一种冷却热脱附尾气的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冷却热脱附尾气的装置，包括冷却器本体、冷却水箱、两个冷却水泵、冷却水供水管路、电控系统和公共底座。所述冷却器本体为螺旋板间接冷却器，高温脱附尾气和冷却水逆流流入冷却器，通过冷却器螺旋金属隔板实现间接换热。该装置可用于污染土壤热脱附处理过程中产生的高温高湿脱附尾气的冷却处理，将脱附尾气温度降至常温，并有效去除脱附尾气中水蒸气，同时还可使脱附尾气中低沸点气态污染物随之冷凝进入冷凝水中，降低后续活性炭吸附等尾气处理工艺的处理负荷，保证脱附尾气处理系统正常运行。该装置还具备自动补水、液位监控、补水与温度连锁控制等功能。
【专利说明】 一种冷却热脱附尾气的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于尾气冷却设备领域，涉及一种把热脱附尾气冷却到接近常温的装置。
【背景技术】
[0002]在对污染土壤进行热脱附处理时，污染土壤在被加热的过程中，低沸点的污染物、土壤中所含的水分会随着加热温度的升高，逐渐从污染土壤中分离出来形成热脱附尾气，从而达到污染土壤修复的目的。热脱附尾气在热脱附处理系统尾部所配置的引风机的作用下，进入到后续的尾气处理单元进行相应的处理。
[0003]热脱附尾气的冷却方式分为直接喷水冷却、间接热交换冷却。直接喷水冷却可以把尾气冷却到接近常温的温度，但尾气中水蒸气处于饱和或过饱和状态，且由于尾气流速过快，尾气中夹带有很多的水分，即使在经过多级气水分离后，尾气中的水分含量还是非常高，会使后期尾气处理过程中的活性炭因长期处于潮湿状态而很快饱和而失效，缩短了活性炭的使用寿命，增加了尾气处理成本；引风机和烟管也会因为长期处于潮湿的工作环境中，导致风机叶轮、罩壳和烟管等设备严重腐蚀。
[0004]热脱附尾气经过一般的换热器冷却后温度可达到50°C?80°C，经过冷却后有机污染物大部分以气态形式存在，这一温度范围也会造成活性炭吸附效率的明显降低，不但会增加活性炭的吸附负荷，降低后续尾气处理中所用的活性炭的使用寿命，增加尾气处理成本且可能导致尾气处理不达标。
[0005]由于热脱附尾气内含有比较多的固体颗粒物，直接式冷却会导致污泥聚集在换热器底部或污水排放管道内，长期运行后可能因这些地方污泥聚集过多导致管道或换热器进气管发生堵塞，降低了系统处理效率。
[0006]综上所述，需针对污染土壤热脱附处理工艺产生的脱附尾气开发一种尾气冷却装置，以克服上述问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种冷却热脱附尾气的装置。
[0008]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:一种冷却热脱附尾气的装置，该装置包括冷却器本体、冷却水箱、两个冷却水泵、冷却水供水管路、电控系统、公共底座；冷却器本体位于公共底座的右上方，通过冷却器支架固定于公共底座上；冷却水箱位于公共底座的左上方，直接固定在公共底座上；两个冷却水泵位于公共底座的长度方向的中间位置，直接固定在公共底座上；
[0009]冷却器本体为圆柱形结构，顶面上设置有冷却水出水管、高温热脱附尾气进气管，其中，高温热脱附尾气进气管位于顶面中心位置；侧面上部设置有冷却后的热脱附尾气出气管；侧面下部设置有冷却水第二进水管，冷却水第二进水管通过冷却水供水管路与两个冷却水泵相连；底面中心设置有冷凝水出水管；冷却器本体内设置有冷却芯体，冷却芯体内由相邻的热流体通道和冷流体通道组成；高温热脱附尾气进气管与冷却后的热脱附尾气出气管通过热流体通道相连，冷却水出水管和冷却水第二进水管通过冷流体通道相连；其中冷却水出水管上设置有第一热电偶、热脱附尾气出气管上设置有第二热电偶、高温热脱附尾气进气管上设置有第三热电偶。
[0010]冷却水箱上安装有磁翻板液位计,顶面上设置有冷却水第一进水管和补水管,一侧设置有排污管，另一侧开有两个出水孔；两个出水孔分别与两个冷却水泵通过冷却水供水管路相连；补水管上设置有电磁阀；
[0011]电控系统包括供电单元、信号接收单元、电控单元和报警器；供电单元与两个冷却水泵、电控单元和报警器相连；信号接收单元与第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和磁翻板液位计相连，信号接收单元和报警器均与电控单元相连。
[0012]进一步地，所述热流体通道和冷流体通道均为螺旋形结构。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014](I)脱附尾气经该系统处理后脱附其水分含量大幅度降低，保证后续尾气处理系统处于一个相对干燥的环境中，避免了尾气处理系统中活性炭因长期处于潮湿状态而发生的快速饱和现象，也防止尾气处理的烟管、风机内部因长期处于潮湿状态所发生的锈蚀现象，延长了活性炭、引风机及尾气管道的使用寿命。
[0015](2)脱附尾气经该系统处理后其污染物含量大幅降低，减轻了后续尾气处理单元活性炭的吸附负荷，同时保证尾气达标排放。
[0016](3)将污染物冷凝后与冷凝水一起通过冷凝水出水管排出；在后续的水处理单元，可以通过重力分离、离心分离或溶剂萃取的方式实现污染物与水的分离，以实现汞的回收利用。
[0017](4)本装置设置有两个冷却水泵，一用一备，保证系统正常运行。
[0018](5)本系统通过:在冷却水箱上设置自动补水管路及措施，设置液位监控设施并与补水管路、冷却水出水管路进行联锁控制，实现了工艺全流程自动化控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是装置的主视图；
[0020]图2是装置的立体结构图；
[0021]图3是热流体通道和冷流体通道的结构示意图；
[0022]图4是电控系统的结构示意图
[0023]图5是电控单元的电路图；
[0024]图中，1、排污管；2、冷却水箱；3、冷却水第一进水管；4、磁翻板液位计；5、补水管；6、冷却水泵；7、冷却水供水管路；8、电控系统；9、冷却水出水管；10、冷却水第二进水管；11、冷却后的热脱附尾气出气管；12、高温热脱附尾气进气管；13、公共底座；14、冷却器支架；15、冷凝水出水管；16、冷却器本体；17、冷却芯体；18、热流体通道；19、冷流体通道。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，一种冷却热脱附尾气的装置，该装置包括冷却器本体16、冷却水箱2、两个冷却水泵6、冷却水供水管路7、电控系统8、公共底座13 ;冷却器本体16位于公共底座13的右上方，通过冷却器支架14固定于公共底座13上；冷却水箱2位于公共底座13的左上方，固定在公共底座13上；两个冷却水泵6位于公共底座的长度方向的中间位置，固定在公共底座13上；
[0026]如图2所示，冷却器本体16为圆柱形结构，顶面上设置有冷却水出水管9、高温热脱附尾气进气管12，其中，高温热脱附尾气进气管12位于顶面中心位置；侧面上部设置有冷却后的热脱附尾气出气管11 ;侧面下部设置有冷却水第二进水管10，冷却水第二进水管10通过冷却水供水管路7与两个冷却水泵6相连；底面中心设置有冷凝水出水管15 ;冷却器本体16内设置有冷却芯体17，冷却芯体内由相邻的热流体通道18和冷流体通道19组成；高温热脱附尾气进气管12与冷却后的热脱附尾气出气管11通过热流体通道18相连，冷却水出水管9和冷却水第二进水管10通过冷流体通道19相连；其中冷却水出水管9上设置有第一热电偶20、冷却后的热脱附尾气出气管11上设置有第二热电偶21、高温热脱附尾气进气管12上设置有第三热电偶22。三个热电偶分别检测三个管子内流体的温度，即冷却水出水管的出水温度、热脱附尾气进气温度、热脱附尾气出气温度。
[0027]冷却水箱2上安装有磁翻板液位计4,顶面上设置有冷却水第一进水管3和补水管5，一侧设置有排污管1，另一侧开有两个出水孔；两个出水孔分别与两个冷却水泵6通过冷却水供水管路7相连；补水管5上设置有电磁阀；排污管I用于在装置检修时把冷却水箱的水排空。
[0028]如图4和5所示。电控系统8包括供电单元、信号接收单元、电控单元和报警器；供电单元与两个冷却水泵6、电控单元和报警器相连；信号接收单元与第一热电偶20、第二热电偶21、第三热电偶22和磁翻板液位计4相连，信号接收单元和报警器均与电控单元相连。
[0029]如图3所示。所述热流体通道18和冷流体通道19均为螺旋形结构，这种螺旋结构可以由两张平行的金属板卷制成两个螺旋形通道，冷热流体之间通过螺旋板壁进行间接换热。高温热脱附尾气由高温热脱附尾气进气管12进入冷却芯体17冷却后，沿着热流体通道18进入到冷却后的热脱附尾气出气管11，离开热交换器本体16 ;冷却水通过第二进水管10进入冷却芯体17受热，之后沿着冷流体通道19进入到冷却水出水管9，离开冷却器本体16。高温热脱附尾气与冷却水在冷却器本体内进行充分的热交换，经过冷却后的尾气中冷凝下来的水和污染物汇集到热交换器本体下部，通过热交换器下部的冷凝水出水管15离开冷却器本体16。
[0030]该装置的工作过程如下:
[0031]1.将高温热脱附尾气进气管12连接到热脱附设备的尾气出气管道，冷却后的热脱附尾气出气管11连接到尾气处理装置；冷凝水出水管15与水处理装置相连；冷却水第一进水管3和补水管5与水冷却装置相连。同时，设定磁翻板液位计4的液位阈值和第三热电偶22的温度阈值；此外，冷却水出水管9可以连接到需要制冷的设备上；
[0032]2.启动电控系统8，供电单元给冷却水泵6、信号接收单元、电控单元、报警器供电，驱动冷却水泵6运行，冷却水泵6将冷却水箱2中的冷却水输送到冷却水第二进水管10，高温热脱附尾气通过高温热脱附尾气进气管12进入冷却芯体17，高温热脱附尾气在热流体通道18冷却后，从冷却后的热脱附尾气出气管11排出，冷却水在冷流体通道19中受热后,从冷却水出水管9排出。冷却芯体17工作过程中产生的冷凝水从冷凝水出水管排出。
[0033]此过程中，三个热电偶分别检测冷却水出水管9、高温热脱附尾气进气管12、热脱附尾气出气管11出的温度，磁翻板液位计4检测冷却水箱2的液位高度，当发生以下任意一种情况时，电控单元控制报警器报警:
[0034]1.冷却后的热脱附尾气出气管11处的第二热电偶21温度高于正常运行温度；
[0035]2.冷却水出水管9处的第一热电偶20温度高于正常运行温度；
[0036]3.磁翻板液位计4测得的液位高于低于步骤I中设定的液位阈值；
[0037]4.高温热脱附尾气进气管12处的第三热电偶22的温度高于步骤I中设定的温度阈值。
[0038]当发生以下任意一种情况时，电控单元控制电磁阀开启，冷却水从补水管5进入冷却水箱2:
[0039]1.冷却后的热脱附尾气出气管11处的温度高于正常运行温度；
[0040]2.冷却水出水管9处的温度高于正常运行温度；
[0041]3.磁翻板液位计4测得的液位高于低于步骤I中设定的液位阈值。
【权利要求】
1.一种冷却热脱附尾气的装置，其特征在于，该装置包括冷却器本体(16)、冷却水箱(2)、两个冷却水泵(6)、冷却水供水管路(7)、电控系统(8)、公共底座(13);冷却器本体(16)位于公共底座(13)的右上方，通过冷却器支架(14)固定于公共底座(13)上；冷却水箱(2)位于公共底座(13)的左上方，其固定在公共底座(13)上；两个冷却水泵(6)位于公共底座的长轴方向的中间位置，其固定在公共底座(13)上； 冷却器本体(16)为圆柱形结构，顶面上设置有冷却水出水管(9)、高温热脱附尾气进气管(12)，其中，高温热脱附尾气进气管(12)位于顶面中心位置；侧面上部设置有冷却后的热脱附尾气出气管(11);侧面下部设置有冷却水第二进水管(10)，冷却水第二进水管(10)通过冷却水供水管路(7)与两个冷却水泵(6)相连；底面中心设置有冷凝水出水管(15);冷却器本体(16)内设置有冷却芯体(17)，冷却芯体内由相邻的热流体通道(18)和冷流体通道(19)组成；高温热脱附尾气进气管(12)与冷却后的热脱附尾气出气管(11)通过热流体通道(18)相连,冷却水出水管(9)和冷却水第二进水管(10)通过冷流体通道(19)相连；其中冷却水出水管(9)上设置有第一热电偶(20)、热脱附尾气出气管(11)上设置有第二热电偶(21)、高温热脱附尾气进气管(12)上设置有第三热电偶(22)； 冷却水箱(2)上安装有磁翻板液位计(4)，顶面上设置有冷却水第一进水管(3)和补水管(5)，一侧设置有排污管(1)，另一侧开有两个出水孔；两个出水孔分别与两个冷却水泵(6)通过冷却水供水管路(7)相连；补水管(5)上设置有电磁阀； 电控系统(8)包括供电单元、信号接收单元、电控单元和报警器；供电单元与两个冷却水泵(6)、电控单元和报警器相连；信号接收单元与第一热电偶(20)、第二热电偶(21)、第三热电偶(22)和磁翻板液位计(4)相连，信号接收单元和报警器均与电控单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种冷却热脱附尾气的装置，其特征在于，所述热流体通道(18)和冷流体通道(19)均为螺旋形结构。
【文档编号】F28F27/00GK204165429SQ201420592412
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】万德山, 胡清, 唐一, 张鹤清, 谢丹, 熊杰, 高菁阳, 林斯杰 申请人:中节能大地环境修复有限公司