一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构及其布置方法与流程

1.本发明涉及冷却塔技术领域，具体为一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构及其布置方法。


背景技术：

2.在钢渣的冷却工艺中，可以用到冷却塔对其进行喷水冷却，其主要是将高温钢渣送入冷却塔内的承载装置上后，通过喷淋冷却水对堆积的钢渣进行浇透冷却，这一过程最少将持续十个小时以上，使钢渣冷却破碎，在此过程中，将产生大量的水蒸汽和有害气体，混合气流形成热气流从冷却塔的塔口喷向外界，现有的这种冷却塔，水蒸汽跟随热气流喷发后，就消散于大气中，这就导致需要不断的向冷却塔的蓄水池中添加新的冷却水，保证蓄水池中的水位，同时，有害气体也将跟随热气流直接排向外界，这严重污染了大气环境。
3.同时，钢渣堆积在承载装置上，使得冷却水在喷向钢渣时，只有表层的钢渣才能受到冷却水的直接冷却，而底层的钢渣，只能等冷却水不断从钢渣的缝隙中渗透到底部后，才能受到冷却水的直接冷却，而渗透到底部的冷却水已经在沿途吸收了周围钢渣的热量，使得到达底部的冷却水温度偏高，无法对底部的钢渣进行有效的冷却，同时，生成的高温水蒸汽在上移的过程中，将与喷淋出的冷却水进行一次接触，使得冷却水与高温水蒸汽换热而升温，使得初次接触到钢渣的冷却水的温度就已经偏高，这将大大延长钢渣的冷却时间与冷却效果。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有钢渣冷却用冷却塔在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构及其布置方法，具备热气流被回收、水蒸汽冷凝成液态水回收利用、有害气体过滤净化、钢渣在引料槽内受压滚动、冷却水对滚动的钢渣进行全方位直接水冷、钢渣滚动使间隙大小不断改变而排走堆积的水蒸汽、钢渣掉落撞击下方的撞击板使喷管晃动形成水网、单个钢渣穿过水网进行二次单独水冷、钢渣在螺旋的引料槽内向两侧翻滚的优点，解决了上述背景技术中提出有害热气流直接排放污染空气，且浪费水资源、钢渣受到的直接水冷效果差、水蒸汽先与冷却水接触使冷却水升温的技术问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构，包括冷却塔、冷却塔底部的蓄水池、蓄水池内的水泵，所述水泵的输出端设有水冷管道装置，所述冷却塔上设有引流净化装置，所述冷却塔的内腔中部固定连接有过滤层，所述冷却塔的内腔顶部活动连接有对称的转动管，其中一个所述转动管的一端外侧设有传动齿，所述冷却塔的外侧壁上固定连接有电机ⅱ，所述电机ⅱ的输出端固定连接有输出齿轮，所述输出齿轮与传动齿啮合，所述冷却塔的中部开设有通风孔，所述通风孔位于转动管与冷却塔活动连接的端口处，所述转动管内开设有均布的活动槽，所述活动槽内活动连接有自转柱，所述转动管上开设有均布的滤缝，所述转动管内设有固定管，所述固定管的一端与冷却塔的内腔
壁固定连接，另一端处于悬空状态，所述固定管上开设有均布的卸料孔，所述转动管的内腔壁于固定管的弧形外侧壁之间形成挤压腔，所述固定管内设有布水管，所述布水管上固定连接有均布的喷管，所述布水管上固定连接有均布的撞击板。
6.优选的，所述水冷管道装置包括与水泵输出端固定连接输水管ⅰ，所述输水管ⅰ上固定连接有输水管ⅱ，所述输水管ⅰ和输水管ⅱ的一端分别与布水管的两端活动连接，所述布水管贯穿两个对称的转动管的两端。
7.优选的，所述引流净化装置包括固定连接在冷却塔顶部外侧的电机ⅰ，所述冷却塔的顶部开口处设有轴流风扇，所述轴流风扇与电机ⅰ传动连接，所述冷却塔的顶端开口固定连接有传输管，所述冷却塔的一侧设有引风机、冷凝总成和气体净化总成，所述引风机、冷凝总成和气体净化总成均与传输管固定连接，所述冷凝总成的输出端固定连接有回流管，所述回流管的一端与蓄水池接通。
8.优选的，两个对称的所述转动管的相对端固定连接有连接杆，两个对称的所述转动管通过连接杆固定连接，两个对称的所述转动管的相对端中部开设有贯穿孔，所述贯穿孔的直径值等于转动管直径值的一半，所述转动管与冷却塔活动连接的一端为贯穿状态，所述通风孔的直径值等于转动管直径值的一半。
9.优选的，在轴向方向上，处于同一直线上的自转柱形成带料条，所述带料条与转动管的轴线平行，相邻两条所述带料条之间形成引料槽，所述滤缝处于引料槽内，所述滤缝与转动管的轴线平行。
10.优选的，所述带料条和滤缝在转动管的轴向方向上，逐渐向一侧偏转，形成类螺旋状，所述引料槽呈类螺旋状。
11.优选的，所述固定管的横截面呈四分之三圆形，所述固定管的底部平行于水平面，所述转动管的内腔壁底部于固定管的水平底端之间形成储料腔。
12.一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构，包括以下布置方法：
13.s1、所述蓄水池安装于冷却塔的底部，所述蓄水池通过回流管于冷凝总成接通；
14.s2、所述转动管布置于冷却塔的内部，所述过滤层安装于蓄水池和转动管之间；
15.s3、所述冷却塔的顶端开口与传输管接通；
16.s4、所述引风机位于冷却塔和冷凝总成之间，所述冷凝总成位于引风机和气体净化总成之间，所述气体净化总成的输出端与大气接通。
17.本发明具备以下有益效果：
18.1、本发明通过轴流风扇将热气流送入传输管内，并通过引风机将热气流送入冷凝总成中，使热气流中水蒸汽冷凝成液态，与有害气体分离后，通过回流管回流至蓄水池内，达到冷却水循环利用的目的，同时，有害气体将通过气体净化总成完成净化后，洁净的气体排向大气，避免了有害气体排放导致的污染问题。
19.2、本发明通过转动管的不断转动，使倾斜分布的自转柱形成的带料条推动储料腔内的钢渣进入引料槽内，带动钢渣向上转动进入挤压腔，使钢渣在挤压腔内受到自转柱和固定管的摩擦，以及引料槽倾斜槽道的导引，发生翻滚碰撞，使喷管中喷出的冷却水对翻滚的钢渣进行全方位的直接冲击冷却，达到快速冷却的目的。
20.3、本发明通过钢渣在引料槽内的翻滚，使钢渣间的间隙大小不断发生改变，使堆积在钢渣间隙内的水蒸汽能快速的通过扩大的间隙排走，避免了水蒸汽积压在钢渣间隙内
导致钢渣受水蒸汽高温影响而使得冷却效果降低的问题。
21.4、本发明通过钢渣在引料槽内的翻滚，使不断冷却的钢渣在破碎后，部分小于卸料孔的钢渣能脱离引料槽落向固定管内，使脱落的钢渣撞击在不同方向上的撞击板上，使不同方向上的撞击板因受力不均而带动布水管不断的晃动，从而使喷管喷出的冷却水在一定的范围内形成水网，使下落脱离钢渣堆积的单个钢渣穿过水网进行全方位的过水冷却，使单个钢渣在多次穿过水网时进行快冷，进一步的对钢渣进行快冷。
22.5、本发明通过钢渣在引料槽内的翻滚摩擦碰撞，使固定管振动，通过自转柱自转，使钢渣在倾斜的引料槽内，向远离连接杆的方向滚动，使钢渣在挤压腔的过程中，引料槽内的钢渣分布，呈从布水管的进水处向布水管的中部逐渐减少状态，使从布水管的进水方向产生的水蒸汽向布水管的中部移动过程中，喷管喷出的冷却水与水蒸汽接触升温，将导致冷却水的冷却效果呈从布水管的进水处向布水管的中部逐渐减小的趋势，此时布水管进水处向布水管的中部钢渣逐渐减少的分布，使得中部的升温冷却水将对相对少量的钢渣进行降温，从而保证钢渣整体的冷却效果。
附图说明
23.图1为本发明整体结构分布示意图；
24.图2为本发明转动管立体结构示意图；
25.图3为本发明转动管内部结构分布示意图；
26.图4为本发明固定管立体结构示意图；
27.图5为本发明布水管结构位置示意图；
28.图6为本发明实施例二引料槽结构示意图；
29.图7为本发明实施例二转动管内部结构示意图；
30.图8为本发明实施例一转动管内部结构示意图。
31.图中：1、冷却塔；101、通风孔；2、蓄水池；3、水泵；4、输水管ⅰ；5、输水管ⅱ；6、电机ⅰ；601、轴流风扇；7、传输管；8、引风机；9、冷凝总成；10、气体净化总成；11、回流管；12、过滤层；13、电机ⅱ；131、输出齿轮；14、布水管；15、转动管；151、贯穿孔；152、活动槽；16、滤缝；17、自转柱；171、引料槽；18、固定管；181、卸料孔；19、储料腔；20、挤压腔；21、喷管；22、撞击板；23、连接杆。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例一
34.请参阅图1，一种冷却塔蒸汽收集回收处理装置的架构及其布置方法，包括冷却塔1，冷却塔1底部的蓄水池2，蓄水池2内的水泵3，水泵3输出端固定连接有输水管ⅰ4，输水管ⅰ4上固定连接有输水管ⅱ5，冷却塔1的顶部固定连接有电机ⅰ6，冷却塔1的顶部开口处设有轴流风扇601，轴流风扇601与电机ⅰ6传动连接，冷却塔1的顶端开口固定连接有传输管7，使
轴流风扇601在电机ⅰ6的带动下，抽取冷却塔1内的高温热气流通入传输管7内。
35.参阅图1，冷却塔1的一侧设有引风机8、冷凝总成9和气体净化总成10，引风机8、冷凝总成9和气体净化总成10均与传输管7固定连接，引风机8位于冷却塔1和冷凝总成9之间，冷凝总成9位于引风机8和气体净化总成10之间，气体净化总成10的输出端与大气接通，冷凝总成9的输出端固定连接有回流管11，回流管11的一端与蓄水池2接通，使热气流在传输管7内流通，经过引风机8的引流进入冷凝总成9，使热气流中的水蒸汽转化为液态，通过回流管11回流至蓄水池2内，然后，分离的气体通入气体净化总成10，经过过滤后排出。
36.参阅图1，冷却塔1的内腔中部固定连接有过滤层12，冷却塔1的内腔顶部活动连接有对称的转动管15，过滤层12处于转动管15的下方，使从滤缝16中泄漏的冷却水和钢渣落在过滤层12上，使过滤层12对其进行过滤，使钢渣被阻隔，冷却水回落向下方的蓄水池，其中一个转动管15的一端外侧设有传动齿，冷却塔1的外侧壁上固定连接有电机ⅱ13，电机ⅱ13的输出端固定连接有输出齿轮131输出齿轮131与传动齿啮合，使电机ⅱ13启动时，能通过输出齿轮131啮合传动齿，使转动管15在冷却塔1的限制下进行转动，冷却塔1的中部开设有通风孔101，通风孔101位于转动管15与冷却塔1活动连接的端口处，使外界空气通过通风孔101进入转动管15，在轴流风扇601的带动下形成气流，使气流带走转动管15内的水蒸汽。
37.参阅图1至图2，两个对称的转动管15的相对端固定连接有连接杆23，两个对称的转动管15通过连接杆23固定连接，两个对称的转动管15的相对端中部开设有贯穿孔151，使两个转动管15能同步转动，同时使气流能通过贯穿孔151排出转动管15，贯穿孔151的直径值等于转动管15直径值的一半，避免转动管15内的钢渣通过贯穿孔151排出转动管15，转动管15与冷却塔1活动连接的一端为贯穿状态，通风孔101的直径值等于转动管15直径值的一半，避免转动管15内的钢渣通过通风孔101排出转动管15，并为固定管18与冷却塔1的固定连接提供空间。
38.参阅图3至图6，转动管15内开设有均布的活动槽152，活动槽152内活动连接有自转柱17，在轴向方向上，处于同一直线上的自转柱17形成带料条，带料条与转动管15的轴线平行，相邻两条带料条之间形成引料槽171，使带料条不断的经过储料腔19，使钢渣进入相邻两个带料条间形成的引料槽171内，使引料槽171带动钢渣向上转动进入挤压腔20内，此时钢渣在引料槽171内，受到固定管18的挤压和卸料孔181孔口的摩擦碰撞，以及自转柱17的摩擦碰撞，使钢渣在引料槽171内不断翻滚，转动管15上开设有均布的滤缝16，滤缝16处于引料槽171内，滤缝16与转动管15的轴线平行，翻滚的钢渣间的间隙大小不断改变，使间隙内的水蒸汽通过滤缝16不断排出，同时堆积在钢渣中的冷却水也能通过滤缝16排走。
39.参阅图3至图5，图8，转动管15内设有固定管18，固定管18的一端与冷却塔1的内腔壁固定连接，另一端处于悬空状态，使固定管18能进行振动，固定管18的横截面呈圆形，固定管18上开设有均布的卸料孔181，转动管15的内腔壁于固定管18的弧形外侧壁之间形成挤压腔20，使引料槽171带动钢渣向上转动进入挤压腔20内，此时钢渣在引料槽171内，受到固定管18的挤压和卸料孔181孔口的摩擦碰撞，以及自转柱17的摩擦碰撞，使钢渣在引料槽171内不断翻滚，同时，自转柱17也将因摩擦碰撞做不规则自转，固定管18也将发生振动，使冷却水从喷管21喷向钢渣时，冷却水将直接冲击在翻滚的钢渣正对冷却水的面上。
40.参阅图3至图5，固定管18内设有布水管14，布水管14贯穿两个对称的转动管15的两端，布水管14的两端分别与输水管ⅰ4和输水管ⅱ5的一端活动连接，布水管14上固定连接
有均布的喷管21，布水管14上固定连接有均布的撞击板22，撞击板22与布水管14的轴线平行，使小于卸料孔181孔径的部分钢渣将掉落入固定管18内，使掉落的钢渣撞击在不同侧的撞击板22上，使不同侧的撞击板22受到大小不一的撞击力，使撞击板22带动布水管14饶自身中心线不断晃动，使喷管21喷出的冷却水在晃动中形成类似水网的形态，使掉落的钢渣穿过水网进行全方位的二次单独冷却。
41.实施例二
42.在实施例一的基础上
43.参阅图6至图7，带料条和滤缝16在转动管15的轴向方向上，逐渐向一侧偏转，形成类螺旋状，引料槽171呈类螺旋状，使钢渣在引料槽171的螺旋导向下向两侧翻滚，使更多的钢渣在转动管15的一次转动循环中，能接收到温度更低的冷却水的冷却，同时，处于布水管14中部的升温冷却水，在单位时间内，能对更少量的钢渣进行有效冷却。
44.参阅图3至图5，固定管18的横截面呈四分之三圆形，固定管18的底部平行于水平面，转动管15的内腔壁底部于固定管18的水平底端之间形成储料腔19，使更多的钢渣能堆积在储料腔19内，使掉落在固定管18内的钢渣有足够的空间在此掉落向储料腔19，避免钢渣堆积在固定管18内无法进行多次循环的问题。
45.本发明实施例一的使用方法(工作原理)如下：
46.首先，将钢渣通过贯穿孔输入储料腔19内，接着，启动水泵3，使水泵3开始抽取冷却水通入输水管ⅰ4和输水管ⅱ5，使冷却水通过输水管ⅰ4和输水管ⅱ5通入布水管14的两端接口，此时，冷却水开始通过喷管21喷出，在此过程中，电机ⅰ6带动轴流风扇601转动，使轴流风扇601抽取冷却塔1内的气体送入传输管7内，使外界空气通过通风孔101不断的通入转动管15内，并从滤缝16和贯穿孔151通入冷却塔1内，在冷却塔1内形成气流流动，同时，电机ⅱ13通过输出齿轮131啮合左侧转动管15上的传输齿，使左侧转动管15转动，并通过连接杆23带动右侧的转动管15同步转动；
47.然后，转动管15的转动，使带料条不断的经过储料腔19，使钢渣进入相邻两个带料条间形成的引料槽171内，使引料槽171带动钢渣向上转动进入挤压腔20内，此时钢渣在引料槽171内，受到固定管18的挤压和卸料孔181孔口的摩擦碰撞，以及自转柱17的摩擦碰撞，使钢渣在引料槽171内不断翻滚，同时，自转柱17也将因摩擦碰撞做不规则自转，固定管18也将发生振动，使冷却水从喷管21喷向钢渣时，冷却水将直接冲击在翻滚的钢渣正对冷却水的面上，使大量冷却水吸热生成水蒸汽，此时，部分水蒸汽将跟随流动的气流从贯穿孔151排出转动管15，部分水蒸汽将留存于钢渣的间隙内，在此过程中，翻滚的钢渣间的间隙大小不断改变，使间隙内的水蒸汽通过滤缝16不断排出，接着，小于卸料孔181孔径的部分钢渣将掉落入固定管18内，使掉落的钢渣撞击在不同侧的撞击板22上，使不同侧的撞击板22受到大小不一的撞击力，使撞击板22带动布水管14饶自身中心线不断晃动，使喷管21喷出的冷却水在晃动中形成类似水网的形态，使掉落的钢渣穿过水网进行全方位的二次单独冷却，使二次单独冷却的钢渣掉落在固定管18的底部，在固定管18的振动下，从卸料孔181再次落向储料腔19；
48.最后，还未汽化的冷却水将堆积在储料腔19内，使冷却水逐渐向下渗透，最终从下方的滤缝16排出转动管15，在此过程中，部分细小的钢渣将从滤缝16脱离转动管15，使钢渣和冷却水掉落向过滤层12，使钢渣留存于过滤层12，而冷却水将落向下方的蓄水池2，同时，
产生的水蒸汽跟随气流形成热气流进入传输管7内，经过引风机8的引流进入冷凝总成9，使热气流中的水蒸汽转化为液态，通过回流管11回流至蓄水池2内，然后，分离的气体通入气体净化总成10，经过过滤后排出即可。
49.本发明实施例二的使用方法(工作原理)如下：
50.首先，将钢渣通过贯穿孔输入储料腔19内，接着，启动水泵3，使水泵3开始抽取冷却水通入输水管ⅰ4和输水管ⅱ5，使冷却水通过输水管ⅰ4和输水管ⅱ5通入布水管14的两端接口，此时，冷却水开始通过喷管21喷出，在此过程中，电机ⅰ6带动轴流风扇601转动，使轴流风扇601抽取冷却塔1内的气体送入传输管7内，使外界空气通过通风孔101不断的通入转动管15内，并从滤缝16和贯穿孔151通入冷却塔1内，在冷却塔1内形成气流流动，同时(以图7为例)，电机ⅱ13通过输出齿轮131啮合左侧转动管15上的传输齿，使左侧转动管15逆时针转动，并通过连接杆23带动右侧的转动管15同步逆时针转动；
51.然后，(以图7为例)左侧转动管15的转动，使带料条不断的经过储料腔19，使钢渣进入相邻两个带料条间形成的引料槽171内，使引料槽171带动钢渣向上转动进入挤压腔20内，此时钢渣在引料槽171内，受到固定管18的挤压和卸料孔181孔口的摩擦碰撞，以及自转柱17的摩擦碰撞，使钢渣在引料槽171内不断翻滚，同时，自转柱17也将因摩擦碰撞做不规则自转，固定管18也将发生振动，此时，左侧转动管15的上抬转动，其内的引料槽171靠近连接杆23的一端位置低于远离连接杆23的一端位置，使翻滚的钢渣在引料槽171的倾斜导向下，不断的向布水管14的中部处滚动，使引料槽171内的钢渣数量呈布水管14入水口向布水管14中部逐渐增多的趋势，当左侧转动管15内，携带有钢渣的引料槽171在向下转动时，其内的引料槽171靠近连接杆23的一端位置高于远离连接杆23的一端位置，使翻滚的钢渣在引料槽171的倾斜导向下，不断的向布水管14的入水口处滚动，使引料槽171内的钢渣数量呈布水管14入水口向布水管14中部逐渐减少的趋势(右侧转动管15与左侧的转动管15中的钢渣翻滚方向相反)，接着，使冷却水从喷管21喷向钢渣时，冷却水将直接冲击在翻滚的钢渣正对冷却水的面上，使大量冷却水吸热生成水蒸汽，此时，部分水蒸汽将跟随流动的气流从贯穿孔151排出转动管15，部分水蒸汽将留存于钢渣的间隙内，在此过程中，翻滚的钢渣间的间隙大小不断改变，使间隙内的水蒸汽通过滤缝16不断排出，接着，小于卸料孔181孔径的部分钢渣将掉落入固定管18内，使掉落的钢渣撞击在不同侧的撞击板22上，使不同侧的撞击板22受到大小不一的撞击力，使撞击板22带动布水管14饶自身中心线不断晃动，使喷管21喷出的冷却水在晃动中形成类似水网的形态，使掉落的钢渣穿过水网进行全方位的二次单独冷却，使二次单独冷却的钢渣掉落在固定管18的底部，在固定管18的振动下，从卸料孔181再次落向储料腔19，此时，使振动的固定管18挤压储料腔19内堆积的钢渣，使储料腔19内的钢渣向低凹处滚动均摊；
52.最后，未汽化的冷却水将堆积在储料腔19内，使冷却水逐渐向下渗透，最终从下方的滤缝16排出转动管15，在此过程中，部分细小的钢渣将从滤缝16脱离转动管15，使钢渣和冷却水掉落向过滤层12，使钢渣留存于过滤层12，而冷却水将落向下方的蓄水池2，同时，产生的水蒸汽跟随气流形成热气流进入传输管7内，经过引风机8的引流进入冷凝总成9，使热气流中的水蒸汽转化为液态，通过回流管11回流至蓄水池2内，然后，分离的气体通入气体净化总成10，经过过滤后排出即可。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。