一种分布式热湿空气自然冷凝器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种分布式热湿空气自然冷凝器，包括支撑装置和固定在支撑装置上的热湿空气排气管道（1）、上集气管（2）、换热管（3）、下集气管（4）、排水排气箱（5）、丝网除雾器（6）、冷凝水回收管（7），下集气管（4）中的冷凝水通过排水排气箱（5）流入冷凝水回收管（7）内，下集气管（4）中的冷湿空气通过排水排气箱（5）的排气口排出；支撑装置用于固定在厂房的顶部，多台冷凝器呈分布式布置在厂房的顶部。本实用新型利用自然冷却方式将热湿空气冷却、冷凝，冷湿空气排入大气，冷凝水可以回收至工厂浊环水系统，经济环保，并且冷凝器呈分布式布置，可以充分利用大气冷源，加强自然冷却效果。
【专利说明】一种分布式热湿空气自然冷凝器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业热交换冷却设备，更具体地说，涉及一种分布式热湿空气自然冷凝器。
【背景技术】
[0002]在冶金、化工、机械、电力等工业企业中存在较多的热湿空气排放场合，如冶金行业连铸二冷过程中，冷却水在冷却连铸坯过程中产生大量水蒸气，水蒸汽连同附近空气一起被风机抽取排放时形成热湿空气。
[0003]工业热湿空气一般为50?100°C，相对湿度60?100%，热品位较低，热经济性差，余热难以找到合适的应用场合，即使有相应梯级应用场合，回收热湿空气热能也需要设置较大的热交换设备，一次性投资较大。因此，热湿空气往往被直接排至厂房外的大气中。
[0004]大量热湿空气排放至大气中，遇冷会形成大量“白雾”，恶化了厂房周围环境，同时造成水资源的严重浪费。在北方的冬季，热湿空气在排气管道中部分冷凝，产生较多的冷凝水，冷凝水珠被高速气流带出，在排气管道出口处随着气流速度的降低冷凝水珠聚集下沉，下沉水珠在厂房上部聚集大量结冰，增加厂房负载，严重影响厂房房屋安全，甚至造成厂房屋架坍塌事故。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种分布式热湿空气自然冷凝器，能够以自然冷却方式冷凝并回收热湿空气中的水。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种分布式热湿空气自然冷凝器，包括支撑装置和固定在所述支撑装置上的热湿空气排气管道、上集气管、换热管、下集气管、排水排气箱、丝网除雾器、冷凝水回收管，所述热湿空气排气管道将热湿空气供至所述上集气管中，上集气管中的热湿空气输送至换热管中，热湿空气在换热管中冷却、冷凝形成冷湿空气和冷凝水进入所述下集气管中，所述下集气管中的冷凝水通过所述排水排气箱流入所述冷凝水回收管内，所述下集气管中的冷湿空气通过排水排气箱上部的所述丝网除雾器排出；所述支撑装置用于固定在厂房的顶部，多个冷凝器呈分布式布置在厂房的顶部。
[0007]上述方案中，所述排水排气箱设置在所述下集气管的端部，所述冷凝水回收管设置在所述排水排气箱的底部。
[0008]上述方案中，所述排水排气箱的排气口为喇叭状的敞口。
[0009]上述方案中，所述排水排气箱的排气口处设有丝网除雾器。
[0010]上述方案中，所述上集气管与两组换热管连接，两组换热管呈“人”字形对称倾斜分布。
[0011]上述方案中，所述热湿空气排气管道与分别分布在左右两侧的上集气管连接。
[0012]上述方案中，所述换热管为翅片管。[0013]实施本实用新型的分布式热湿空气自然冷凝器，具有以下有益效果:
[0014]1、本实用新型利用自然冷却方式将热湿空气冷却、冷凝，冷湿空气排入大气，减少了房顶“白雾”，冷凝水可以回收至工厂浊环水系统，经济环保。
[0015]2、本实用新型结构简单，采用模块化设计、制造，设备制造、运输、运行成本低，工作性能稳定。
[0016]3、多个冷凝器分布式布置，可以充分利用大气冷源，加强热湿空气的自然冷却效
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【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0018]图1是本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器的主视图；
[0019]图2是本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器的左视图；
[0020]图3是本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器的俯视图。
【具体实施方式】
[0021]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0022]如图1-图3所示，本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器包括支撑装置和固定在支撑装置上的热湿空气排气管道1、上集气管2、换热管3、下集气管4、排水排气箱5、丝网除雾器6、冷凝水回收管7。
[0023]热湿空气排气管道I将热湿空气供至上集气管2中，上集气管2中的热湿空气输送至换热管3中，热湿空气在换热管3中冷却、冷凝形成冷湿空气和冷凝水进入下集气管4中，下集气管4中的冷凝水通过排水排气箱5流入冷凝水回收管7内，下集气管4中的冷湿空气通过排水排气箱5的排气口排出。支撑装置用于固定在厂房的顶部，多台冷凝器呈分布式布置在厂房的顶部，间隔分布在厂房顶部的不同位置，可以充分利用大气冷源，加强热湿空气的自然冷却效果。图1中NI为热湿空气进口，N2为冷湿空气出口，N3为冷凝水出□。
[0024]本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器主要用于冷却处理各种工业过程产生的热湿空气。热湿空气温度一般为50?100°C，相对湿度为60?100%，本实用新型实施例分布式热湿空气自然冷凝器采用自然冷却方式对热湿空气进行冷却、冷凝。随着热湿空气的冷却，将产生大量的冷凝水，而冷凝水的凝结将释放出大量潜热，阻碍介质的进一步冷却。由于蒸汽冷凝潜热的释放使热湿空气的冷却功率大大增加，冷凝器必须提供足够的换热面积以保证冷却效果。同时，介质冷却后将产生冷湿空气、冷凝水共存的状态，冷凝器必须具备气液分离功能，以将冷凝水回收至工厂浊环水管道系统，而将冷却后的冷湿空气排入大气。
[0025]优选的，每台冷凝器分两个冷却组，热湿空气排气管道I输运而来的热湿空气分两路供至两个冷却组的上集合管3中。上集合管3将热湿空气均布供至换热管3中，热湿空气在换热管3内冷却、冷凝。冷却后的冷湿空气、冷凝水排入冷却组下部的下集气管4中。下集气管4中的冷湿空气、冷凝水被输送至安装于下集气管4端部的排水排气箱5中。冷湿空气通过排水排气箱5顶部的丝网除雾器6除雾、除水后排入大气，冷凝水在重力作用下通过排水排气箱5底部的冷凝水回收管7回收排至工厂浊环水系统。
[0026]优选的，每个冷凝器分成两个冷却组，每个冷却组包括若干个冷凝器模块。上集气管2与两组换热管3连接，两组换热管3呈“人”字形对称倾斜分布。“人”字形换热管3排下部空气由于受两侧换热管3内热湿空气的影响温度上升，空气温度升高后密度降低，夕卜界空气气体上流横掠穿过换热管3束，冷却组端部冷空气气流在压差的作用下流入换热管3下部“人字型”换热管3排下部，由此迫使附近空气形成热差流动。在自然风速和热差气流的双重作用下，换热管3内的热湿空气被大气冷却至设计温度下的饱和冷湿空气，产生冷凝水。布置不同的换热面积，可将热湿空气冷却至不同温度的冷湿空气，冷却温度一般设计为35?70°C。
[0027]优选的，分布式热湿空气自然冷凝器可以采用模块化设计、制造、运输，单台设备包括若干个冷凝器模块。各个冷凝器模块可在制造厂分别完成制造，多个冷凝器模块分别运输至应用现场，现场完成设备组焊、拼装。模块化设计有助于将设备制造的关键工艺环节放在制造车间进行，确保了制造质量，减少了现场工作量，降低了设备制造成本。
[0028]优选的，分布式热湿空气自然冷凝器设置若干个排水排气箱5，排水排气箱5的排气出口设置为喇叭状的敞口，设置较大的排气口横截面积，以降低冷湿空气排气流速，排气口冷湿空气气流速度一般为0.5?5.0m/s，较低的气流速度可大大减少气流带水。同时，排水排气箱5的排气口设置丝网除雾器6，进一步除去冷湿空气气流中的小水滴。冷湿空气以较低的流速排入大气，由于冷湿空气相对大气温度较高、密度较小，排气气流上升至大气，产生白雾后继续上升，可避免凝结水在厂房房顶聚集、结冰。排水排气箱5出口非对称分布，以减弱排气气流对换热管3管外空气气流的影响。
[0029]本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器被冷却介质为热湿空气，介质对金属的氧化、腐蚀危害较强。因此，自然冷凝器与热湿空气介质直接接触部件均采用不锈钢，以保证设备的使用寿命，一般采用S30408不锈钢，也可根据热湿空气的特性采用其他耐氧化、耐腐蚀材料。
[0030]优选的，换热管3采用翅片管，翅片管的基管采用不锈钢无缝钢管或焊接扁管，翅片材质为铝翅片或者钢翅片，翅片管制造工艺采用缠绕式、挤压式、焊接式等。
[0031]优选的，丝网除雾器6采用S30408不锈钢材质。
[0032]优选的，上集合管3、下集气管4可采用热轧钢板卷制焊接而成，也可直接采用钢管制造。
[0033]优选的，支撑装置包括第一支撑架8和第二支撑架9，主要采用Q235A工字钢、槽钢、角钢等结构钢焊接制作。
[0034]本实用新型分布式热湿空气自然冷凝器采用自然冷却方式对热湿空气进行冷却、冷凝，实现冷凝水与冷湿空气的分离，回收了冷凝水，自然冷凝器结构简单，模块化设计、制造，制造、运输、运行成本低，工作性能稳定。
[0035]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，包括支撑装置和固定在所述支撑装置上的热湿空气排气管道(I)、上集气管(2)、换热管(3)、下集气管(4)、排水排气箱(5)、丝网除雾器(6)、冷凝水回收管(7)，所述热湿空气排气管道(I)将热湿空气供至所述上集气管(2)中，上集气管(2)中的热湿空气输送至换热管(3)中，热湿空气在换热管(3)中冷却、冷凝形成冷湿空气和冷凝水进入所述下集气管(4)中，所述下集气管(4)中的冷凝水通过所述排水排气箱(5 )流入所述冷凝水回收管(7 )内，所述下集气管(4 )中的冷湿空气通过排水排气箱(5)上部的所述丝网除雾器(6)排出；所述支撑装置用于固定在厂房的顶部，多台冷凝器呈分布式布置在厂房的顶部。
2.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述排水排气箱(5)设置在所述下集气管(4)的端部，所述冷凝水回收管(7)设置在所述排水排气箱(5)的底部。
3.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述排水排气箱(5 )的排气口为喇叭状的敞口。
4.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述排水排气箱(5)的排气口处设有所述丝网除雾器(6)。
5.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述上集气管(2)与两组换热管(3)连接，两组换热管(3)呈“人”字形对称倾斜分布。
6.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述热湿空气排气管道(I)与分别分布在左右两侧的上集气管(2)连接。
7.根据权利要求1所述的分布式热湿空气自然冷凝器，其特征在于，所述换热管(3)为翅片管。
【文档编号】F28B1/06GK203672174SQ201420011552
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】徐少春, 秦凤华, 李飞, 沈小军 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司