冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置及應用其的節水系統的製作方法

2023-05-10 06:27:11 1

本實用新型涉及飽和水蒸汽回收技術領域，尤其涉及一種冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置及應用其的節水系統。

背景技術：

據監測，目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀汙染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水汙染不僅降低了水體的使用功能，進一步加劇了水資源短缺的矛盾，給我國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響，而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。水利部預測，2030年中國人口將達到16億，屆時人均水資源量僅有1750立方米。在充分考慮節水情況下，預計用水總量為7000億至8000億立方米，要求供水能力比現在增長1300億至2300億立方米，全國實際可利用水資源量接近合理利用水量上限，水資源開發難度極大。節水措施刻不容緩，而對於重化工企業，不能做好節水措施就無法持續發展。

對於工業企業，目前存在的主要問題是，在工業生產中，不再允許使用地下水作為工業用水，用水成本水漲船高，為了改善現狀，需要儘可能將所有水分回收以降低排放率、提高水資源利用率。

冷卻塔水回收損失，是目前工業企業耗水的主要因素之一。對於工業用水大戶火力發電廠來說，世界上先進的溼式冷卻塔火力發電廠的耗水為1m3/s/百萬千瓦，相當於一個中等城市的生活用水量。而我國的火力發電廠和石油化工企業，耗水量高達2～5倍，冷卻水塔用水佔整個企業用水量的75％～90％。根據2016年工業和信息化部、水利部、全國節約用水辦公室編制完成的《國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄(第二批)》中記錄有，工業循環水冷卻塔蒸汽回收利用技術的冷卻塔蒸汽回收率僅為25％～35％，該技術正在普及推廣中。

冷卻塔傳熱依靠熱傳導、傳質，傳質即水的蒸發將熱量從水傳遞到空氣，然後由蒸汽帶出塔外，根據溫度不同，蒸發量為循環水量的1.064％～1.80％，其佔補水量的80％，以25000t/h循環量計算，每天蒸發量6384噸，造成絕大部分循環水的浪費。如果將冷卻塔蒸發排掉的水蒸汽按85％回收，每年最少可節約新鮮水198萬噸，將大幅度節約水資源，節水效果顯著，必將促進企業的創收。

並且，水蒸汽是引起全球氣候變化的最主要的溫室氣體之一，控制溫室氣體的排放，減緩氣候變化，已成為我國實施可持續發展戰略的重要組成部分。

綜合以上兩點重要因素考慮，高效回收利用水蒸汽的技術不僅對於降低企業耗水量，提高企業運行經濟性，加快各行業的發展具有重大意義，而且已成為影響國家發展的重要因素之一。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高效回收冷卻塔飽和水蒸汽，儘可能將所有水分回收以降低排放率、提高水資源利用率的一種冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置以及應用其的循環高效趨於零排放的節水系統。

為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是：

一種冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置，包括冷卻塔本體，其特徵在於：所述冷卻塔本體頂部全覆蓋有錐帽形的水蒸汽回收裝置，冷卻塔本體與水蒸汽回收裝置之間設有間隙，並通過多根支撐架固定連接；所述水蒸汽回收裝置包括冷媒水管、蒸汽回收單元及覆蓋在兩者外的錐形保護殼；所述冷媒水管包括至少三個沿錐形保護外殼內壁橫向設置的第一冷媒水管及徑向設置使第一冷媒水管彼此相通的第二冷媒水管，冷媒水管底部設有冷媒入口管，上部設有冷媒出口管；所述相鄰第一冷媒水管之間徑向設有多個蒸汽回收單元，所述蒸汽回收單元包括兩個平行設置的橫向彎折的波形蒸汽回收板和兩個平行設置的平板組成的第一腔體，所述波形蒸汽回收板的波形處向外設有半圓弧形的彎耳，所述彎耳內部中空，形成連通第一腔體的第二腔體；所述第一腔體、第二腔體和冷媒水管彼此相通，內部設均設有冷媒介質。

進一步的技術方案在於：所述彎耳懸空的一端兩側設有凹陷的倒三角形的導流槽。

進一步的技術方案在於：所述水蒸汽回收裝置頂端設有封閉式的盲板。

進一步的技術方案在於：所述水蒸汽回收裝置數量為多個時，蒸汽回收裝置頂端設有通氣孔，上下疊加布置，相鄰兩水蒸汽回收裝置的垂直間距為30cm～50cm，上方水蒸汽回收裝置的底端直徑比下方的水蒸汽回收裝置的底端直徑大20cm～30cm。

一種應用以上所述的冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置的循環高效趨於零排放的節水系統，其特徵在於：車間換熱系統連接冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置，冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置下方設有回收水池，所述回收水池連接車間換熱系統，且兩者之間設有水質淨化器，所述回收水池還連接有水質穩定劑投放裝置，所述冷媒入口管和冷媒出口管循環連接太陽能製冷源。

進一步的技術方案在於：所述水質淨化器包括在左右兩端設有進水口和出水口的殼體，所述殼體內部平行設有多個擋板，擋板和擋板之間以及兩端擋板與殼體之間形成的腔體內設有過濾組件，由進水至出水方向，過濾組件的過濾精度逐漸升高。

進一步的技術方案在於：所述水質穩定劑投放裝置包括控制器、加藥系統和攪拌器；所述加藥系統包括動力泵和藥箱，藥箱通過動力泵與回收水池連通，所述攪拌器設於藥箱上方，所述藥箱內設有水質穩定劑和磁翻板液位計，所述磁翻板液位計與控制器電連接控制攪拌器的啟停。

車間換熱系統進一步的技術方案在於：所述水質淨化器出口設有水質檢測系統。

進一步的技術方案在於：所述水質檢測系統包括設於車間換熱系統與水質淨化器之間的管道上的帶有第一閥門的連通管道，連通管道連接回收水池，所述連通管道與車間換熱系統之間的管道上設有第二閥門，所述連通管道與水質淨化器之間的管道上設有水質檢測裝置，所述水質檢測裝置電連接第一閥門和第二閥門。

採用上述技術方案所產生的有益效果在於：

(1)冷卻塔蒸汽回收利用率大於85％，幾乎能夠將水蒸汽全部回收處理，大幅度降低排放率、提高水資源利用率，降低成本投入；

(2)水蒸汽回收裝置採用錐帽形，使蒸汽阻力減小，為50～100Pa，並且回收面積加大，採用太陽能製冷為冷能來源，更環保；

(3)由於回收的液體中雜質較多，還對降落的液體進行除垢、防垢、殺菌等處理，保證了回收水的質量，避免水質不達標阻塞或腐蝕設備，影響設備的正常使用；

(4)防止水蒸氣排放入大氣加劇溫室效應；

(5)自動檢測系統，保證了系統的高效運行。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型水蒸汽回收裝置的結構示意圖；

圖3是本實用新型蒸汽回收板的結構示意圖；

圖4是本實用新型循環高效趨於零排放的節水系統的一實施例的結構示意圖；

圖5是本實用新型循環高效趨於零排放的節水系統的另一實施例的結構示意圖。

其中：1-冷卻塔本體，2-水蒸汽回收裝置，3-支撐架，211-第一冷媒水管，212-第二冷媒水管，22-蒸汽回收單元，23-盲板，24-冷媒出口管，25-冷媒入口管，201-第二腔體，202-彎耳，203-第一腔體，2021-導流槽，10-車間換熱系統，30-水質穩定劑投放裝置，40-回收水池，50-水質淨化器，60-太陽能製冷源，103-第一閥門，104-第二閥門，200-水質檢測裝置，300-連通管道。

具體實施方式

下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1～3所示，一種冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置，包括冷卻塔本體1，所述冷卻塔本體1頂部全覆蓋有錐帽形的水蒸汽回收裝置2，採用錐帽形，使蒸汽阻力減小，為50～100Pa，並且回收面積加大，水蒸汽回收裝置2的邊緣比冷卻塔本體1塔頂邊緣直徑大15cm左右，冷卻塔本體1與水蒸汽回收裝置2之間設有間隙，該間隙給塔頂飽和水蒸汽一定的緩衝空間，以降低冷卻水塔風機的背壓，並通過多根支撐架3固定連接；所述水蒸汽回收裝置2包括冷媒水管、蒸汽回收單元22及覆蓋在兩者外的錐形保護殼；所述冷媒水管包括至少三個沿錐形保護外殼內壁橫向設置的第一冷媒水管211及徑向設置使第一冷媒水管211彼此相通的第二冷媒水管212，冷媒水管底部設有冷媒入口管25，上部設有冷媒出口管24；所述相鄰第一冷媒水管211之間徑向設有多個蒸汽回收單元22，所述蒸汽回收單元22包括兩個平行設置的橫向彎折的波形蒸汽回收板和兩個平行設置的平板組成的第一腔體203，所述波形蒸汽回收板的波形處向外設有半圓弧形的彎耳202，所述彎耳202內部中空，形成連通第一腔體203的第二腔體201；所述第一腔體203、第二腔體201和冷媒水管彼此相通，內部設均設有冷媒介質。

其中，蒸汽回收單元22的安裝方向不限，優選的是設有彎耳202的一端朝向水蒸汽回收裝置2的中心方向。

彎耳202懸空的一端兩側設有凹陷的倒三角形的導流槽2021，使極小的霧滴附聚，凝結成大的液滴落下。彎耳202以及蒸汽回收單元22上還可設有螺旋向下的斜紋。

當水蒸汽回收裝置2為一個時，頂端設有封閉式的盲板23，防止未被處理的尾氣排出。

當水蒸汽回收裝置2數量為多個時，蒸汽回收裝置2頂端設有通氣孔，上下疊加布置，相鄰兩水蒸汽回收裝置2的垂直間距為30cm～50cm，上方水蒸汽回收裝置2的底端直徑比下方的水蒸汽回收裝置2的底端直徑大20cm～30cm。

如圖4所示，一種應用以上所述的冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置的循環高效趨於零排放的節水系統，車間換熱系統10連接冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置，冷卻塔飽和水蒸汽回收裝置下方設有回收水池40，所述回收水池40連接車間換熱系統10，由於回收的液體中雜質較多，還對降落的液體進行除垢、防垢、殺菌等處理，保證了回收水的質量，避免水質不達標阻塞或腐蝕設備，影響設備的正常使用，故，回收水池40與車間換熱系統10兩者之間設有水質淨化器50，所述回收水池40還連接有水質穩定劑投放裝置30，所述冷媒入口管25和冷媒出口管24循環連接太陽能製冷源60，太陽能是公認的人類最合適、最安全、最綠色、最理想的替代能源之一，具有取用方便、能量巨大、無汙染、安全性好等優點，而太陽能製冷技術現已成熟，以太陽能製冷源代替一般的水冷，減少了水資源的開採，更節能環保，冷能交換的氣體變熱，回到太陽能製冷源60。再有，冷媒出口管24還可作為吹掃管道口使用，清除水蒸汽回收裝置內的雜質。

水質淨化器50包括在左右兩端設有進水口和出水口的殼體，所述殼體內部平行設有多個擋板，擋板和擋板之間以及兩端擋板與殼體之間形成的腔體內設有過濾組件，由進水至出水方向，過濾組件的過濾精度逐漸升高。集混合、反應、沉澱、過濾於一體的一元化設備，具有結構緊湊、體積小、操作管理簡便和性能穩定等優點，是一種成功的淨水設備，具有殺菌、除鹽及過濾等功能，對水質的質量做出進一步的保障。本實施例採用電解原理的水質淨化器，但並不限於此。

水質穩定劑投放裝置30包括控制器、加藥系統和攪拌器；所述加藥系統包括動力泵和藥箱，藥箱通過動力泵與回收水池40連通，所述攪拌器設於藥箱上方，所述藥箱內設有水質穩定劑和磁翻板液位計，所述磁翻板液位計與控制器電連接控制攪拌器的啟停。水質穩定劑為專利201310148545.2公開的一種水質穩定劑，可有效去除回收水質中的雜質，除垢、防垢、殺菌，並且可防止其對設備的腐蝕。

如圖5所示，水質淨化器50出口設有水質檢測系統，自動檢測系統，保證了系統的高效運行。

水質檢測系統包括設於車間換熱系統10與水質淨化器50之間的管道上的帶有第一閥門103的連通管道300，連通管道300連接回收水池40，所述連通管道300與車間換熱系統10之間的管道上設有第二閥門104，所述連通管道300與水質淨化器50之間的管道上設有水質檢測裝置200，所述水質檢測裝置200電連接第一閥門103和第二閥門104。水質檢測裝置200檢測水質達標，則第二閥門104打開，第一閥門103關閉，水進入車間換熱系統10再次進入車間利用，若水質檢測裝置200檢測水質不達標，則第一閥門103打開，第二閥門104關閉，水再次進入回收水池40進行處理，直至水質達標。

以上僅為本實用新型的而最佳實施例，本實用新型的技術方案並不限於以上內容，凡是對冷能、水蒸汽回收裝置的形狀以及冷卻塔形式的簡單修飾均，屬於本實用新型的保護範圍之內。