一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的装置的制作方法

本实用新型属于火电厂水处理技术领域，特别涉及一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的装置。

背景技术：

近年来，我国是一个水资源十分贫乏的国家，尤其是在内陆缺水地区水资源已成为制约其经济发展的主要因素。而火电厂是耗水大户，一座6×350MW火力发电厂每天的耗水量约为8×104m3，相当于一座中小城市居民的一天的生活用水总量，水资源短缺会限制火力发电厂的运行，甚至会影响到其他行业或部门的发展。

在火电厂的各个流程中，冷却塔顶部通常会有很多雾气团释放在空气中造成了水资源的浪费，如何将冷却塔顶部散热水蒸气收集起来进行二次循环利用成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的方法及装置，能够有效地将冷却塔顶部散热水蒸气收集起来。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的装置，该冷却塔为双曲线冷却塔，其底部设置冷水池，包括一收集罩、导流槽、四个排水管、刚性环和多个轴流风机，所述收集罩为一环形罩体，其环形侧面呈一定弧度，其位于冷却塔顶部，所述导流槽为一环形槽，该环形槽环绕在冷却塔上部且位于收集罩底部与其一体连接，所述四个排水管位于冷却塔侧壁，每个排水管一端与导流槽连通、另一端连接冷水池。

优选地，所述收集罩从外到内依次包括三层：第一橡胶层、网状支架和第二橡胶层，所述第一橡胶层和第二橡胶层为软质橡胶层，所述网状支架为可变形支架，其用于调节大小、高度和弧度，该网状支架内部设置风向传感器、水量传感器、温湿度传感器和CPU。

优选地，所述导流槽侧壁上设置一条侧凹槽，所述收集罩的边缘处端口镶嵌于侧凹槽内使收集罩与导流槽固定连接。

优选地，所述刚性环环绕在冷却塔的塔顶处，所述轴流风机的数量为十二个，该十二个轴流风机等距离依次排布在刚性环上，每相邻两个轴流风机与刚性环圆心之间形成30°角。

优选地，所述刚性环处设置温度传感器和压力传感器，其用于感测冷却塔塔顶处的散热量和承重。

优选地，所述导流槽包括上面为开口状的环形水槽，该水槽下面设置四个孔洞分别连通四个排水管，每相邻两个孔洞与环形槽圆心之间的角度为90°。

优选地，所述侧凹槽距离导流槽上表面的距离介于1cm-2cm之间。

优选地，所述导流槽的上表面距塔顶的高度为h，导流槽的下表面距塔顶的高度为H，h∶H＝3∶4。

优选地，所述冷却塔内部中间位置设置挡水器、配水系统和散热材料，该冷却塔底部设置热水入口和冷空气入口。

本实用新型又提供了一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的方法，其使用上述装置，包括如下步骤：步骤S1：在冷却塔顶部安装所述刚性环、轴流风机、收集罩、导流槽和排水管，安装时，根据冷却塔塔顶处温度传感器和压力传感器感测到的散热量和承重情况，选择设置不同功率的轴流风机；步骤 S2：根据冷却塔当地的常年风向和风力和温湿度进行感测并将信号传送至CPU，从而调节收集罩的自身形状，包括大小、高度和弧度参数；步骤S3：热水从热水入口沿管道进入配水系统后向下喷淋至散热材料，冷空气从塔底侧的冷空气入口而进入，在冷却塔中间的散热材料与需冷却的热水充分接触混合后带着热量向上排出，冷空气变成热空气，空气中水的分压达到饱和压力，从散热材料低落的冷水进入冷水池，热空气夹杂着水蒸气及部分水滴经过挡水器，空气中的水滴被滞留滴落下来在散热材料处重新与冷空气混合接触，热空气在在塔顶处向上流动，空气中水的分压达到饱和时水汽凝结程度达到最大，于是在冷却塔的顶部形成雾气团；步骤S4：水蒸气在收集罩处遇冷凝结为水滴，沿着收集罩汇集到导流槽的水槽内经由排水管流入冷水池。

与现有技术相比，本实用新型通过设置轴流风机和收集罩，在冷却塔顶部回收饱和蒸发水汽，且将回收的水经过排水管重新流入冷却塔底部冷水池中，提高火电厂的重复用水率，降低了火电厂循环冷却水的消耗量，响应国家节水政策，节约工业用水，对火电厂的节水起着决定的作用。

通过将收集罩设置为可变形的智能收集罩，使收集罩可根据冷却塔当地的常年风向和风力、温湿度等气象条件进行感测调节自身大小、高度和弧度，从而使水蒸气的回收效率更高。

通过设置十二个轴流风机且将每相邻两个轴流风机与刚性环圆心之间形成 30°角，使塔顶处的水蒸气雾团可以更好的吹向收集罩内并流入导流槽。通过在刚性环处设置温度传感器和压力传感器，使技术人员可以根据冷却塔塔顶处的散热量和承重情况设置不同功率的轴流风机，从而使其风力和风向更适合塔顶水蒸气的回收。

通过将导流槽的侧凹槽距离其上表面介于1cm-2cm之间，使回收冷凝水的效果更好。通过将所述导流槽的上表面距塔顶的高度h和导流槽的下表面距塔顶的高度H之间的比例设置为h∶H＝3∶4，使塔顶的水蒸气雾团充分的转换成液态水后进入导流槽。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的装置与冷却塔结合的立体结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例中收集罩与导流槽结合的立体结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例中冷却塔的俯视角度之轴流风机在刚性环上的排列结构示意图；

图4是本实用新型第一实施例中导流槽的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

在本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本实用新型在正常使用情况下定义的，并与附图1中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

请参阅图1，双曲线冷却塔11内部中间位置设置挡水器112、配水系统113 和散热材料114，塔底部自下而上依次为冷水池115、热水入口116和冷空气入口117，在冷却塔11运行时，需冷却的热水从热水入口116沿管道进入配水系统113后向下喷淋至散热材料114，冷空气从塔底侧的冷空气入口117而进入，在冷却塔11中间的散热材料114与需冷却的热水充分接触混合后带着热量向上排出，冷空气变成热空气，热空气夹杂着水蒸气及部分水滴经过挡水器112，空气中的水滴被滞留滴落下来在散热材料114处重新与冷空气混合接触。进塔前冷空气中的水蒸气含量较少，在冷却塔11的散热材料114处冷空气与水充分接触混合带走水中的一部分热量，同时，空气中水的分压达到相对饱和压力，经过散热材料114的冷空气便成为了饱和湿热空气至塔顶111处，空气的水汽凝结程度达到最大，于是在冷却塔11的顶部会出现雾气团。

本实用新型第一实施例一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的装置包括一收集罩14、导流槽15、四个排水管16、刚性环12和多个轴流风机13，所述收集罩14为一环形罩体，其环形侧面呈一定弧度，其位于冷却塔顶部，所述导流槽15为一环形体，该环形槽环绕在冷却塔上部且位于收集罩14底部与其一体连接，所述四个排水管16位于冷却塔侧壁，每个排水管16的一端与导流槽15连通、另一端连接冷水池115。所述导流槽15的上表面距塔顶111的高度为h，导流槽15的下表面距塔顶111的高度为H，在本实施例中，h/H介于3/5-1/2之间，优选值为h∶H＝3∶4，而当h∶H＜3∶4时，由于塔顶111距离导流槽15上部的距离较小，会有一部分水蒸气液化不充分而停留在塔顶111上方；当h∶H＞3∶4时，会使水蒸气液化后流入导流槽15时发生部分汽化现象，只有当h∶H＝3∶4时，塔顶111的水蒸气雾团充分的转换成液态水后进入导流槽 15，经导流槽15后通过排水管16排入冷水池115。

请参阅图2且一并参阅图1，所述刚性环12的数量为十二个，其环绕在塔顶111处，十二个轴流风机13等距离依次排布在刚性环12上，每相邻两个轴流风机13与刚性环12圆心之间形成30°角，这样的设计使塔顶111处的水蒸气雾团可以更好的吹向收集罩14内并流入导流槽15。所述刚性环处设置温度传感器和压力传感器，根据其感测的冷却塔塔顶处的散热量和承重情况，可设置不同功率的轴流风机13，从而使其风力和风向更适合塔顶水蒸气的回收。作为一种变形，所述轴流风机13的数量不做限定，其可以为在刚性环12等距离排列的六个或三个。

请参阅图3和图4，所述导流槽15为一环形槽，其包括上面为开口状的水槽151，该水槽151下面设置四个孔洞(图未示)用于连通排水管16，每相邻两个孔洞与环形槽圆心之间的角度为90°。所述导流槽15侧壁上设置一条侧凹槽152，该侧凹槽152用于将收集罩14的边缘处端口144镶嵌于其内使该两者固定连接。在本实施例中，所述侧凹槽152距离导流槽15上表面的距离介于 1cm-2cm之间，当其距离小于1cm时，收集罩14与导流槽15的连接不够稳固；当其距离大于1cm时，收集罩14内收集的水会在导流槽15侧壁处积累而影响其流入水槽151内，只有当距离介于1cm-2cm之间回收冷凝水的效果更好。

在本实施例中，所述收集罩14为固定形状的环形罩体或者为可变形的智能收集罩，当其为智能收集罩时，该收集罩14从外到内依次包括三层：第一橡胶层141、网状支架142和第二橡胶层142，所述网状支架142为可智能调节大小、高度和弧度的可变形支架，其内部设置风向传感器、水量传感器、温湿度传感器和CPU，该网状支架142对冷却塔当地的常年风向和风力、温湿度等气象条件进行感测并将信号传送至CPU，从而调节其自身的形状，所述第一橡胶层141 和第二橡胶层142为软质橡胶层，可随着中间的网状支架142调节收集罩14整体的大小、高度和弧度。

本实用新型第二实施例一种收集火电厂循环水冷却塔顶部散热水蒸气的方法2(以下步骤中提到的结构请参阅本实用新型第一实施例提供的装置的视图及编号)包括如下步骤：

步骤S1：在冷却塔11顶部安装刚性环12、轴流风机13、收集罩14、导流槽15和排水管16，安装时，根据冷却塔11塔顶111处温度传感器和压力传感器感测到的散热量和承重情况，选择设置不同功率的轴流风机13。

步骤S2：根据冷却塔11当地的常年风向和风力和温湿度进行感测并将信号传送至CPU，从而调节收集罩14的自身形状，包括大小、高度和弧度参数。

步骤S3：冷却塔11塔顶111处形成水蒸气雾团。热水从热水入口116沿管道进入配水系统113后向下喷淋至散热材料114，冷空气从塔底侧的冷空气入口117而进入，在冷却塔11中间的散热材料114与需冷却的热水充分接触混合后带着热量向上排出，冷空气变成热空气，空气中水的分压达到饱和压力，从散热材料低落的冷水进入冷水池，热空气夹杂着水蒸气及部分水滴经过挡水器112，空气中的水滴被滞留滴落下来在散热材料114处重新与冷空气混合接触。热空气在本身物理因素和双曲线冷却塔的“拔风作用”向上流动，在塔顶111空气出口处向上流动，空气中水的分压达到饱和时水汽凝结程度达到最大，于是在冷却塔11的顶部会出现雾气团。

步骤S4：水蒸气在收集罩14处遇冷凝结为水滴，沿着收集罩14汇集到导流槽15的水槽151内经由排水管16流入冷水池115。

与现有技术相比，本实用新型通过设置轴流风机和收集罩，在冷却塔顶部回收饱和蒸发水汽，且将回收的水经过排水管重新流入冷却塔底部冷水池中，提高火电厂的重复用水率，降低了火电厂循环冷却水的消耗量，响应国家节水政策，节约工业用水，对火电厂的节水起着决定的作用。

通过将收集罩设置为可变形的智能收集罩，使收集罩可根据冷却塔当地的常年风向和风力、温湿度等气象条件进行感测调节自身大小、高度和弧度，从而使水蒸气的回收效率更高。

通过设置十二个轴流风机且将每相邻两个轴流风机与刚性环圆心之间形成30°角，使塔顶处的水蒸气雾团可以更好的吹向收集罩内并流入导流槽。通过在刚性环处设置温度传感器和压力传感器，使技术人员可以根据冷却塔塔顶处的散热量和承重情况设置不同功率的轴流风机，从而使其风力和风向更适合塔顶水蒸气的回收。

通过将导流槽的侧凹槽距离其上表面介于1cm-2cm之间，使回收冷凝水的效果更好。通过将所述导流槽的上表面距塔顶的高度h和导流槽的下表面距塔顶的高度H之间的比例设置为h∶H＝3∶4，使塔顶的水蒸气雾团充分的转换成液态水后进入导流槽。