一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于节能减排和工业节水领域，涉及利用工业低温热源中的余热进行制冷，制得的冷量用于冷却的冷却塔水循环的水蒸汽，回收冷却塔的蒸发水，同时还可以得到优质的水源。
【背景技术】
[0002]水是人类赖以生存的基本资源，而地球上适合于人类饮用的水量不到地球总量的1 %。世界范围内，随着人口的增长和经济的发展，淡水资源的需求量不断增加，同时水质不断恶化，水问题日益已成为社会和经济发展的主要制约因素。因而，节约用水、高效的利用水资源，对经济和社会发展起着极其重要的作用。
[0003]冷却塔广泛应用在电力、石油、化工、冶金等行业，是完成循环水冷却的重要装置。逆流湿式冷却塔的运行过程中，始终伴随着蒸发损失、风吹损失和排污损失的产生，传统的湿式冷却塔巨大的耗水量不符合我国经济社会长远发展的要求。随着水资源的日益紧张，水价的不断上涨，在造成巨大经济损失的同时，蒸发损失还会在塔顶形成“白烟”，污染周围环境。因此，开发高效节水冷却塔迫在眉睫。发明专利CN02823434.0用于对冷却塔的流出物进行冷凝的气-气常压热交换器，加装干式换热器，塔壁开设空气引风口，通过空气对循环水进行预降温，这种方法受季节影响较大；发明专利CN200610099573.X冷凝器及其换热方法，采用压缩机对制冷剂压缩后蒸发制冷，此方法虽然制冷效果好，但在制取冷量的同时使用压缩机能量耗费较高，经济性和节能性较差。
[0004]目前利用余热制冷的原理是一种吸收式制冷，是靠消耗低品位热能作为补偿，如低温烟气、低温蒸汽或75°C以上的热水作为热源，因此对废气、废热、太阳能和低温热能的利用具有重要的作用。吸收式制冷机与压缩式冷水机相比最大的优点是节省电能，而且在我国目前许多城市都存在电力紧张的情况下，环境问题日益严峻，吸收式制冷技术受到广泛的关注。
[0005]与此同时，我国淡水自然形势更为严峻。目前得到饮用水的一个潜在主要途径是对海水或者其他水源进行淡化。已经开发出来的商业方法如CN200910070804.8 一种正渗透海水淡化浓盐水处理工艺及处理系统、CN201010525853.9火力发电和蒸馏海水淡化联产的方法和设备、CN200910067793.8低温多效蒸馏海水淡化系统及其工艺流程等，这些方法成本都比较高，而且设备复杂。所以，需要一种既简单又经济环保的冷却塔对其内部水蒸汽进行冷凝，同时可以得到优质的水源。
【发明内容】
[0006]本发明的的目的在于提供一种可以实现的利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔，适用于循环冷却水系统，尤其是大型冷却塔群的水蒸汽回收，实现低耗水排放、节能环保和低成本运行。
[0007]为达到上述目的，本发明采取下述技术方案。
[0008]本发明为一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔，由塔体和布置于塔体内填料、收水器、风机和喷水装置组成，其中在所述塔体的出口处设置有吸收式制冷冷凝器，冷凝器包括蒸发室、吸收室、发生室、冷凝室、布液器；在蒸发室内产生冷量并通过外壁面对冷却塔内的湿热空气进行冷凝。布液器设置在蒸发室上部，蒸发室底部设有集液槽，连接回流管道。发生室与余热热源管路及冷凝室相连，冷凝室通过装有节流阀的制冷剂主管路与布液器相连。蒸发室和吸收室保持真空状态，中间通过隔液装置相连通，吸收室与发生室相连，在管路上分别设有溶液泵和节流阀。
[0009]蒸发室加装有导流通道，导流通道将冷凝出的水送入收水池。蒸发室外壁上设有导流槽。蒸发室的集液槽为漏斗形，通过回流管道与喷淋管道相连，回流管道设有冷剂泵。布液器采用均匀钻孔的钢管或钢板槽制造而成。
[0010]余热热源包括工业排放的低温烟气、热水及低压蒸汽等。余热热源为工业排放的烟气时，需要对烟气的进出口管道进行防磨防腐蚀处理，。
[0011]蒸发室内可设置若干条湿热空气通道。一个蒸发室和一个吸收室也可为一组，可同时并列排布多组，各组布液器通过管道连接到制冷剂主管路，各蒸发室的集液槽相连接，再由回流管道送至喷淋管道。
[0012]根据本发明的一个方面，提供了一种除雾冷却塔，其利用工业余热制冷凝水，包括:
[0013]塔体、布置于塔体内的填料、收水器、风机、喷水装置、设置在所述塔体的出口处的吸收式制冷冷凝器，
[0014]冷凝器包括:
[0015]蒸发室，在蒸发室内产生冷量并通过外壁面对冷却塔内的湿热空气进行冷凝，
[0016]吸收室，
[0017]发生室，
[0018]冷凝室，
[0019]布液器，
[0020]其中
[0021]发生室与余热热源及冷凝室相连，
[0022]冷凝室通过装有节流阀的制冷剂主管路与布液器相连，
[0023]布液器设置在蒸发室上部，
[0024]蒸发室底部设有连接回流管道的集液槽。
[0025]本发明可以充分利用工业生产中的余热，驱动冷凝器进行制冷，从而实现对湿式冷却塔内饱和湿空气的冷却，回收循环冷却水系统中水蒸汽。本发明对电力和工业生产中的湿式冷却塔节水有重要的意义，不仅充分利用余热节约能源、降低成本，还能实现降低耗水排放。这与对湿式冷却塔其他塔内空气冷凝的方法不同，利用工业低温余热进行制冷，饱和湿空气在冷凝器表面进行换热，将湿空气中的水分凝结回收；本方案设备安装方便，实现了高效率、低成本的水资源回收。
【附图说明】
[0026]图1是本发明一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔的结构示意图；
[0027]图2是本发明中蒸发室与吸收室之间隔液装置示意图；
[0028]图3是本发明中冷凝器一种优选实施方式的结构图；
[0029]图4是本发明中冷凝器一种优选实施方式的结构图；
[0030]图5是本发明中冷凝器一种优选实施方式的结构图；
[0031]图6是本发明一种优选实施方式的冷却塔的区划图；
[0032]图7是本发明中另外一种管组实施方式的结构图；
[0033]图8是本发明中一种优选管型的结构图；
[0034]图9是本发明中另一种优选管型的结构图；
[0035]图10是本发明中又一种优选管型的结构图；
[0036]图11是本发明另一种优选实施方式的冷却塔的区划图；
[0037]图12是本发明又一种优选实施方式的冷却塔的区划图。
【具体实施方式】
[0038]如图1所示，是根据本发明的一个实施例的一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔，其包括塔体(120)和布置于塔体(120)内的填料(101)、收水器(102)、风机(118)和喷水装置(119)，其中在所述塔体的出口处设置有吸收式制冷冷凝器。如图2所示，冷凝器包括蒸发室(107)、吸收室(106)、发生室(104)、冷凝室(105)、布液器(116);在蒸发室(107)内产生冷量并通过壁面(123)对冷却塔内的湿热空气(125)进行冷凝。发生室(104)与余热热源(103)及冷凝室(105)相连.冷凝室(105)通过装有节流阀(109的制冷剂主管路与布液器(116)相连。布液器(116)设置在蒸发室(107)上部，蒸发室(107)底部设有集液槽(110)，连接回流管道(114)。蒸发室(107)和吸收室(106)均为压力容器，对真空度要求较高，机组可采用屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备(112)，以保证蒸发室(107)和吸收室(106)的真空度。
[0039]该冷却塔的工作过程是:
[0040]如图1所示，在冷凝器中，吸收式制冷冷凝器以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂。从蒸发室(107)出来的制冷剂蒸汽进入吸收室(106)，被室内的溴化锂溶液所吸收，形成为溴化锂稀溶液。吸收室(106)中的溴化锂稀溶液用溶液泵(108)输送到发生室(104)中，在发生室(104)中利用余热源的热量蒸发溶液中的制冷剂，蒸发出来的制冷剂进入冷凝室(105)，被冷却水冷凝成液体，再经过节流阀(109)膨胀到低压，然后到蒸发室(107)吸收冷却塔内湿热空气的热量，回复到起始状态，完成循环。发生室(104)中的溴化锂浓溶液则通过节流阀(109)回到吸收室(106)，重新用来吸收制冷剂。
[0041]蒸发室(107)与吸收室(106)之间的隔液装置(117)上部采用单人字形结构(如图2所示)，当制冷液在蒸发室(107)内蒸发形成制冷剂蒸汽，通过隔液装置(117)上部的人字形通道进入吸收室(106)，可有效阻挡液滴，防止溴化锂溶液被冷剂水污染。根据本发明的一个实施例，布液器(116)采用均匀钻孔的钢管或钢板槽制造而成。制冷剂工质在重力作用下流过蒸发室(107)内空间，通过蒸发室(107)壁面(123)与湿热空气(125)进行换热，部分制冷剂吸收室外湿热空气(125)的热量蒸发，未蒸发的制冷剂流入底部集液槽
(110);通过回流管道(114)返回喷淋管道(115)，回流管道(114)设有冷剂泵(113)。
[0042]蒸发室(107)加装有导流通道(113)，导流通道(113)将冷凝出的水送入收水池(111)。收水池(il