裝置20、儲水池30，鹽水配製裝置10與離子交換裝置20連接，以將配製好的鹽水送入離子交換裝置20，離子交換裝置20與儲水池30連接，以將生成的軟水排入儲水池30，儲水池30設置出水口31，以與用於礦熱爐冷卻的循環水管道的入水口連通。

鹽水配製裝置10包括配製槽11、輸送泵12、上水管13、水位控制計14，配製槽11為頂部開口的槽體，在槽體的內部設置第一隔板111和第二隔板112，以將槽體的內部空腔分割為第一內腔113、第二內腔114、第三內腔115，第一隔板111的頂部與槽體的頂部平齊，第一隔板111的底部不與槽體的底部連接，以形成第一內腔113和第二內腔114的鹽水連通通道，第二隔板112的頂部與槽體的頂部平齊，第二隔板112的底部不與槽體的底部連接，以形成第二內腔114和第三內腔115的鹽水連通通道，且第二隔板112的高度小於第一隔板111的高度，在第二內腔114的底部設置第二臺階116，以形成第二內腔114的槽底，在第三內腔115的底部設置第三臺階117，以形成第三內腔115的槽底，第一內腔113的槽底的高度、第二內腔114的槽底的高度、第三內腔115的槽底的高度依次增加，在第三內腔115的側壁上開設鹽水出口1151，鹽水出口1151的高度高於第三內腔115的槽底的高度，輸送泵12的輸入口通過輸入管道121連接鹽水出口1151，輸送泵12的輸出口通過輸出管道122連接離子交換裝置20的輸入口，上水管13設置在配製槽11的第一內腔113的上方，水位控制計14安裝在上水管13上，用於檢測配製槽11內的鹽水水位，並依據檢測結果控制上水管13的導通和關閉。

其中，離子交換裝置20包括離子交換機和水箱，離子交換機將交換後形成的軟水排入水箱，水箱內的軟水又進入儲水池30。

參見圖6，進一步，第二內腔114的槽底為傾斜槽底，第二內腔114的槽底的傾斜方向為從靠近第三內腔115的一側向靠近第一內腔113的一側向下傾斜，第三內腔115的槽底為傾斜槽底，第三內腔115的槽底的傾斜方向與第二內腔114的槽底的傾斜方向一致。沉積在槽底的雜質會沿著傾斜的槽底向第一內腔113的槽底移動，這樣迫使雜質或沉澱遠離鹽水出口1151，進一步保證了鹽水中無雜質，而且將雜質集中在第一內腔113的槽底，便於清理。

進一步，配製槽11包括外壁、內壁、及由外壁和內壁包圍形成的保溫空腔118，在保溫空腔118內通入循環熱水，以為配製槽11內的水保溫，加快塊狀食鹽溶於水的速度。如果直接向配製槽11內加入溫水或熱水來溶解食鹽，這樣水中的礦物質很容易受熱結垢，本技術方案中，通過夾套的配製槽11，對槽子內的水緩慢穩定加熱，避免結垢。

進一步，配製槽11還設置一根溢流管道123，溢流管道123的下端與輸送泵12的輸入口連通，溢流管道123的上端設置在第三內腔115的上方。當輸送泵12內水壓過大時，很容易將輸送泵12燒損，為了解決該問題，設置了溢流管道123，當輸送泵12內水壓過大時，較大的水壓通過溢流管道123洩放，進入第三內腔115，以保護輸送泵12。

參見圖1至圖3，進一步，礦熱爐用軟化水生產及回收系統還包括冷卻裝置40，冷卻裝置40包括冷卻塔41、回水管42、軟水出水管43，回水管42的遠端用於與礦熱爐冷卻的循環水管道的出水口連通，以將與礦熱爐換熱後的循環軟水輸送至冷卻塔41，回水管42的近端從冷卻塔41的底部向上延伸至冷卻塔41的頂部，在冷卻塔41的頂部還設置風扇411和若干噴管412，若干噴管412與回水管42的近端連通，以使待冷卻的軟水沿著噴管412向下灑落，還在冷卻塔41的側壁上開設若干自然風入口413，以使被風扇411從下向上吸入的自然風與從上向下落下的軟水形成對流，以對軟水進行降溫，冷卻後的軟水落在冷卻塔41底部，軟水出水管43的一端與冷卻塔41的底部連通，軟水出水管43的另一端與儲水池30連通，以將冷卻後的軟水輸送至儲水池30。

礦熱爐換熱後的循環軟水的溫度很高，但是水質仍然是軟水，可以循環使用，所以設置了冷卻裝置40將軟水換熱降溫，供礦熱爐再次使用。

進一步，冷卻裝置40還包括出水分管44，出水分管44的一端與軟水出水管43連通，出水分管44的另一端與配製槽11的保溫空腔118連通，以使用冷卻後的軟水為配製槽11保溫。

礦熱爐換熱後的循環軟水的溫度高達43度，經過冷卻塔41冷卻後，溫度降至37、38度，而配製槽11內為了避免槽內結垢，保溫的溫度也不能過高，所以設置了出水分管44，在不改變管線布局的前提下，就可以起到對配製槽11進行保溫的作用。

參見圖1至圖3，及圖7，進一步，礦熱爐用軟化水生產及回收系統還包括水井、水冷管網50，水冷管網50包括依次連接的入水細管51、螺旋細管52、出水細管53，水井將地下水抽出送至入水細管51，螺旋細管52是由一根細管從上向下盤繞形成的錐形管網，下層的細管環繞的面積大於上層細管環繞的面積，水冷管網50置放在冷卻塔41的內部，水冷管網50設置在冷卻塔41頂部的噴管412和冷卻塔41的底部之間，以使從噴管412下落的軟水被淋灑在水冷管網50上，出水細管53將換熱後的地下水排出。

作為自然風冷卻的補充措施，由於水井中抽出來的地下水溫度很低，約為10度以下，採用地下水與軟水進行換熱，進一步降低了軟水的溫度。

同時將地下水流通的細管設置成為螺旋錐形管網，在水平方向內，螺旋細管52最底層的細管環繞的面積約為冷卻塔41的底部的面積的3/4，依次向上，在豎直方向內，螺旋細管52具有一定高度，高度約為冷卻塔41內部高度的2/3，這樣使得冷卻塔41內部下落的軟水基本全部與水冷管網50接觸，實現換熱降溫。

進一步，水冷管網50還包括上水分管54，上水分管54的一端與出水細管53連通，上水分管54的另一端與配製槽11的上水管13連通，以將經過換熱後的地下水送至配製槽11內，用於配製鹽水。

通常配製鹽水時所用的水也是自來水，當自來水的溫度低時，需要單獨加熱，以加快食鹽的溶解速度，這就要增加一個對自來水加熱保溫的工序或設備，而本技術方案中，直接採用換熱後的地下水來配製鹽水，溫度適中，並且在原有管線基礎上增加即可，無需單獨設置保溫的工序或設備，成本低，效果好。

本發明實施例裝置中的模塊或單元可以根據實際需要進行合併、劃分和刪減。

以上所揭露的僅為本發明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，並依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬於發明所涵蓋的範圍。