專利名稱：一種節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器及其水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種用于節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，以及包括該水箱的節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器。
背景技術(shù)：
煉油廠塔頂油氣需要冷凝，目前使用較多的冷凝器是干空冷式冷凝器或水冷式冷凝器，水膜蒸發(fā)式冷凝器的使用也逐漸多了起來(lái)。水膜蒸發(fā)式冷凝器上方排出的空氣攜帶著較多的水汽，所以水膜蒸發(fā)式冷凝器的正上方一般不宜再安放其它設(shè)備。由于這個(gè)特點(diǎn)，水膜蒸發(fā)式冷凝器有時(shí)安裝在房頂或其它裝置的上方。水膜蒸發(fā)式冷凝器管束一般長(zhǎng)9m，寬3m，水膜蒸發(fā)式冷凝器金屬重量一般超過(guò)20噸。在水膜蒸發(fā)式冷凝器中，從噴淋裝置中出來(lái)的冷卻水噴淋到換熱管束上，在管外形成水膜，并受重力作用落到管束下方的水箱里，水泵從水箱里抽吸冷卻水送到噴淋裝置再次噴淋，如此循環(huán)往復(fù)。常規(guī)的水膜蒸發(fā)式冷凝器的水箱一般為矩形立方體，水深一般0.6m左右，所以水箱中水的體積為16.2m3(9mX3mX0.6m)，重量約為16噸。若10臺(tái)水膜蒸發(fā)式冷凝器并聯(lián)，則水的重量約160噸。若水膜蒸發(fā)式冷凝器放到房頂或鋼構(gòu)平臺(tái)上，則要根據(jù)水膜蒸發(fā)式冷凝器的總重核算廠房或鋼構(gòu)平臺(tái)的承重能力，當(dāng)原有廠房或鋼構(gòu)平臺(tái)承重能力不足時(shí)，還需另外加固。為避免水膜蒸發(fā)式冷凝器中的鈣鎂離子結(jié)垢，會(huì)采用除鹽水作為水膜蒸發(fā)式冷凝器的冷卻水，除鹽水的成本比自來(lái)水高得多。當(dāng)水膜蒸發(fā)式冷凝器啟用時(shí)，水箱需要先裝滿除鹽水；當(dāng)水膜蒸發(fā)式冷凝器停止使用時(shí)，水箱中的除鹽水因?yàn)橐雅c大氣環(huán)境接觸，受到一定的污染，故不再回收，造成一定的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一是，提出一種用于節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器中的復(fù)合型水箱，該水箱的底面呈傾斜式結(jié)構(gòu)，可減少冷卻水的充注量和停止運(yùn)行后水的浪費(fèi)，并減輕水膜蒸發(fā)式冷凝器的運(yùn)行重量，減少?gòu)S房或鋼構(gòu)平臺(tái)的建造或加固費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的用于節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，包括:水盤，其周邊設(shè)置有圍板，用于盛接蒸發(fā)管束上落下的冷卻水；水斗,其入口設(shè)置在水盤底面上；其特征在于，所述水盤底面呈傾斜狀，所述水斗入口設(shè)置在該傾斜底面的最低處，流入水盤中的冷卻水通過(guò)該傾斜底面流動(dòng)匯聚到水斗入口，進(jìn)而流入所述水斗中；并且，所述水盤的傾斜底面下方設(shè)置有多個(gè)與水斗并列布置的支撐立柱，用于支撐水箱。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述的水斗底面呈倒錐狀，中心的錐點(diǎn)處開(kāi)有排污口，并與排污管連通。[0014]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述的斗體側(cè)面下部與泵的入口管連通，水斗中的水通過(guò)該入口管被泵抽出。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，水斗中設(shè)置有濾板或?yàn)V網(wǎng)，以對(duì)將進(jìn)入泵入口管中的水進(jìn)行過(guò)濾。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，水斗側(cè)面上部裝設(shè)有補(bǔ)水管，以補(bǔ)償水斗中蒸發(fā)和排污的水量。本實(shí)用新型的目的之二是，提供一種節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器，其包括上述的水箱。本實(shí)用新型的另一目的是，提供一種節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器，其包括從上到下依次布置的風(fēng)機(jī)、噴淋裝置、水膜蒸發(fā)管束和上述水箱；來(lái)自周圍環(huán)境的空氣在風(fēng)機(jī)作用下從管束底部穿過(guò)管束向上流動(dòng)；與此同時(shí)，噴淋裝置中的冷卻水噴淋到水膜蒸發(fā)管束上向下流動(dòng)；冷卻水在管外壁表面形成水膜，水膜吸收管內(nèi)熱量，溫度升高，向膜外空氣傳熱，且水膜中有一部分水會(huì)蒸發(fā)進(jìn)入膜外空氣，隨風(fēng)向上，排出冷凝器；管內(nèi)的可凝氣向管外放熱并冷凝成液體；管束上的冷卻水受重力作用落入所述水箱的水盤，再匯聚到所述水箱的水斗，該水斗中的水經(jīng)泵送上噴淋裝置，再次噴淋，如此這般連續(xù)不斷，構(gòu)成冷卻水的循環(huán)。相對(duì)于常規(guī)的矩形立方體水箱，本實(shí)用新型的復(fù)合型水箱的水盤較淺，水盤所需的圍板面積大大減少，這樣可以減輕水膜蒸發(fā)式冷凝器本體的金屬重量，節(jié)省水箱材料費(fèi)用和防腐涂料等費(fèi)用。另外，由于水膜蒸發(fā)式冷凝器本體金屬重量和運(yùn)行水重量的減輕，廠房或鋼構(gòu)平臺(tái)的荷重可以明顯減少，廠房或鋼構(gòu)平臺(tái)的橫梁、立柱和基礎(chǔ)等材料費(fèi)用及施工費(fèi)用就可明顯減少。

圖1是采用復(fù)合型水箱的節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器示意圖。圖2是復(fù)合型水箱示意圖。圖3是水斗內(nèi)外示意圖。圖中，I管長(zhǎng)方向傾斜水盤，2管束寬度方向傾斜水盤，3水斗，4圍板，5立柱，6濾板，7排污管，8排污閥，9補(bǔ)水管，10補(bǔ)水閥，11泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。但本實(shí)用新型不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型做某些非本質(zhì)性的修改而形成的技術(shù)方案，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)施例中的用于節(jié)水減重型水膜蒸發(fā)式冷凝器中的復(fù)合型水箱，包括水盤，該水盤的周邊設(shè)置有圍板4，冷凝器中噴到管束上的冷卻水向下落入水盤。特別是，水盤底面呈傾斜狀，盛接的冷卻水可以通過(guò)該底面流動(dòng)并匯聚。另外，在水盤底面上設(shè)置有水斗3,該水斗3包括水斗入口和斗體。其中，水斗入口設(shè)置在水盤最低處，水盤盛接并匯聚的冷卻水通過(guò)該入口流入斗體；水盤的傾斜底面可以優(yōu)選由兩部分斜面組成，如沿管長(zhǎng)方向傾斜的水盤I和沿蒸發(fā)管束寬度方向傾斜的水盤2—起組成傾斜底面，那么底面的最低處可以在底面中的一角，當(dāng)然，傾斜底面也可以為其它形狀，如圓錐形、棱錐形或者其它傾斜斜面形狀，因此其中的水斗3入口位置也可以相應(yīng)位于底面的角落、中部或其他部位，只要保證位于最低處，使水盤內(nèi)的水可以最后匯聚流入水斗即可。水盤的傾斜底面下方設(shè)置有多個(gè)支撐立柱5，用于支撐水箱，支柱高度根據(jù)底面的傾斜程度遞減，即傾斜面越低處的支柱高度越矮，最好是使得整體上各支柱的底面與水斗底面處于同一水平面。水斗3的底面優(yōu)選呈倒錐狀，錐頂處開(kāi)有排污口，并與排污管7連通，排污管引出水箱后在操作方便處裝設(shè)排污閥8。水斗3斗體側(cè)面下部與泵11的泵入口管連通，水斗3中的水通過(guò)該入口管被泵11抽出。水斗3中設(shè)置有濾板或?yàn)V網(wǎng)6，以對(duì)將進(jìn)入泵11入口管中的水進(jìn)行過(guò)濾。濾板或?yàn)V網(wǎng)的面積要大一些，以減小泵的吸入阻力。水斗3側(cè)面上部裝設(shè)有補(bǔ)水管9，以補(bǔ)償冷卻水噴淋循環(huán)過(guò)程中蒸發(fā)的水量和排污量等，補(bǔ)水管9上可設(shè)有補(bǔ)水閥10。復(fù)合型水箱中，管長(zhǎng)方向的傾斜水盤和管束寬度方向的傾斜水盤要分別下料。裝配時(shí)，兩個(gè)傾斜水盤采用對(duì)接焊，兩個(gè)傾斜水盤與水斗采用角接焊。本實(shí)施例中的節(jié)水減重型蒸發(fā)冷凝器，包括從上至下依次布置的風(fēng)機(jī)、噴淋裝置、水膜蒸發(fā)管束和上述水箱。來(lái)自周圍環(huán)境的空氣在風(fēng)機(jī)作用下從管束底部穿過(guò)管束向上流動(dòng)；與此同時(shí)，噴淋裝置中的冷卻水噴淋到水膜蒸發(fā)管束上向下流動(dòng)；冷卻水在管外壁表面形成水膜，水膜吸收管內(nèi)熱量，溫度升高，向膜外空氣傳熱，且水膜中有一部分水會(huì)蒸發(fā)進(jìn)入膜外空氣，隨風(fēng)向上，排出冷凝器；管內(nèi)的可凝氣向管外放熱并冷凝成液體；管束上落下的冷卻水落入所述水箱的水盤，再匯聚到所述水箱的水斗，該水斗中的水經(jīng)泵送上噴淋裝置，再次噴淋，如此這般連續(xù)不斷，構(gòu)成冷卻水的循環(huán)。本實(shí)施例中的復(fù)合型水箱的受水面優(yōu)選仍為矩形。例如可設(shè)矩形面積的水箱四邊正對(duì)著東南西北方向，東西方向長(zhǎng)9m，南北方向?qū)?m，水箱總高lm。水箱四邊圍板的上沿處于同一水平面。西邊圍板高50mm。北邊圍板的西端高50mm,東端高100mm。南邊圍板的西端高50mm,東端高200mm。東邊圍板的北端高100mm,南端高200mm。在水盤的最高點(diǎn)，要保證不低于20mm的水位。管長(zhǎng)方向傾斜水盤I西高東低的傾角約為1°，管束寬度方向傾斜水盤2北高南低的傾角約為1.5°。這樣,落入水盤中的冷卻水會(huì)匯聚到東南角的水斗中。為防止噴淋水落到水箱水面上濺出，本實(shí)施例中優(yōu)選采用仰角15°、葉片節(jié)距120mm的百葉窗，水箱外面裝設(shè)寬度200mm的接水槽。也可在水面上鋪裝不銹鋼絲網(wǎng)或塑料格柵來(lái)防止噴淋水濺出。水斗3體積的確定要考慮運(yùn)行時(shí)水泵的容積和噴淋管路的容積，要考慮噴淋下落空間中水的體積，還要考慮水斗3中水位應(yīng)明顯高于泵的吸入口。本實(shí)施例中，水斗3位于東南角，水斗內(nèi)高800mm,水斗長(zhǎng)寬各Im,水斗面積lm2。算得水盤面積約26m2,平均水深約100mm。水的總體積3.3m3,水的重量約3.3噸，僅為原來(lái)矩形立方體水箱中水重的20%，大大減小了運(yùn)行時(shí)水的重量，也大大減少了停止運(yùn)行時(shí)水的浪費(fèi)。[0039]水斗3中的泵入口管處，裝設(shè)不銹鋼濾板6 (優(yōu)選5目的濾板)。水斗底面略呈四棱錐狀，中間略低，裝設(shè)φ 89X3的排污管7。排污管引出水箱后在操作方便處配裝合適口徑的的閥門8，手動(dòng)控制閥門開(kāi)度即可。水斗頂部附近裝設(shè)φ 57X2.5的補(bǔ)水管9，并配裝合適口徑的的閥門10，手動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)水閥開(kāi)度以調(diào)節(jié)補(bǔ)水量的大小。在水斗側(cè)面水深400mm處，開(kāi)孔DN150，配裝法蘭，接通泵11的入口。水箱圍板和底板選用1.5mm厚的Q235A碳鋼板，除銹清潔后，涂覆三遍浙青漆，再
涂覆一遍面漆。
權(quán)利要求1.一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，包括: 水盤，其周邊設(shè)置有圍板(4)，用于盛接冷凝器蒸發(fā)管束上落下的冷卻水； 水斗(3 )，其入口設(shè)置在水盤底面上，該入口沿水盤底面向下凹陷，形成斗體； 其特征在于，所述水盤底面呈傾斜狀，所述水斗(3)入口設(shè)置在該傾斜底面的最低處，流入水盤中的冷卻水通過(guò)該傾斜底面流動(dòng)匯聚到水斗(3)入口，進(jìn)而流入所述水斗(3)中； 并且，所述水盤的傾斜底面下方設(shè)置有多個(gè)與水斗(3)并列布置的支撐立柱(5)，用于支撐水盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，其特征在于，所述的水斗(3)底面呈倒錐狀，中心的錐點(diǎn)處開(kāi)有排污口，并與排污管(7)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，其特征在于，所述的斗體側(cè)面下部與一水泵(11)的入口管連通，水斗中的水通過(guò)該入口管被水泵(11)抽出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，其特征在于，所述水斗(3)中設(shè)置有濾板或?yàn)V網(wǎng)(6)，以對(duì)將進(jìn)入水泵入口管中的水進(jìn)行過(guò)濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，其特征在于，所述水斗(3)側(cè)面上部裝設(shè)有補(bǔ)水管(9)，以補(bǔ)償水斗(3)中因蒸發(fā)和排污排出的水量。
6.一種水膜蒸發(fā)式冷凝器，其包括上述權(quán)利要求1-5之一所述的水箱。
7.一種水膜蒸發(fā)式冷凝器，其包括從上到下依次布置的風(fēng)機(jī)、噴淋裝置、水膜蒸發(fā)管束和權(quán)利要求1-5之一所述的水箱，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)用于在蒸發(fā)管束周圍形成向上氣流，所述噴淋裝置中的冷卻水噴淋到水膜蒸發(fā)管束上并向下流動(dòng)，以對(duì)所述管束進(jìn)行冷卻，冷卻后的冷卻水落入管束下方的所述水箱的水盤中，并匯聚流入到所述水斗(3)中，該水斗(3)中的水經(jīng)水泵(11)送上所述噴淋裝置，作為冷卻水再次循環(huán)利用。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于水膜蒸發(fā)式冷凝器中的水箱，包括水盤，其周邊設(shè)置有圍板，用于盛接蒸發(fā)管束上落下的冷卻水；水斗，其入口設(shè)置在水盤底面上，入口沿水盤底面向下凹陷，形成斗體；水盤底面呈傾斜狀，水斗入口設(shè)置在該傾斜底面的最低處，流入水盤中的冷卻水通過(guò)傾斜底面流動(dòng)匯聚到水斗入口，進(jìn)而流入水斗中；并且，水盤的傾斜底面下方設(shè)置有多個(gè)支撐立柱，用于支撐水盤。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種包括上述水箱的水膜蒸發(fā)式冷凝器。本實(shí)用新型的水箱所需的圍板面積大大減少，可以減輕水膜蒸發(fā)式冷凝器本體的金屬重量，節(jié)省水箱材料費(fèi)用和防腐涂料等費(fèi)用。另外，由于水膜蒸發(fā)式冷凝器本體金屬重量和運(yùn)行水重量的減輕，廠房或鋼構(gòu)平臺(tái)的荷重可以明顯減少。
文檔編號(hào)F28B1/02GK202947497SQ20122061067
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者陳良才, 朱曉明, 馮志力, 楊鋒, 劉百?gòu)?qiáng), 楊帆, 賈長(zhǎng)青 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 華中科技大學(xué)