一种大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装置的制作方法

文档序号:11442088阅读:711来源:国知局

本实用新型涉及空分制氧的液态氧系统用于大型臭氧发生器冷却水或冷却技术领域,尤其是涉及一种大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装置。



背景技术:

大型或巨型臭氧发生器系统工作时,通常臭氧产量在每小时数十公斤至数百公斤,由于工业应用大型臭氧发生器多采用DBD介质绝缘阻挡电晕放电型方式生产合成臭氧,效率较低仅百分之十以下,臭氧发生器大部分以热、光、声等形式能量消耗,特别是放电产生臭氧时放电能量大部分电能以热形式出现,需要大量冷源能源或冷却水源来给臭氧发生器工作的放电室降温,否则,放电的热量会把产生的臭氧热分解为氧气。目前世界上对大型臭氧发生装置工作时放电室降温的冷却方法有二种:一是用纯净水或去离子水作为臭氧发生器内循环冷却水系统,但外冷却水水温在工业或用户现场夏季时常达到30℃或以上,冷却效果不佳,直接影响了臭氧发生器及工作效率,导致电耗加大,能源浪费极大,甚至造成损坏臭氧发生器设备,导致停工停产;二是采用工业冷水机组合来给大型臭氧发生器工作时放电室降温,工业冷水机组冷却效果很好,但运行能耗巨大,工业冷水机需要配置大功率运行才能满足要求,致使臭氧生产成本巨大,运行费用太高,用户难以承受。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装置,其运行效果稳定可靠,耗能极少,故障率极低,综合冷却效果及运行指标远优于上述二种目前世界上正在使用的大型臭氧发生器冷却方法。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装,包括DCS智能测控系统、内循环冷却水系统和外循环冷却水系统、工业空分制氧的液态氧系统,所述工业空分制氧的液态氧系统由液态氧储罐、汽化器、减压阀组组成,通过汽化器与内外循环冷却水系统连接;所述内循环冷却水系统和外循环冷却水系统通过汽化器、316L不锈钢板式换热器、臭氧发生器放电室相连接;所述汽化器浸没在盛满水的不锈钢水箱内。

进一步,所述内循环冷却水系统由变频水泵、就地温度表、压力表、温度变送器、流量计、纯水箱、316L不锈钢板式换热器组成。

进一步,所述外循环冷却水系统由汽化器、减压阀组、玻璃钢风淋塔、变频水泵、就地温度表、温度变送器、氧气露点分析仪、快速气动阀、声光报警装置组成。

进一步,所述浸没有汽化器盛满水的不锈钢水箱采用304L或316L不锈钢制成,所述汽化器采用铝合金材料制成。

进一步,所述工业空分制氧的液态氧系统可以用液态氮汽化器作为冷源。

进一步,所述不锈钢水箱的水温可控制在10℃~15℃。

进一步,所述316L不锈钢板式换热器至少为1个。

进一步,所述DCS智能监测系统可自动控制臭氧发生器的供氧、监测汽化器的泄露,汽化器一旦泄露,DCS智能监测系统自动快速关闭气动阀,切断对臭氧发生器的供氧并保护设备关机不出运行故障,计算机显示屏就地声光报警。

使用时,用316L不锈钢制成的水箱盛满水,把铝合金汽化器浸没在水中,调节水温,保持水温在10℃~15℃的低温冷水,液态氧通过汽化器转化为气态氧吸收大量热量使不锈钢水箱中的水降温形成冷却水经内循环冷冻水系统直接作为臭氧发生器放电室的冷却水源,臭氧发生器放电室工作时产生的热量通过内循环冷却水传导热量,再经316L不锈钢板式换热器降温回送冷却水至浸没汽化器的不锈钢水箱进行再冷却。

相对于现有技术,本实用新型的有益效果在于:

本实用新型能有效的实现把液态氧通过汽化器时浪费到空气中的冷源直接用水加以吸收回收循环利用的效果,采用冷源循环冷冻水回收方式不浪费冷源在空气中致使汽化器结雪的现象发生,由于用氧气量巨大,相应产冷量巨大,完全满足大型臭氧发生器的使用,是变废为宝的天然冷水机,性能不亚于工业冷水机,具有节能降耗、绿色环保、变废为宝、循环经济发展模式,具有极大的社会效益、经济效益和环保效益,属于国家大力倡导的可持续发展的绿色环保循环经济发展模式。

附图说明

图1为本实用新型大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装置示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合本实用新型的附图,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,只要使用液态氧系统的汽化器作为臭氧发生器的放电室冷源,任何结构改变都属于本技术变种,或液态氮的汽化器作为冷源用于其它系统都属本技术保护范围。

实施例:

如图1所示,一种大型臭氧发生器冷却水系统冷源回收循环利用装置,包括DCS智能测控系统、内循环冷却水系统和外循环冷却水系统、工业空分制氧的液态氧系统,工业空分制氧的液态氧系统由液态氧储罐、汽化器、减压阀组组成,通过汽化器与内外循环冷却水系统连接;内循环冷却水系统和外循环冷却水系统通过汽化器、316L不锈钢板式换热器、大型(巨型)臭氧发生器放电室相连接;

内循环冷却水系统由变频水泵1、就地温度表T1、压力表P1、流量开关LK1、316L不锈钢板式换热器、变频水泵3、就地温度表T2、压力表P2、流量开关LK2、纯净水或去离子水箱1、大型(巨型)臭氧发生器放电室组成。

外循环冷却水系统由减压阀组、汽化器、就地温度表T3、温度变送器TL3、变频水泵2、玻璃钢风淋塔、就地温度表T4、温度变送器TL4、压力变送器PL3、纯净水或去离子水箱2、氧气露点分析仪、快速气动阀、声光报警装置组成。

使用时,用304或316L不锈钢制成的水箱盛满水,把铝合金汽化器浸没在水中,调节水温,保持水温在10℃~15℃的低温冷水,液态氧通过汽化器转化为气态氧吸收大量热量使不锈钢水箱中的水降温形成冷却水经内循环冷冻水系统直接作为臭氧发生器放电室的冷却水源,臭氧发生器放电室工作时产生的热量通过内循环冷却水传导热量,再经316L不锈钢板式换热器降温通过外循环冷冻水系统回送冷却水至浸没汽化器的不锈钢水箱进行再冷却,达到内外循环水系统的温度平衡,此温度平衡值可控可调。

为了防止铝合金汽化器随使用年限延长可能发生的泄露情况,本实用新型特设了安全预防保护措施,对于DCS智能监测系统,在液态氧系统不工作汽化器无压力,就会形成水渗漏进氧气管路系统,为此,DCS智能监测系统主要用于监测汽化器有无泄露情况,汽化器一旦泄露,DCS智能监测系统就会自动快速关闭气动阀,切断对臭氧发生器的供氧并保护设备关机不出运行故障,计算机显示屏就地声光报警。

工程运行实践:以某工程运行100kg/h臭氧发生器系统为例:仅冷却水系统每小时省电200KWH,每度电为0.80元,每天省电费200×24×0.8=0.3840万元,年省电费365×3840.00=140.16万元。

工程运行效果通常内循环温度要高于外循环温度3℃~5℃之间,内循环水温通常冬季为10℃~15℃,夏季为18℃~22℃,满足了大型(巨型)臭氧发生器工作时的冷却水温要求,冷却效果稳定可靠,故障率极低,节水、节电、省力,省零部件,节能降耗效果显著,综合效益大大提升。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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