一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔的制作方法

文档序号:11010711阅读:527来源:国知局
一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,涉及磷及其化合物的制备技术领域,该冷却塔主要包括风机系统、配水冷却系统、收水器(1)及塔体(2),以稳定运行为前提,本实用新型所述无填料喷雾冷却塔采用可靠的冷却塔设计工艺和技术和成熟的新技术、新材料、新工艺及新设备,省去了频繁更换填料的费用,降低了运行成本,降低了通风阻力,增大了进塔空气量,提高了冷却效果,蒸发散热与接触散热加快,冷却效果提高,延长了热水与空气的热交换时间,做到安全可靠、技术先进、经济合理。
【专利说明】
一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔
技术领域
[0001]本实用新型涉及磷及其化合物的制备技术领域,具体涉及一种磷酸生产用的冷却
+Pt O
【背景技术】
[0002]冷却塔是利用空气同水的接触来冷却水的设备。工业生产中产生的废热,一般需要通过冷却水来移除,因而冷却塔被广泛应用于化工领域。传统水冷却塔主要由风机、电机、填料、播水系统、塔身、水盘等组成。
[0003]湿法磷酸工艺是采用强无机酸分解磷矿,过滤料浆,分离出粗磷酸,经净化得纯磷酸的工艺。在生产过程中,磷酸萃取和浓缩阶段均需提供冷却水,即萃取闪蒸器、浓缩闪蒸室是用经过减温减压后的低压饱和蒸汽加热,产生的气体经氟吸收塔处理后,其中的水蒸气经冷凝器冷凝,需要经过冷却塔冷却后再循环使用。
[0004]现有的磷酸浓缩、制酸装置循环水冷却塔用传统填料冷却塔,使用一段时间后,发现冷却塔存在分水不均匀(水量集中在小区域范围内)、飘雨严重、冷热水温差达不到使用要求等问题,最终导致浓缩及制酸闪冷系统真空度达不到生产要求,对装置生产及现场环境造成一定影响。通过反复观察及检修发现,上述现象是因冷却塔分水部件结垢堵塞、损坏等造成,故冷却塔冷却能力未得到充分发挥,冷却效率下降。
[0005]无填料冷却塔是近几年发展起来的新型产品,并在逐渐取代着传统的填料式冷却塔,在这个阶段,也有一些冷却塔用户在进行着老塔改造一一将原有填料式冷却塔改为新型的无填料喷雾式冷却塔,取得了较好的经济和社会效益。例如,某磷化工企业的磷酸冷却塔设计能力为2400m3/h,分为四间冷却能力为600m3/h的联体旋壶涡流喷淋塔,采用机械通风方式,为磷酸萃取和浓缩提供冷却水。但在实际运行中发现存在如下问题:
[0006]a、旋壶涡流喷淋,雾化效果差,导致传热性能差。塔内部分热水喷淋不均匀,造成局部区域空气从空隙处通过,形成气流“短路”,导致冷却塔冷却效率下降,影响换热器换热效率。
[0007]部分旋壶喷头在塔内喷出的水流成水柱状落下,达不到设计所要求的水雾状,造成布水不均,使热水与空气接触的比表面积减少。同时,热水在空气中的停留时间不够,使得塔的热交换能力降。
[0008]收水器的老化变形,使得冷却塔飘水严重,对装置生产及现场环境造成了一定影响。

【发明内容】

[0009]为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,该冷却塔以稳定运行为前提,采用可靠的冷却塔设计工艺和技术和成熟的新技术、新材料、新工艺及新设备,做到安全可靠、技术先进、经济合理。
[0010]为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,包括风机系统、配水冷却系统、收水器I及塔体2。
[0011 ]所述风机系统设置在塔体2上部,包括风筒3和风机4;风机4为轴流风机,风机4通过电机的传动轴连接传动,风机4的直径可调,风机4安装至风筒3的出风口。
[0012]所述配水冷却系统包括进水总管5、进水分布管6、喷淋管7、平衡管8、冷却雾化喷头9、法兰10、紧固件、喷淋管支撑架11;进水总管5连通进水分布管6,进水分布管6上又设置喷淋管7,喷淋管7与冷却雾化喷头9连接,同时喷淋管7之间设置有平衡管8;每根进水总管5连接2-4根进水分布管6,每根进水分布管6连接2-4根喷淋管7,每根喷淋管7上设置一个冷却雾化喷头9。
[0013]所述进水分布管6和喷淋管7下方铺设方孔为10mmX 10mm的HDPP栅格板12,栅格板12固定在喷淋管支撑架11上,喷淋管支撑架11与塔体2内壁连接;落下的液滴的液膜在栅格板12再次破碎,进行二次热交换;同时使进入到塔内的风得到均匀分布;栅格板12同时具有检修平台的功能。
[0014]所述进水分布管6与喷淋管7之间、喷头与喷淋管7之间的连接均采用法兰10连接。
[0015]所述收水器I包括若干收水器片和用于间隔固定收水器片的收水器支架13,收水器片和收水器支架13通过串杆固定连接,收水器片的形状为对称多波形,避免收水二次后的漂流现象,收水器片间无透视现象,较以往收水器I的收水效率高、气流阻力小。每组收水器I之间、收水器I与塔体2璧板之间能实现紧密搭接,使得飘水率小于常规的收水器I,大大改善了冷却塔对周围环境的影响,延长了风机4叶片的使用寿命。
[0016]本实用新型所述的无填料喷雾冷却塔是利用水栗或循环水回水压力将需冷却的热水,经配水分布管送到雾化器喷嘴,当热水流经喷嘴时,产生内旋流,热水成雾状向上喷出,与空气进行热交换,冷水落入水池,热空气经收水器I除水后由塔顶风筒3排入大气,喷头的雾化效果越好,水雾直径愈小,则水的比表面积愈大,在同样冷却条件下,蒸发散热与接触散热加快,使冷却效果提高。
[0017]为提高冷却喷头的雾化效果,所述冷却喷头的喷淋角为120°。
[0018]为防止停车时间长导致结晶物生成而发生堵塞,在冷却塔内设置一个向下喷淋的喷头,以排除停车时喷淋系统内残留的循环水。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]①、本实用新型所述无填料喷雾冷却塔不用填料,所以传统冷却塔中因使用填料而产生的诸如钙、镁、硅胶等无机盐及微生物的粘附、填料的老化碎裂、堵塞等问题便不复存在,省去了频繁更换填料的费用,降低了运行成本。
[0021]②、本实用新型所述无填料喷雾冷却塔降低了通风阻力,增大了进塔空气量。在传统的填料塔中,填料的阻力约占全塔总阻力的40?50%。不使用填料,从而使全塔总阻力下降40?50%,风量将沿风机4运行曲线增大。气水比可增大20%,提高了冷却效果。
[0022]③、本实用新型所述无填料喷雾冷却塔增大了热水的散热面积。热水从喷嘴中以直径0.5?1.0mm的雾状均匀喷出,水雾直径愈小,则水的比表面积愈大。实践证明,喷雾冷却比填料冷却水的比表面积约增大20%,在同样冷却条件下,蒸发散热与接触散热加快,冷却效果提尚。
[0023]④、本实用新型所述无填料喷雾冷却塔延长了热水与空气的热交换时间。填料冷却时,热水只有从填料上部向下部流淌的一个冷却过程即逆流过程,而喷雾冷却时,热水有顺流和逆流两个冷却过程,使热水冷却更充分,同时,部分水雾将在塔中悬浮,延长了热水与空气的热交换时间。
【附图说明】

[0024]图1为本实用新型所述喷雾冷却塔的结构示意图。
[0025]图2为本实用新型所述冷却雾化喷头布置示意图。
[0026]图3为本实用新型所述冷却雾化喷头立面布置图。
[0027]图4为本实用新型所述冷却雾化喷头结构示意图。
[0028]图5为本实用新型所述栅格板示意图。
[0029]图6为本实用新型所述喷淋管支撑架示意图。
[0030]图7位【具体实施方式】中冷却雾化喷头的喷淋效果曲线图。
[0031 ]图中,收水器1、塔体2、风筒3、风机4、进水总管5、进水分布管6、喷淋管7、平衡管8、冷却雾化喷头9、法兰1、喷淋管支撑架11、栅格板12、收水器支架13。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图及说明对本发明进行进一步说明。
[0033]如图1-7所示,本实施例所述的喷雾冷却塔安装在室外,冷却塔塔体2采用混泥土框架结构,框架经防腐处理,包括风机系统、配水冷却系统、收水器I及塔体2。
[0034]所述风机系统设置在塔体2上部,包括风筒3和风机4;风机4为轴流风机,风机4通过电机的传动轴连接传动,风机4的直径可调,风机4安装至风筒3的出风口。
[0035]所述配水冷却系统包括进水总管5、进水分布管6、喷淋管7、平衡管8、冷却雾化喷头9、法兰10、紧固件、喷淋管支撑架11;进水总管5连通进水分布管6,进水分布管6上又设置喷淋管7,喷淋管7与冷却雾化喷头9连接,同时喷淋管7之间设置有平衡管8;每根进水总管5连接2-4根进水分布管6,每根进水分布管6连接2-4根喷淋管7,每根喷淋管7上设置一个冷却雾化喷头9。
[0036]所述进水分布管6和喷淋管7下方铺设方孔为10mmX 10mm的HDPP栅格板12,栅格板12固定在喷淋管支撑架11上,喷淋管支撑架11与塔体2内壁连接;落下的液滴的液膜在栅格板12再次破碎,进行二次热交换;同时使进入到塔内的风得到均匀分布;栅格板12同时具有检修平台的功能。
[0037]所述进水分布管6与喷淋管7之间、喷头与喷淋管7之间的连接均采用法兰10连接。
[0038]在喷淋管7下方铺设栅格板12,对进塔空气进行整流及作为塔内雾化冷却喷头的一个检修平台。设计冷却循环水量:2400m3/h,进出塔温差大于或等于10°C以上;平面基础尺寸为8000 X 28000mm。
[0039]为提高冷却喷头的雾化效果,所述冷却喷头的喷淋角为120°,为防止停车时间长导致结晶物生成而发生堵塞,在冷却塔塔体2内设置一个向下喷淋的冷却雾化喷头9,以排除停车时喷淋系统内残留的循环水。
【主权项】
1.一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,其特征在于,包括风机系统、配水冷却系统、收水器(I)及塔体(2); 所述风机系统设置在塔体(2)上部,包括风筒(3)和风机(4);风机(4)为轴流风机,风机(4)通过电机的传动轴连接传动,风机(4)的直径可调,风机(4)安装至风筒(3)的出风; 所述配水冷却系统包括进水总管(5)、进水分布管(6)、喷淋管(7)、平衡管(8)、冷却雾化喷头(9)、法兰(10)、紧固件、喷淋管支撑架(11);进水总管(5)连通进水分布管(6),进水分布管(6)上又设置喷淋管(7),喷淋管(7)与冷却雾化喷头(9)连接,同时喷淋管(7)之间设置有平衡管(8);每根进水总管(5)连接2-4根进水分布管(6),每根进水分布管(6)连接2-4根喷淋管(7),每根喷淋管(7)上设置一个冷却雾化喷头(9); 所述进水分布管(6)和喷淋管(7)下方铺设方孔为10mmX 10mm的HDPP栅格板(12),栅格板(12)固定在喷淋管支撑架(11)上,喷淋管支撑架(11)与塔体(2)内壁连接;落下的液滴的液膜在栅格板(12)再次破碎,进行二次热交换;同时使进入到塔内的风得到均匀分布;栅格板(12 )同时具有检修平台的功能; 所述收水器(I)包括若干收水器片和用于间隔固定收水器片的收水器支架(13),收水器片和收水器支架(13)通过串杆固定连接,收水器片的形状为对称多波形,避免收水二次后的漂流现象,收水器片间无透视现象,较以往收水器(I)的收水效率高、气流阻力小。2.根据权利要求1所述的一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,其特征在于,所述冷却喷头的喷淋角为120°。3.根据权利要求1或2所述的一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,其特征在于,在冷却塔塔体(2)内设置一个向下喷淋的冷却雾化喷头(9),以排除停车时喷淋系统内残留的循环水。4.根据权利要求1或2所述的一种磷酸生产专用无填料喷雾冷却塔,其特征在于,所述进水分布管(6)与喷淋管(7)之间、喷头与喷淋管(7)之间的连接均采用法兰(10)连接。
【文档编号】F28F25/06GK205690915SQ201620551203
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月8日 公开号201620551203.4, CN 201620551203, CN 205690915 U, CN 205690915U, CN-U-205690915, CN201620551203, CN201620551203.4, CN205690915 U, CN205690915U
【发明人】李云刚
【申请人】云南澄江天辰磷肥有限公司
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