一種利用工業(yè)余熱制冷凝水除霧冷卻塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于節(jié)能減排和工業(yè)節(jié)水領(lǐng)域，涉及利用工業(yè)低溫熱源中的余熱進行制冷，制得的冷量用于冷卻的冷卻塔水循環(huán)的水蒸汽，回收冷卻塔的蒸發(fā)水，同時還可以得到優(yōu)質(zhì)的水源。
【背景技術(shù)】
[0002]水是人類賴以生存的基本資源，而地球上適合于人類飲用的水量不到地球總量的I %。世界范圍內(nèi)，隨著人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展，淡水資源的需求量不斷增加，同時水質(zhì)不斷惡化，水問題日益已成為社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要制約因素。因而，節(jié)約用水、高效的利用水資源，對經(jīng)濟和社會發(fā)展起著極其重要的作用。
[0003]冷卻塔廣泛應(yīng)用在電力、石油、化工、冶金等行業(yè)，是完成循環(huán)水冷卻的重要裝置。逆流濕式冷卻塔的運行過程中，始終伴隨著蒸發(fā)損失、風吹損失和排污損失的產(chǎn)生，傳統(tǒng)的濕式冷卻塔巨大的耗水量不符合我國經(jīng)濟社會長遠發(fā)展的要求。隨著水資源的日益緊張，水價的不斷上漲，在造成巨大經(jīng)濟損失的同時，蒸發(fā)損失還會在塔頂形成“白煙”，污染周圍環(huán)境。因此，開發(fā)高效節(jié)水冷卻塔迫在眉睫。發(fā)明專利CN02823434.0用于對冷卻塔的流出物進行冷凝的氣-氣常壓熱交換器，加裝干式換熱器，塔壁開設(shè)空氣引風口，通過空氣對循環(huán)水進行預(yù)降溫，這種方法受季節(jié)影響較大；發(fā)明專利CN200610099573.X冷凝器及其換熱方法，采用壓縮機對制冷劑壓縮后蒸發(fā)制冷，此方法雖然制冷效果好，但在制取冷量的同時使用壓縮機能量耗費較高，經(jīng)濟性和節(jié)能性較差。
[0004]目前利用余熱制冷的原理是一種吸收式制冷，是靠消耗低品位熱能作為補償，如低溫煙氣、低溫蒸汽或75°C以上的熱水作為熱源，因此對廢氣、廢熱、太陽能和低溫熱能的利用具有重要的作用。吸收式制冷機與壓縮式冷水機相比最大的優(yōu)點是節(jié)省電能，而且在我國目前許多城市都存在電力緊張的情況下，環(huán)境問題日益嚴峻，吸收式制冷技術(shù)受到廣泛的關(guān)注。
[0005]與此同時，我國淡水自然形勢更為嚴峻。目前得到飲用水的一個潛在主要途徑是對海水或者其他水源進行淡化。已經(jīng)開發(fā)出來的商業(yè)方法如CN200910070804.8 一種正滲透海水淡化濃鹽水處理工藝及處理系統(tǒng)、CN201010525853.9火力發(fā)電和蒸餾海水淡化聯(lián)產(chǎn)的方法和設(shè)備、CN200910067793.8低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)及其工藝流程等，這些方法成本都比較高，而且設(shè)備復(fù)雜。所以，需要一種既簡單又經(jīng)濟環(huán)保的冷卻塔對其內(nèi)部水蒸汽進行冷凝，同時可以得到優(yōu)質(zhì)的水源。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的的目的在于提供一種可以實現(xiàn)的利用工業(yè)余熱制冷凝水除霧冷卻塔，適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，尤其是大型冷卻塔群的水蒸汽回收，實現(xiàn)低耗水排放、節(jié)能環(huán)保和低成本運行。
[0007]為達到上述目的，本實用新型采取下述技術(shù)方案。
[0008]本實用新型為一種利用工業(yè)余熱制冷凝水除霧冷卻塔，由塔體和布置于塔體內(nèi)填料、收水器、風機和噴水裝置組成，其中在所述塔體的出口處設(shè)置有吸收式制冷冷凝器，冷凝器包括蒸發(fā)室、吸收室、發(fā)生室、冷凝室、布液器；在蒸發(fā)室內(nèi)產(chǎn)生冷量并通過外壁面對冷卻塔內(nèi)的濕熱空氣進行冷凝。布液器設(shè)置在蒸發(fā)室上部，蒸發(fā)室底部設(shè)有集液槽，連接回流管道。發(fā)生室與余熱熱源管路及冷凝室相連，冷凝室通過裝有節(jié)流閥的制冷劑主管路與布液器相連。蒸發(fā)室和吸收室保持真空狀態(tài)，中間通過隔液裝置相連通，吸收室與發(fā)生室相連，在管路上分別設(shè)有溶液泵和節(jié)流閥。
[0009]蒸發(fā)室加裝有導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道將冷凝出的水送入收水池。蒸發(fā)室外壁上設(shè)有導(dǎo)流槽。蒸發(fā)室的集液槽為漏斗形，通過回流管道與噴淋管道相連，回流管道設(shè)有冷劑泵。布液器采用均勻鉆孔的鋼管或鋼板槽制造而成。
[0010]余熱熱源包括工業(yè)排放的低溫煙氣、熱水及低壓蒸汽等。余熱熱源為工業(yè)排放的煙氣時，需要對煙氣的進出口管道進行防磨防腐蝕處理，。
[0011]蒸發(fā)室內(nèi)可設(shè)置若干條濕熱空氣通道。一個蒸發(fā)室和一個吸收室也可為一組，可同時并列排布多組，各組布液器通過管道連接到制冷劑主管路，各蒸發(fā)室的集液槽相連接，再由回流管道送至噴淋管道。
[0012]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種除霧冷卻塔，其利用工業(yè)余熱制冷凝水，包括:
[0013]塔體、布置于塔體內(nèi)的填料、收水器、風機、噴水裝置、設(shè)置在所述塔體的出口處的吸收式制冷冷凝器，
[0014]冷凝器包括:
[0015]蒸發(fā)室，
[0016]外壁面，在蒸發(fā)室內(nèi)產(chǎn)生的冷量通過外壁面對冷卻塔內(nèi)的濕熱空氣進行冷凝，
[0017]吸收室，
[0018]發(fā)生室，
[0019]冷凝室，
[0020]布液器，
[0021]其中
[0022]發(fā)生室與余熱熱源及冷凝室相連，
[0023]冷凝室通過裝有節(jié)流閥的制冷劑主管路與布液器相連，
[0024]布液器設(shè)置在蒸發(fā)室上部，
[0025]蒸發(fā)室底部設(shè)有連接回流管道的集液槽。
[0026]本實用新型可以充分利用工業(yè)生產(chǎn)中的余熱，驅(qū)動冷凝器進行制冷，從而實現(xiàn)對濕式冷卻塔內(nèi)飽和濕空氣的冷卻，回收循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中水蒸汽。本實用新型對電力和工業(yè)生產(chǎn)中的濕式冷卻塔節(jié)水有重要的意義，不僅充分利用余熱節(jié)約能源、降低成本，還能實現(xiàn)降低耗水排放。這與對濕式冷卻塔其他塔內(nèi)空氣冷凝的方法不同，利用工業(yè)低溫余熱進行制冷，飽和濕空氣在冷凝器表面進行換熱，將濕空氣中的水分凝結(jié)回收；本方案設(shè)備安裝方便，實現(xiàn)了高效率、低成本的水資源回收。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型一種利用工業(yè)余熱制冷凝水除霧冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實用新型中蒸發(fā)室與吸收室之間隔液裝置示意圖；
[0029]圖3是本實用新型中冷凝器一種優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4是本實用新型中冷凝器一種優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖5是本實用新型中冷凝器一種優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖6是本實用新型一種優(yōu)選實施方式的冷卻塔的區(qū)劃圖；
[0033]圖7是本實用新型中另外一種管組實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖8是本實用新型中一種優(yōu)選管型的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖9是本實用新型中另一種優(yōu)選管型的結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖10是本實用新型中又一種優(yōu)選管型的結(jié)構(gòu)圖；
[0037]圖11是本實用新型另一種優(yōu)選實施方式的冷卻塔的區(qū)劃圖；
[0038]圖12是本實用新型又一種優(yōu)選實施方式的冷卻塔的區(qū)劃圖。
【具體實施方式】
[0039]如圖1所示，是根據(jù)本實用新型的一個實施例的一種利用工業(yè)余熱制冷凝水除霧冷卻塔，其包括塔體(120)和布置于塔體(120)內(nèi)的填料(101)、收水器(102)、風機(118)和噴水裝置(119)，其中在所述塔體的出口處設(shè)置有吸收式制冷冷凝器。如圖2所示，冷凝器包括蒸發(fā)室(107)、吸收室(106)、發(fā)生室(104)、冷凝室(105)、布液器(116);在蒸發(fā)室(107)內(nèi)產(chǎn)生冷量并通過壁面(123)對冷卻塔內(nèi)的濕熱空氣(125)進行冷凝。發(fā)生室(104)與余熱熱源(103)及冷凝室(105)相連.冷凝室(105)通過裝有節(jié)流閥(109的制冷劑主管路與布液器(116)相連。布液器(116)設(shè)置在蒸發(fā)室(107)上部，蒸發(fā)室(107)底部設(shè)有集液槽(110)，連接回流管道(114)。蒸發(fā)室(107)和吸收室(106)均為壓力容器，對真空度要求較高，機組可采用屏蔽泵、真空泵和真空間等附屬設(shè)備(112)，以保證蒸發(fā)室(107)和吸收室(106)的真空度。
[0040]該冷卻塔的工作過程是:
[0041]如圖1所示，在冷凝器中，吸收式制冷冷凝器以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。從蒸發(fā)室(107)出來的制冷劑蒸汽進入吸收室(106)，被室內(nèi)的溴化鋰溶液所吸收，形成為溴化鋰稀溶液。吸收室(106)中的溴化鋰稀溶液用溶液泵(108)輸送到發(fā)生室(104)中，在發(fā)生室(104)中利用余熱源的熱量蒸發(fā)溶液中的制冷劑，蒸發(fā)出來的制冷劑進入冷凝室(105)，被冷卻水冷凝成液體，再經(jīng)過節(jié)流閥(109)膨脹到低壓，然后到蒸發(fā)室(107)吸收冷卻塔內(nèi)濕熱空氣的熱量，回復(fù)到起始狀態(tài)，完成循環(huán)。發(fā)生室(104)中的溴化鋰濃溶液則通過節(jié)流閥(109)回到吸收室(106)，重新用來吸收制冷劑。
[0042]蒸發(fā)室(107)與吸收室(106)之間的隔液裝置(117)上部采用單人字形結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，當制冷液在蒸發(fā)室(107)內(nèi)蒸發(fā)形成制冷劑蒸汽，通過隔液裝置(117)上部的人字形通道進入吸收室(106)，可有效阻擋液滴，防止溴化鋰溶液被冷劑水污染。根據(jù)本實用新型的一個實施例，布液器(116)采用均勻鉆孔的鋼管或鋼板槽制造而成。制冷劑工質(zhì)在重力作用下流過蒸發(fā)室(107)內(nèi)空間，通過蒸發(fā)室(107)壁面(123)與濕熱空氣(125)進行換熱，部分制冷劑吸收室外濕熱空氣(125)的熱量蒸發(fā)，未蒸發(fā)的制冷劑流入底部集液槽(110);通過回流管道(114)返回噴淋管道(115)，回流管道(114)設(shè)有冷劑泵(113)。
[0043]蒸發(fā)室(107)加裝有導(dǎo)流通道(113)，導(dǎo)流通道(113)將冷凝出