循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术 (2)

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循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术

循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术

循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术循环水冷却塔是一种常用的工业水处理设备,用于对各种设备及生产工艺进行冷却。

在使用过程中,不可避免地会产生大量蒸汽和水蒸气,这些蒸汽和水蒸气对于环境和设备都会产生负面影响。

因此,循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术的研究和应用具有重要意义。

蒸汽回收技术在循环水冷却塔中,水通过各种管道和设备进行循环冷却,产生大量蒸汽和水蒸气。

这些蒸汽和水蒸气一般会被排放到大气中,不仅会造成环境污染,而且会浪费大量水资源。

因此,为了解决这个问题,需要采取有效措施来回收利用这些蒸汽。

蒸汽回收技术主要包括几个方面:1.蒸汽回收装置:通过设置专门的回收装置,将蒸汽引导到回收设备中进行回收,其中回收装置可以根据不同的需求选择不同的类型,常见的有喷淋式和旋风式。

2.热交换器:热交换器可以将冷却水和蒸汽进行热交换,从而使得蒸汽能够更加充分地被回收和利用。

3.压缩机和蒸汽轮机:压缩机和蒸汽轮机可以将回收的蒸汽用于驱动设备或发电,从而进一步提高对蒸汽的回收利用效率。

除雾技术循环水冷却塔在使用过程中会产生大量水蒸气和蒸汽,这些水蒸气和蒸汽会被带到循环水中,从而对冷却效果产生一定影响。

因此,需要采用适当的除雾技术将这些水蒸气和蒸汽排除掉。

除雾技术主要包括两个方面:1.机械除雾技术:机械除雾技术通过特殊的设备将水蒸气和蒸汽聚集起来排除掉,其中常用的机械除雾设备有多叶离心风扇、环带式离心风机、旋转管板等。

2.化学除雾技术:化学除雾技术通过特定化学反应将蒸汽和水蒸气中的杂质去除,其中常用的化学除雾剂有氨水、脱碳酸钠、聚合酰胺等。

在循环水冷却塔中,一般采用机械除雾和化学除雾相结合的方式进行除雾处理,以达到更好的除雾效果。

技术优势循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术具有以下优势:1.节约能源:蒸汽回收后可以用于发电或驱动设备,从而达到节约能源的目的。

2.减少排放:采用蒸汽回收技术可以减少对环境的污染和水资源的浪费。

3.提高冷却效果:采用除雾技术可以将水蒸气和蒸汽从循环水中去除,从而提高冷却效果和设备的使用寿命。

循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术

循环水冷却塔蒸汽回收除雾技术

间冷开式循环水冷却塔上应用CRECT蒸发水汽回收系统探讨我国是一个水资源十分贫乏的国家,一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一。

石油化工、发电等行业是工业耗水大户,其中循环水冷却塔的耗水量约占整个耗水量的45%以上。

冷却塔内水量散失主要是因蒸发散热使部分水相变为水蒸气散入空气中,不但造成水的流失,有时因水雾大还造成很多环境问题。

因此回收降低冷却塔的蒸发水耗,意义重大。

多年来,人们采取了很多技术措施,实现冷却塔的节水。

目前有冷却塔内加设高效收水器、高压静电收水和水轮式旋转布水器消除飘水现象等收水措施。

但大多只是收回空气中携带的水滴,高压静电收水也是只收集粒径小于200~300μm的小水滴。

CRECT蒸发水汽回收系统工业试验装置可实现对饱和空气中的水蒸气进行回收,这部分蒸发水汽水量大,同时达到了蒸馏水的水质标准。

1.CRECT蒸汽回收技术原理1.1冷却塔蒸发水汽回收原理介绍冷却塔主要靠从塔底抽进的塔外冷空气与冷却热水通过接触进行热量的交换。

塔外冷空气是低度水蒸气和干空气的混合物,进塔前冷空气中的水蒸气含量较少。

在冷却塔运行过程中,水经过冷却塔填料层时,气水充分接触混合,气中水的分压达到了当时温度所对应的饱和压力,进入冷却塔的冷空气便成为了饱和热湿空气。

在冷却塔内除水器上部基本上是以饱和热湿空气的形式存在的。

在冷却塔内除水器上部,饱和热湿空气在塔内逐渐上升,与塔外进入的冷空气进行接触,热湿空气温度逐渐下降,并逐步呈过饱和状态,形成小水滴,开始凝结成水雾;至塔顶处,水汽凝结达到最大程度,这便是通常在塔顶看到的雾气团。

当具备了充足的水汽,上升过程中遇到凝结核以后,形成的小水滴会凝结形成大水滴。

在蒸发水汽出塔前,采用一定的设备,就可以回收冷却塔饱和蒸发水汽,达到节水和保护环境的双重目的。

CRECT蒸发水汽回收装置是利用环境大气与冷却塔塔顶饱和蒸发水汽的温差,核心部件冷凝模块采用合成热导新材料,集降温、凝水、亲水聚结、疏水集水等新技术于一身,实现了塔顶蒸发水汽的回收。

消雾节水型冷却塔技术在循环水场中的应用

消雾节水型冷却塔技术在循环水场中的应用

消雾节水型冷却塔技术在循环水场中的应用摘要:针对工业循环水冷却塔存在大量蒸发损失和风筒出口处水雾较大的问题,通过理论计算与实际调试,开发了消雾节水型冷却塔,此技术在保证冷却塔性能的同时,节约了水资源,减少水雾的产生。

关键词:消雾、节水、冷却塔、蒸发损失1、前言水气厂第二循环水场目前有机械通风木结构横流冷却塔10间东西一字排例,在冬季冷却塔运行时会产生非常大的水雾,浪费大量的水耗,同时雾气随着风向四处飘移,每到冬季刮北风时主干道大雾迷漫,能见度不足10米,严重影响了的车辆及人身的安全。

为了解决循环水场冬季运行时由于水雾较大造成的安全隐患,同时解决装置长周期运行、水耗增大等问题,必须寻找新技术的消雾系统,通过空冷技术改善运行现状。

2、消雾节水型冷却塔工作原理2.1理论依据消雾型冷却塔技术以现代空气动力学为依据,在冷却塔冬季运行时,通过消雾填料及水平、垂直风门相互配合,使冷空气通过热交换的过程中始终不与水直接接触,通过后由于吸收了热量,变成了干热空气,进入气室。

另一部分外界干冷空气通过湿式部分时,与水直接接触变成接近饱和的湿热空气,进入气室。

干热空气和湿热空气在冷却塔气室内由于风机及冷却塔本身的作用,两者相互混合,从而变成了不饱和的空气,减少水雾的产生。

2.2工作原理及结构由水雾形成的机理不难看出,在水气与大气相混合的过程中,只要不通过湿空气过饱和区域和不在湿饱和空气曲线上的状态点时,均不会发生水雾;反之,则会发生可见水雾。

湿空气的状态与其温度、含湿量和大气压紧密相关,大气压作为环境的外界条件不能改变,所以消除水雾只能通过改变湿空气的温度及其含湿量来改变湿空气的状态。

因此改造中采用膜板式空冷器及增设风门来减少和消除机械通风冷却塔出口水雾。

当温度较低时,冷却塔容易产生大量水雾,根据实际情况,调节冷却塔水平风门、垂直风门及配水阀。

水通过消雾型空冷器后直接流入水池,温度降低;而干冷空气经过空冷器后温度升高,变成干热空气,含湿量不变。

冷却循环水处理方案

冷却循环水处理方案

冷却循环水处理方案一、冷却循环水的特点及问题分析1.大量消耗水资源:冷却系统循环水的大部分通过蒸发的方式散失,因此冷却塔的循环水需要持续补给,大量消耗水资源。

2.高温环境导致水质恶化:冷却塔循环水在高温环境下易受到微生物的污染,水质容易恶化。

3.水中微生物滋生:冷却塔循环水中通常含有微生物,如藻类、细菌和真菌等,它们的滋生会形成生物污泥,堵塞管道,影响换热效果。

基于以上问题,需要实施冷却循环水处理方案,解决水资源的浪费、水质恶化和微生物滋生等问题。

1.建立循环水处理系统建立合理的循环水处理系统对解决冷却循环水的问题至关重要。

可以考虑采用以下处理方式:(1)预处理:利用有效滤料、过滤器等预处理设备,去除水中的悬浮固体、杂质和沉积物。

(2)杀菌消毒:使用杀菌剂、消毒剂等进行定期消毒,杀灭水中的细菌、藻类和真菌,防止微生物滋生。

(3)除垢除垢:针对冷却塔中水垢问题,可考虑使用阻垢剂、缓蚀剂等化学药剂进行除垢除垢处理,保持管道畅通。

(4)补给水质监控:对补给水的水质进行监测,保证其符合标准,避免引入含有高浓度杂质、微生物的水源。

2.循环水量控制针对冷却循环水大量消耗水资源的问题,需要进行循环水量的控制。

可以通过以下措施实现:(1)循环水泵的调整:根据实际需要,进行循环水泵的流量调整,避免过量供给或不足供给。

(2)回收和再利用:可进行冷却循环水的回收,进行二次利用,减少对水资源的消耗。

(3)循环水的蒸发损失控制:采用覆盖层、喷淋节水技术等降低循环水蒸发量,减少水资源的浪费。

3.定期检查和维护定期检查和维护是保证冷却循环水处理方案有效运行的关键。

(1)定期清洗:通过机械清洗设备或者相应的化学处理剂,定期清洗冷却塔和管道,排除沉积物、水垢和污物。

(2)系统巡视:定期巡视冷却系统的运行情况,发现问题及时处理。

(3)水质监测:建立水质监测系统,定期检测水质指标,保证水质符合标准。

(4)维护设备:做好冷却塔、泵、管道等设备的维护工作,确保设备运行正常。

循环水处理技术与蒸汽冷凝水回收技术及应用(ppt 43页)

循环水处理技术与蒸汽冷凝水回收技术及应用(ppt 43页)

回用思路
最佳用途-作为锅炉给水使用
1、节能: 20℃~ 80℃~
2、节水:
准确地量化测算
经济价值分析
经济价值
1吨凝水=24.55元
水温80℃,天然气2元/立方米,自来水按2.00元/吨计。
收益分析
效益:降低运行成本25%
锅炉 年可回收水量: 可节约费用:
万吨
万元
2t/h
1.02
24.48
锅炉按照日运行20小时,年运行300天,冷凝水回收率为85%计算
等20个单位
THANKS
重申几个问题
THANKS
✓汇款:
单位名称:江苏双良空调设备股份有限公司 技术服务分公司
地 址:江苏省江阴市 开 户 行:无锡市建行利港电厂支行 帐 号:32001616336050087564
35、功 与 失 每 个 人 都有一 不的理 想,这 种理想 决定着 他的努 力判断 的方向 。就在 这个意 义上, 我从来 不把安 逸和享 乐看做 是生活 目的的 本身----这 种基 础,我 叫它猪 栏的理 想。照 亮我的 道路, 并且不 断地给 我新的 勇气去 愉快地 正视生 活的理 想,是 善、美 、真。 ---爱 因斯坦 (美国 )无论 何时, 不管怎 样,我 也绝不 允许自 己有一 点灰心 丧气。 ---爱迪 生(美 国) 对 我 来 说 , 信念意 味着不 担心。 ---杜威 (美国 )
问题影响
水系统问题对设备系统造成的不良影响
结垢 腐蚀 微生物
能耗 故障 寿命 质量
技术介绍
技术含量如何体现
1、药剂选型:适应系统水质具体要求
自来水,井水,河水,回用水,海水
2、加药方式:适应运行管理要求
建议自动加药

塔设备除雾技术_续二_

塔设备除雾技术_续二_

新技术讲座塔设备除雾技术(续二)董谊仁 孙凤珍(浙江工业大学,杭州310014)摘要 简述了重力沉降器、旋风分离器、文丘里、电沉降等除雾设备。

对选择除雾器的依据、步骤作了简要介绍。

最后,讨论了将各种除雾器组合使用的方法。

关键词 除雾器 雾沫 喷雾 撞击分离 挡板除雾器 丝网除雾器纤维除雾器2 其他除雾器211 重力沉降器重力沉降器是所有除雾器中最简单的一种,操作原理是通过降低气体流速,使其在沉降室内有足够的停留时间,靠重力作用将悬浮于气流中的液滴沉降下来。

通常它仅用于分离直径大于250μm的液滴。

因为要用这种设备来分离小液滴,其尺寸将是极其庞大。

212 旋风分离器气体流入旋风分离器后,会形成一个复杂的旋转流场,施加于液滴上的径向力可为重力的5~2500倍,一般可分离气体中5~75μm直径的粒子,不过其能耗是非常大的,压降高达35~70kPa。

213 文丘里洗涤器工作原理是借助于气流通过文丘里喉管时的加速运动,形成真空,吸入液体,气液在喉管处混合,产生高度湍流,将小粒子凝并成较大颗粒,再行分离。

它通常最适合于夹带有尘粒气流的除雾,单纯除雾并不适用,因其压降大且要外加液体。

实际上,只要粒径不小于15μm,即使含固体粒子,挡板除雾器是更合适的。

214 电沉降器电沉降器主要用于分离直径非常小的尘粒,尽管它也可用于除雾或含尘气流除雾。

它的操作原理是:当气流从2个电极间通过时,夹带于其中的每一粒子都将获得电荷、极化,并被吸引到与其极性相反的电极上,继而在电极上凝并、排出。

电沉降器的压降是很小的,可略而不计。

但设备和操作费用颇为可观,故最适合于分离直径小于1μm的粒子。

当气流中没有夹带不可溶解的固体粒子时,通常宁可选择纤维除雾器,因其设备和操作费用都比较低。

3 除雾器的选择和组合对除雾器的基本要求有:通量大,效率高,压降低,有一定的操作弹性,操作周期长,各项费用省等。

由于挡板、丝网、纤维除雾器的前述特性,所以它们已在塔器中得到广泛使用。

蒸汽冷凝水回收系统及喷雾推进冷却塔的应用

蒸汽冷凝水回收系统及喷雾推进冷却塔的应用

技术与检测Һ㊀蒸汽冷凝水回收系统及喷雾推进冷却塔的应用靳㊀杰,黄㊀宁摘㊀要:随着世界各国对能源和环境越来越重视,蒸汽冷凝水的热能利用和水资源的回收利用显得很有必要㊂现介绍某制药公司的蒸汽冷凝水回收系统以及喷雾推进冷却塔在冷凝水回收中的应用,该冷凝水回收改造方案取得了很好的经济效益和环保效益㊂关键词:蒸汽冷凝水;回收;喷雾推进冷却塔一㊁引言蒸汽在我国各行业生产过程都是作为主要热源,蒸汽加热过程会产生大量的冷凝水,直接排放不仅造成资源的浪费,也造成环境污染,并存在很大的安全隐患㊂文章结合某制药企业针对生产冷凝水回收利用情况介绍一种冷凝水回收利用方案㊂二㊁蒸汽加热的原理蒸汽的热量主要由显热和潜热两部分组成,蒸汽加热主要利用潜热,潜热占总热量的80%左右㊂潜热释放会伴随物质相态的变化,显热释放时物质的相态不发生变化,主要是温度变化㊂在蒸汽加热时蒸汽逐步冷凝成液态,通过相变瞬间释放出大量潜热,通过换热面进行热交换,冷凝后的冷凝水通过疏水器排出㊂三㊁冷凝水回收方案(一)回收系统流程该制药公司有多个不同的制剂车间,各车间冷凝水汇总后通过冷凝水主管排至锅炉房敞口式冷凝水箱㊂改造前,公司冷凝水系统主要存在以下情况:(1)各车间工艺冷凝水排放压力大小不等;(2)由于排水,生产用汽的时间和用汽量不统一,冷凝水排放量不稳定,波动性较大;(3)冷凝水排水主管管路较长,管阻较大,存在一定背压;(4)冷凝水水质经检测不符合锅炉用软化水的要求㊂根据以上实际生产情况和投资成本综合考虑,公司拟定冷凝水回收改造方案,采用开式回收系统㊂由于公司各车间蒸汽冷凝水水质不符合锅炉用水要求,为最大限度利用冷凝水热量和回收冷凝水,将冷凝水用于预热锅炉给水,冷却后的冷凝水用于循环水补水或锅炉原水补水,但水温必须低于32ħ,否则会影响循环水系统和锅炉除盐水制水机组的运行㊂此方案有以下几个优点㊂(1)冷凝水降温采用锅炉给水作冷却水,锅炉给水为制水机组制取的除盐水,经板式换热器对冷凝水进行降温和热量回收,减少锅炉耗煤㊂锅炉给水预热后,实际水温平均可提高40ħ㊂(2)虽冷凝水水质达不到锅炉用水标准,但相比饮用水水质极好,将冷却后的冷凝水用作冷却循环水的补水使用,能大大减少循环水阻垢剂等药剂使用量,改善水质,节约成本;亦可进入锅炉原水池补水,经除盐水制水机组重新制取,达到锅炉使用标准,可大大增加制水机组产能,降低设备损耗㊂(3)由于冷凝水排放量波动较大,排放高峰时期,可自动调节热水泵保障冷凝水排放顺畅,保证生产,可最大限度回收冷凝水㊂(二)喷雾推进冷却塔原理及结构1.工作原理此方案中冷凝水二次冷却用到喷雾推进冷却塔,主要由塔体㊁收水器㊁填料㊁积水盘以及喷雾推进雾化装置等部分组成㊂喷雾推进雾化装置是喷雾推进冷却塔的动力核心,具有喷雾雾化和抽风的功能㊂喷雾推进雾化装置主要由雾化喷头㊁旋转水室㊁扇叶及传动机构等组成,利用离心射流原理,有一定压力的冷却水经旋转水室均匀分布到旋转射流喷头,经射流喷头喷出雾化成液滴,表面积大大增加㊂喷头安装时有一定的倾斜角,喷出的冷却水在水平方向形成的反作用力,推动旋转机构及扇叶同时快速反方向旋转㊂在垂直方向的作用力将冷却水喷出雾化至一定高度,在离心力和风力的作用下均匀散开㊂喷头将水压转换为动能㊁势能和风能,使雾化液滴和冷风在湍流状态下进行充分的换热降温㊂雾滴回落后再经布水器淋水通过冷却塔填料再次冷却,流入积水盘,进入回水管进行循环㊂2.主要优势喷雾推进通风冷却塔与传统冷却塔对比主要的优势有以下几个方面㊂(1)无须引入电源,节约电能及电机㊁线缆等设施费㊂(2)降温效果好,冷却效果稳定㊁可调㊂塔内冷却水在雾化液滴状态下与周边进入的冷空气进行热交换,换成充分,热量及时排出,冷却效率高,降温效果好㊂(3)飘水少,节水效果好㊂喷雾装置均匀分布在塔内,出风口面积大,出风速度小,同时塔顶安装有多维收水器,减少了大量飘水及飞溅损失㊂(4)对水质无特殊要求㊂喷管采用先进的射流雾化技术,水流速度快,喷嘴直径较大不易堵塞㊂(5)使用安全,减少隐患和故障㊂无电动风机,减少了故障点,杜绝了运行中电气火灾的发生和漏电风险㊂四㊁效益评估公司工况按每天冷凝水量约300吨/天,锅炉给水量也按300吨/天估算,冷凝水的回收率按95%,锅炉给水预热后水温平均提高按40ħ,全年按生产300天计算㊂(一)回收热量计算根据能量守恒定律,计算如下㊂Q=cmΔT=4.2kJ/(kg㊃ħ)ˑ300ˑ103kg/天ˑ300天ˑ40ħ=1.512ˑ1010kJ式中:Q为板式换热器吸收的热量;c为水的比热容,c=4.2kJ/(kg㊃ħ);m为预热的锅炉给水量;ΔT为锅炉给水温升,40ħ㊂板式换热器预热锅炉给水每年回收的热量:全年冷凝水回收热量折合成煤的发热量为1.512ˑ1010kJ;煤发热量按5500千卡/kg,约23022kJ/kg㊂全年回收的热量折算为煤的质量:151****0000ː23022=656763(kg),约657吨;发热量5500千卡/kg的煤市场价格约为610元/吨,全年节约资金为:657ˑ610=400770(元),约40万元㊂(二)节约水资源计算全年回收冷凝水量:300吨/天ˑ0.95ˑ300天=85500吨;饮用水价按3元/吨,每年可节约水费:85500ˑ3=256500(元),约26万㊂全年仅热量回收和水资源合计节约费用约:40+26=66(万元)㊂五㊁结语制药企业通过此次的蒸汽冷凝水回收系统改造,虽然不能对冷凝水热量实现完全利用,仍有一定的浪费,但结合企业实际情况,在保障不影响车间运行的前提下,实现了对蒸汽冷凝水余热回收和冷凝水水资源的充分利用,全年可节约成本约66万元,减少了资源的浪费,改善了企业生产环境,为同类型工程改造提供了切实可行的经验㊂参考文献:[1]杨立静,李晓红,丁志军.蒸汽冷凝水闭式回收在焦化厂的研究与应用[J].燃料与化工,2009(1):39-42.[2]赵刚.蒸汽冷凝水回收技术研究[J].能源与节能,2019(9):59-60.作者简介:靳杰,黄宁,神威药业集团有限公司㊂531。

冷却塔水蒸气凝水回收装置【2019年版国家推荐应用技术】

冷却塔水蒸气凝水回收装置【2019年版国家推荐应用技术】

冷却塔水蒸气凝水回收装置1.技术所属领域及适用范围适用于工业循环冷却水系统。

2.技术原理及工艺该技术针对工业冷却塔水蒸发损失问题,首次实现从冷却塔排湿热空气中通过冷凝法回收水蒸汽,开发了冷却塔水蒸汽凝水回收装置。

装置利于外界新风对湿热空气进行冷却换热,降低出塔湿热空气的饱和温度,饱和空气含湿量降低,水蒸汽凝结析出,实现冷却塔水蒸汽回收。

装置关键部件为并联间隔通道(冷空气道和湿热空气道),间隔通道中间为一间壁,间壁一侧为湿热空气,另一侧为来自外部环境的冷空气。

湿热空气被冷空气冷却,随着湿空气温度降低,水蒸汽从湿空气中凝结析出,附着于换热板上,当板上液滴满足临界脱落半径时,液滴从换热板上脱落,凝结水在回收装置下部导出并回收,达到节水目的。

3.技术指标(1)水蒸气蒸发量年均1.5%、回收率年均14.7%;(2)热通道压降6.9pa;(3)冷却塔压力比5.9;(4)热冷通道压降比0.26;(5)冷通道侧压力比4.6;(6)耗电比0.037kW/(h/m3)。

4.技术功能特性(1)该节水装备省去了冷却塔消白雾的额外能耗,不影响循环水的温降,循环水泵扬程不增加,风机功耗不增加,节水效果明显。

(2)雾气减少,减少了雾霾形成的载体,回收的蒸馏水可循环使用,不污染水质及设备,节水环保。

5.应用案例万华化学集团股份有限公司冷却塔改造项目,技术提供单位为山东蓝想环境科技股份有限公司。

(1)用户用水情况简单说明1台5000m3/h 的冷却塔,循环水蒸发量约为60 万m3/a。

(2)实施内容及周期采用水蒸气深度凝水回收装置模块,对循环水系统传统冷却塔进行消雾节水改造,实施周期 3 个月。

(3)节水减排效果及投资回收期改造后,1 台5000t/h 的消雾节水塔平均可节水近10 万m3/a。

投资回收期约3 年。

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间冷开式循环水冷却塔上应用CRECT蒸发水汽回收系统探讨
我国是一个水资源十分贫乏的国家,一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一。

石油化工、发电等行业是工业耗水大户,其中循环水冷却塔的耗水量约占整个耗水量的45%以上。

冷却塔内水量散失主要是因蒸发散热使部分水相变为水蒸气散入空气中,不但造成水的流失,有时因水雾大还造成很多环境问题。

因此回收降低冷却塔的蒸发水耗,意义重大。

多年来,人们采取了很多技术措施,实现冷却塔的节水。

目前有冷却塔内加设高效收水器、高压静电收水和水轮式旋转布水器消除飘水现象等收水措施。

但大多只是收回空气中携带的水滴,高压静电收水也是只收集粒径小于200~300μm的小水滴。

CRECT蒸发水汽回收系统工业试验装置可实现对饱和空气中的水蒸气进行回收,这部分蒸发水汽水量大,同时达到了蒸馏水的水质标准。

1.CRECT蒸汽回收技术原理
1.1冷却塔蒸发水汽回收原理介绍
冷却塔主要靠从塔底抽进的塔外冷空气与冷却热水通过接触进行热量的交换。

塔外冷空气是低度水蒸气和干空气的混合物,进塔前冷空气中的水蒸气含量较少。

在冷却塔运行过程中,水经过冷却塔填料层时,气水充分接触混合,气中水的分压达到了当时温度所对应的饱和压力,进入冷却塔的冷空气便成为了饱和热湿空气。

在冷却塔内除水器上部基本上是以饱和热湿空气的形式存在的。

在冷却塔内除水器上部,饱和热湿空气在塔内逐渐上升,与塔外进入的冷空气进行接触,热湿空气温度逐渐下降,并逐步呈过饱和状态,形成小水滴,开始凝结成水雾;至塔顶处,水汽凝结达到最大程度,这便是通常在塔顶看到的雾气团。

当具备了充足的水汽,上升过程中遇到凝结核以后,形成的小水滴会凝结形成大水滴。

在蒸发水汽出塔前,采用一定的设备,就可以回收冷却塔饱和蒸发水汽,达到节水和保护环境的双重目的。

CRECT蒸发水汽回收装置是利用环境大气与冷却塔塔顶饱和蒸发水汽的温差,核心部件冷凝
模块采用合成热导新材料,集降温、凝水、亲水聚结、疏水集水等新技术于一身,实现了塔顶蒸发水汽的回收。

CRECT间冷式冷却塔蒸发水汽回收系统主要通过具有特殊结构的冷凝模块经过以下两个工艺过程进行蒸发水汽
的收集:一是给饱和蒸发水汽降温;二是提供水蒸气凝结的核。

将冷凝模块置于冷却塔内除水器上部的过饱和高温
湿空气中,通过冷凝模块中热导新材料导热的高效性在环境冷风和高温饱和湿空气之间快速、高效地传递热量,从而在冷凝模块中实现饱和蒸汽的冷凝和凝结水的收集,实现塔顶蒸汽的回收。

原理示意如图1。

2.CRECT系统设计
2.1应用设计依据
(1)CRECT冷却塔蒸发水汽回收率设定为20%。

(2)CRECT蒸发水汽回收工业试验装置应用于循环水运行水量4000t/h循环量的冷却循环水系统。

冷却塔基础数据如表1所示。

3)冷却塔设计规范。

2.2CRECT冷却塔蒸汽回收装置冷源计算根据推荐蒸发量计算公式,计算冷却塔的蒸发量。

公式如下:
式中:E———水的蒸发量,m3/h;
R———循环水量,m3/h;
θ———进塔空气干球温度,℃;
T1,T2———进塔和出塔水温,℃。

取当地全年平均温度(以2008年计):θ=14.1℃,温差△T=T1-T2=8.3℃
计算:E=1.064%R
即蒸发量为循环水量的1.064%,其占补水量的80%。

以2000t/h的循环水为例,小时蒸发量:
2000×1.064%=21.3t
其中20%回收,小时回收水量4.3t。

水蒸气40℃气化潜热:2401kJ/kg
总的冷源需要量:
△总冷源量=4300kg×2401kJ/kg
=1032×104kJ。

2.3冷风冷却系统计算
根据公式△H=Ht1-Ht2
计算得:△H=10.2kJ/kg
△总热量=1032×104KJ/h
HJ=H=1.004t+d×(2501+1.88t)
△H=(1.004+1.88d)△t=1.1△t
地区平均温差:40-15=26℃
计算冷却风量:40×10m3/h
3.CRECT冷却塔蒸汽回收装置运行
装置运行测试主要是检查收水效果并计算回收水率。

首先根据收水量、上下塔水温的温差和上塔温度与环境温度的温差及循环量,推荐蒸发量计算公式计算冷却塔的蒸发量,水回收率趋势如图2所示。

当化工生产装置的负荷不发生变化时,上下水温差Δt1变化较小,冷却塔蒸发量变化不大。

水的回收率主要与上塔水温和环境干球温度的差值Δt2有关。

从图2中可以看到,如要达到20%以上的水回收率,要求Δt2在8℃以上。

在运行检测期间,工况在Δt2≥8℃时,小时回收水量占冷却塔蒸发量的比例均值为22.2%。

因此,可以设定本CRECT装置达到20%的水回收率的运行条件为Δt2应该保持在8℃以上。

4.结果讨论
(1)CRECT蒸发水汽回收装置试运行测试结果表明:该装置适用于上塔水温与环境干球温度的温差在8℃以上工况下,回收量占冷却塔蒸发量的比例平均为22.2%,达到本项目水回收20%的设计要求。

在北方地区,冷却塔回水温度在冬季可以达到32~36℃,夏季可以达到35~39℃,除了八、九月份的白天,全年大部分时间可以满足上塔水温与环境干球温度的温差在8℃以上的工况。

因此,利用CRECT冷却塔蒸发水汽回收装置进行蒸发水汽回收在条件上是允许的,技术上是可行的。

对节约水资源和保护环境能起到双重效果。

(2)CRECT蒸发水汽回收装置回收水水质达到二级蒸馏水标准。

回收水的用途非常广泛。


于优良的水质,其回收价值是存在的,回收效益是可观的。

(3)根据冷却塔出塔风速的测定显示,CRECT收水装置对进出塔风量有影响但并不明显。

同时塔原有结构没有发生改变,回收节水装置对风量存在的影响,可通过提高风机电机功率和调整风机扇叶角度进行弥补。

5.工业化前景
工业冷却塔从诞生到今天已有百年历史,到现阶段为止,机力通风湿式冷却塔冷效最高,成本最低。

在石油、化工、电力等各个行业运行的成千上万座工业冷却塔中,基本都是通过水的蒸发来实现换热的。

一旦系统得以推广,每年可为国家节约的水资源将是十分巨大的。

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