一种新型消白塔的制作方法

本发明涉及烟气净化设备领域，尤其涉及一种使用塑料软管作为冷凝管的消白塔。

背景技术：

在电厂、钢厂等生产工艺中，不可避免的要产生含有大量水分的烟气，该烟气在排放口处因为环境温度的变化，会以“白色烟雾”的形式显现，俗称“白烟”。白烟中除含有大量的水分外，有时还含有大量的污染性的粉尘、有害气体等。白烟的存在，既会造成局部污染，又严重影响环境美观，因此，减弱甚至消除白烟现象，也成为当前环保的要求和任务。目前，已有不少工艺和设备对白烟现象能够进行处理，其主要的方法为对原烟气进行降温冷凝，降温介质采用的为冷却水，用冷却水冷却的缺点为耗水量高、能源消耗大、运行成本高。现有消白工艺，尚未发现直接用空气作为冷却源的技术。另外，现有技术中的换热元件均为金属，如ggh中的换热板、传统的烟气换热器中的换热管等。因为金属的传热系数相对较高，如纯铜的是401，铝为237；钢的要小一点，也为36-54。因为塑料的传热系数相对较低，如pe塑料为0.4w/k.m，硬质pvc为0.14；软质pvc为0.17;,abs为0.25;pp为0.21-0.26，迄今为止，尚未有工艺将塑料管用于消白设备中。

技术实现要素：

本发明提供一种用空气作为冷却介质、使用薄壁塑料软管作为换热元件进行消白的消白塔，本发明是通过如下技术方案是：

一种新型消白塔，其特征在于，新型消白塔包括塔壳、冷凝管和导气筒，塔壳内腔由下至上依次为进风区、出气区、冷凝区、进气区和混气区，进风区设进风口，供冷却风进入塔内，出气区位置设下管箱，下管箱连通冷凝管内腔和导气筒，出气区连通进风区和冷凝区，冷凝区内布置冷凝管，进气区位置设上管箱，上管箱连通烟气进口与冷凝管内腔，进气区连通冷凝区和混气区，混气区也连通导气筒。

优选的，其中冷凝管为塑料薄壁软管。

优选的，其中塑料薄壁软管为伸缩管。

优选的，其中在冷凝区设置支撑杆，冷凝管缠绕在支撑杆上。

本发明的有益效果为：

1、用空气作为冷却介质，降低了运行成本；

2、克服了技术偏见，将导热系数极低的塑料软管用作了冷凝管；

3、降低了生产成本，在换热塔中将较高成本的金属制换热元件换成了价格较低的塑料；

4、安装操作方便，与金属接管相比，安装软塑料管省时省力。

5、提高了换热管的耐酸性。不同于金属，塑料耐酸腐蚀的能力大大提高。

附图说明

图1为消白塔的结构图；

图2为管箱的三种剖面图；

图3为伸缩塑料软管的示意图；

图4为波纹塑料软管的示意图；

图5为塑料软管在冷凝区的一种布置图。

具体实施方式

实施例一

结合附图1、附图2，对本发明说明如下：

新型消白塔包括塔壳1、冷凝管2和导气筒3。塔壳1与冷凝管2结合，构成实质为气气换热器的结构，冷凝管2内腔及上管箱4、下管箱5为管程，塔壳1内腔为壳程，管程为烟气的通道，壳程为冷却风的通道。塔壳1内腔由下至上依次为进风区6、出气区7、冷凝区8、进气区9和混气区10，其中塔壳1在进风区6位置设进风口11，供冷却风进入塔内，出气区7位置设下管箱5，下管箱5为绕塔壳1布置的环形空腔，空腔截面可以为三角形、半圆形、或者矩形，下管箱5相对于外界和塔壳1内腔封闭，其内侧开设若干管孔，连接冷凝管2，外侧的一部位开设烟气出口12，来自冷凝管2的烟气先进入下管箱5，然后通过烟气出口12进入导气筒3。

塔壳1出气区7的、除了下管箱5所占位置的部分空腔，连通进风区6和冷凝区8，冷凝区8内布置冷凝管2，冷凝管2由上及下布置，下部连接下管箱5，上部连接进气区9位置的上管箱4。上管箱4和下管箱5相同，也为绕塔壳1布置的环形空腔，空腔截面可以为三角形、半圆形、或者矩形，上管箱4相对于外界和塔壳1内腔封闭，其内侧开设若干管孔，连接冷凝管2，外侧的一部位开设烟气进口13，原始烟气先通过烟气进口13进入上管箱4，再由上管箱4进入冷凝管2内腔。

塔壳1进气区9的、除了上管箱4所占位置的部分空腔连通冷凝区8和混气区10，塔壳1在混气区10位置上开设烟气二次进口14，烟气二次进口14与导气筒3连接，来自导气筒3的烟气通过烟气二次进口14进入塔壳1的混气区10。

新型消白塔的消白原理如下：

首先，消白的冷却介质为空气，由鼓风机从进风口11鼓入进风区6，形成冷却风，冷却风沿出气区7向上，进入冷凝区8，在冷凝区8中，吸收冷凝管2传来的热量，使冷凝管2冷却，同时冷却风自身的温度提高；随后，冷却风穿过进气区9，进入塔壳1的混气区10。

与此同时，含有大量水汽的原始烟气先通过烟气进口13进入上管箱4，然后沿上管箱4内的冷凝管2进口进入冷凝管2，因为冷凝管2的温度较低，因此烟气中的大部分水汽转变为液体水，沿冷凝管2壁流下，最后经下管箱5底部的出水口15流出塔外；同时烟气的温度也被降低，形成净化烟气，净化烟气沿冷凝管2下行，通过下管箱5上的冷凝管2出口进入下管箱5，然后再通过下管箱5上开设的烟气出口12进入导气筒3。净化烟气在导气筒3内再沿导气筒3内腔上升，上升到塔壳1混气区10高度位置时，再通过烟气二次进口14进入塔壳1的混气区10，在混气区10内与冷却风混合后继续上升，最后出塔壳1，进入大气。

因为净化烟气在冷凝管2中去除了大部分水汽，并且在混气区10又和升高了温度的冷却风混合，既增大了风量，使相应的水分含量大幅降低，又提高了温度，从而极大削弱白烟形成的条件，达到了消除白烟的目的。这样，从塔顶放出的烟气，几乎不出现白烟现象。

在该实施例中，冷凝管2的材料为q235号钢。

实施例二

其他条件不变，结合图1、图2，将实施例一中的冷凝管2改成厚度为0.2mm、材料为pvc的伸缩塑料软管。

塑料软管之所以能够在消白工艺中能够当做换热管使用，其原因是：其一，虽然其导热系数要远远小于金属，但是塑料软管的壁很薄，这会极大抵消导热系数对换热量的影响，实际应用中，管的厚度不超过2mm，越小传热效果越好，但考虑强度原因，要求为100um以上；其二、塑料软管可以在冷却腔内布置较大长度，这样可以延长烟气在换热区的停留时间，从而增大了换热效果；其三，无论是塑料软管内的烟气还是管外的冷却风，均是流动气体，管两边均是气体分子进行热交换，这也改善塑料软管的传热效果；其四，工艺为连续作业，这为塑料管壁的温度传递保证足够时间。

实施例三

其他条件不变，结合图1、图4，将实施例一中的冷凝管2改成厚度为0.5mm、材料为聚乙烯的波纹塑料软管。

实施例四

其他条件不变，结合图2、图3和图5，在塔的冷凝区8内设一支撑杆16，将实施例二中的冷凝管2布置改换成图5形式。

技术特征：

1.一种新型消白塔，其特征在于，新型消白塔包括塔壳、冷凝管和导气筒，塔壳内腔由下至上依次为进风区、出气区、冷凝区、进气区和混气区，塔壳在进风区位置设进风口，供冷却风进入塔内，出气区位置设下管箱，下管箱连通冷凝管内腔和导气筒，出气区连通进风区和冷凝区，冷凝区内布置冷凝管，进气区位置设上管箱，上管箱连通烟气进口与冷凝管内腔，进气区连通冷凝区和混气区，混气区也连通导气筒。

2.根据权利要求1所述的新型消白塔，其中冷凝管为塑料薄壁软管。

3.根据权利要求2所述的新型消白塔，其中塑料薄壁软管为伸缩管。

4.根据权利要求2所述的新型消白塔，其中塑料薄壁软管为波纹管。

5.根据权利要求2、3或4所述的新型消白塔，其中在冷凝区设置支撑杆，冷凝管缠绕在支撑杆上。

技术总结
本发明公开了一种新型消白塔，新型消白塔包括塔壳、冷凝管和导气筒，塔壳内腔由下至上依次为进风区、出气区、冷凝区、进气区和混气区，塔壳在进风区位置设进风口，供冷却风进入塔内，出气区位置设下管箱，下管箱连通冷凝管内腔和导气筒，出气区连通进风区和冷凝区，冷凝区内布置冷凝管，进气区位置设上管箱，上管箱连通烟气进口与冷凝管内腔，进气区连通冷凝区和混气区，混气区也连通导气筒。新型消白塔用空气作为冷却介质，具有运行成本低，消白效果好、制造以及维修方便等特点。

技术研发人员：刘森
受保护的技术使用者：北京亿玮坤节能科技有限公司
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2020.07.07