一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置制造方法
【專利摘要】一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，包括塔，塔為中空結(jié)構(gòu)，塔包括塔身和塔頂，塔身從下至上依次分為集液水封段、煙氣均流段、接觸換熱段、噴淋再細(xì)化段和汽液分離段，集液水封段和煙氣均流段的分界處設(shè)置有煙氣進(jìn)口，煙氣進(jìn)口向上傾斜；塔頂設(shè)有煙氣出口；接觸換熱段為一段空塔；噴淋再細(xì)化段設(shè)置有2～4層螺旋噴嘴，螺旋噴嘴位于塔身的內(nèi)部，每層螺旋噴嘴的數(shù)量為12～36個(gè)，每層螺旋噴嘴沿圓周均勻分布，螺旋噴嘴的噴口均朝上，每層螺旋噴嘴上方均設(shè)置有細(xì)化絲網(wǎng)。本發(fā)明傳熱端差較小，有效避免傳熱面帶來的污垢熱阻和間壁熱阻，能夠有效提高煙氣與水流的熱交換效率，煙氣所受阻力較小，動(dòng)力消耗小。
【專利說明】一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的能同時(shí)回收煙氣顯熱和潛熱裝置分兩類：一類是間壁式的，煙氣與余 熱吸收介質(zhì)分別位于間壁的兩側(cè)，間壁兩側(cè)或有擴(kuò)展換熱面，此類煙氣余熱回收裝置金屬 耗量大，傳熱端差大，存在傳熱面帶來的污垢熱阻和間壁熱阻；另一類是直接接觸式的，煙 氣在噴淋塔內(nèi)一般與液相介質(zhì)逆流直接接觸換熱，噴淋塔有空塔和填料塔兩種，空塔液相 介質(zhì)需壓力霧化，動(dòng)力消耗大，噴孔直徑小，易堵塞，填料塔造價(jià)高，阻力大，動(dòng)力消耗也大， 填料間易堵塞。
[0003] 拜爾法和燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中赤泥洗滌需要大量的洗水，洗水溫度約90°C左 右，洗水來源一般為赤泥大壩中雨水和赤泥沉降分離的赤泥水，以及工藝中的循環(huán)下水，并 通過燃煤鍋爐蒸汽加熱升溫至90°C左右，呈堿性，且含有一定的易結(jié)疤的固體懸浮物。氫氧 化鋁焙燒爐和熟料燒成窯要向大氣中排放大量溫度在150?200°C的含 硫含塵且含濕量在40%以上的低品位煙氣。
[0004] 目前還沒有一種有效的專門應(yīng)用于拜爾法和燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中的高含濕 煙氣顯熱潛熱裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種傳熱端差較 小，避免傳熱面帶來的污垢熱阻和間壁熱阻，提高煙氣與水流的熱交換效率，煙氣所受阻力 較小，動(dòng)力消耗小的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置， 包括塔，所述塔為中空結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)壁設(shè)防腐內(nèi)襯，塔包括塔身和塔頂，塔身從下至上依次分 為集液水封段、煙氣均流段、接觸換熱段、噴淋再細(xì)化段和汽液分離段，所述集液水封段和 煙氣均流段的分界處設(shè)置有煙氣進(jìn)口，所述塔頂設(shè)有煙氣出口； 所述煙氣進(jìn)口的端面為方形結(jié)構(gòu)，煙氣進(jìn)口向上傾斜，與水平面呈6°?10°夾角；所 述集液水封段的下部設(shè)置有排污管和熱水輸送管，熱水輸送管位于排污管的上方，集液水 封段的上部設(shè)置有水封溢流管；所述煙氣均流段設(shè)置有整流導(dǎo)流柵；所述接觸換熱段為一 段空塔；所述噴淋再細(xì)化段設(shè)置有2?4層螺旋噴嘴，螺旋噴嘴位于塔身的內(nèi)部，每層螺旋 噴嘴的數(shù)量為12?36個(gè)，每層螺旋噴嘴沿圓周均勻分布，所述螺旋噴嘴的噴口均朝上，每 層螺旋噴嘴上方均設(shè)置有細(xì)化絲網(wǎng)；所述氣液分離段設(shè)置有氣液分離器和沖洗噴嘴，沖洗 噴嘴位于氣液分離器的上方或下方。
[0007] 進(jìn)一步，所述煙氣進(jìn)口與水平面呈8°夾角。
[0008] 進(jìn)一步，所述塔身的外壁設(shè)置有旋轉(zhuǎn)爬梯，旋轉(zhuǎn)爬梯從塔身的下部延伸至塔身的 上部，所述塔身的外壁中部設(shè)置有操作平臺(tái)，所述塔頂設(shè)有防雷裝置。
[0009] 進(jìn)一步，所述塔身和煙氣出口均為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)；所述塔身的內(nèi)徑為2m? 9m，塔身的內(nèi)徑與煙氣進(jìn)口的寬度的比例為10 : 5?6。
[0010] 進(jìn)一步，所述塔身和煙氣出口均為中空的方形柱體結(jié)構(gòu)。
[0011] 進(jìn)一步，所述接觸換熱段的高度為3m?24m。
[0012] 進(jìn)一步，所述氣液分離器為兩級(jí)波紋折流板式慣性氣液分離器。
[0013] 進(jìn)一步，所述細(xì)化絲網(wǎng)采用80?100目的不銹鋼細(xì)化絲網(wǎng)。
[0014] 進(jìn)一步，所述煙氣出口的高度為5m。
[0015] 進(jìn)一步，所述螺旋噴嘴為實(shí)心錐形螺旋噴嘴。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下： (1)本發(fā)明傳熱端差較小，避免傳熱面帶來的污垢熱阻和間壁熱阻。
[0017] (2)噴淋再細(xì)化段設(shè)置有2?4層螺旋噴嘴，螺旋噴嘴的噴口均朝上，水流從下往 上噴，每層螺旋噴嘴上方均設(shè)置有細(xì)化絲網(wǎng)，從下往上噴出的水流在細(xì)化絲網(wǎng)上細(xì)化，能夠 有效避免水流需壓力霧化，動(dòng)力消耗較小，螺旋噴嘴的噴孔不易堵塞，同時(shí)也增大了煙氣與 水流的接觸面積和接觸時(shí)間，能夠有效提高煙氣與水流的熱交換效率。
[0018] (3)接觸換熱段為一段空塔，煙氣所受阻力較小，動(dòng)力消耗小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中：1 一煙氣進(jìn)口，2-集液水封段，3-煙氣均流段，4一接觸換熱段，5-噴淋 再細(xì)化段，6-汽液分離段，7-煙氣出口，8-整流導(dǎo)流柵，9一旋轉(zhuǎn)爬梯，10-操作平臺(tái)， 201-排污管，202-熱水輸送管，203-水封溢流管，501-螺旋噴嘴，502-細(xì)化絲網(wǎng)，601- 氣液分離器，602-沖洗噴嘴。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022] 參照?qǐng)D1，本實(shí)施例體包括塔，塔為中空的結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)壁設(shè)防腐內(nèi)襯，在實(shí)際應(yīng)用 中，塔為鋼結(jié)構(gòu)塔；塔包括塔身和塔頂，塔身為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)（也可為中空的方形柱體 結(jié)構(gòu))。
[0023] 塔身的外壁設(shè)置有旋轉(zhuǎn)爬梯9,旋轉(zhuǎn)爬梯9從塔身的下部延伸至塔身的上部，塔身 的外壁中部設(shè)置有操作平臺(tái)10,塔頂?shù)捻敳吭O(shè)有防雷裝置。
[0024] 塔從下至上依次分為集液水封段2、煙氣均流段3、接觸換熱段4、噴淋再細(xì)化段5 和汽液分離段6,集液水封段2和煙氣均流段3的分界處設(shè)置有煙氣進(jìn)口 1，煙氣進(jìn)口 1的 端面為方形結(jié)構(gòu)，煙氣進(jìn)口 1向上傾斜，與水平面呈6°?10°夾角，在實(shí)際應(yīng)用中，煙氣進(jìn) 口 1與水平面呈8°夾角。
[0025] 當(dāng)塔身為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)時(shí)，塔身的內(nèi)徑與煙氣進(jìn)口 1的寬度的比例為 10 : 5?6。塔身的內(nèi)徑按平均煙氣總流量和煙流速確定，煙氣流速一般取1.5?3m/s，塔 的內(nèi)徑為2m?9m，塔內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)全部采用耐腐蝕不銹鋼材料制成。
[0026] 集液水封段2的下部設(shè)置有排污管201和熱水輸送管202,熱水輸送管202位于排 污管201的上方，集液水封段2的上部設(shè)置有水封溢流管203。集液水封段2的作用是收集 與煙氣換熱后的熱水和煙氣中凝結(jié)的冷凝水，集液水封段2的高度按15min左右的熱水流 量容積確定。
[0027] 煙氣均流段3設(shè)置有整流導(dǎo)流柵8,整流導(dǎo)流柵8的結(jié)構(gòu)尺寸由煙氣量經(jīng)過流體計(jì) 算軟件模擬計(jì)算確定。
[0028] 接觸換熱段4是一段空塔。接觸換熱段4的高度按煙氣在接觸換熱段4的停留時(shí) 間為10?12s確定，在實(shí)際應(yīng)用中，接觸換熱段4的高度為3m?24m。
[0029] 噴淋再細(xì)化段5設(shè)置有2?4層螺旋噴嘴501，螺旋噴嘴501位于身801的內(nèi)部， 每層螺旋噴嘴501的數(shù)量為12?36個(gè)，在實(shí)際應(yīng)用中，每層螺旋噴嘴501的數(shù)量?jī)?yōu)選為24 個(gè)，每層螺旋噴嘴501沿圓周均勻分布，螺旋噴嘴501采用實(shí)心錐螺旋噴嘴，每層螺旋噴嘴 501的噴淋高度為3m左右；螺旋噴嘴501的噴口均朝上，每層螺旋噴嘴501上方均設(shè)置有 細(xì)化絲網(wǎng)502,細(xì)化絲網(wǎng)502優(yōu)選80?100目的不銹鋼細(xì)化絲網(wǎng)。煙氣從下向上流動(dòng)，噴淋 水從上向下流動(dòng)，由于接觸換熱段4是一段空塔，煙氣阻力小，引風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗低，氣液接 觸時(shí)間長(zhǎng)，接觸面積大，氣液熱交換充分。
[0030] 螺旋噴嘴501沿圓周均勻分布的圓周直徑和數(shù)量按流體力學(xué)軟件模擬計(jì)算確定； 螺旋噴嘴501朝上順煙氣流向噴淋，噴淋水接觸到細(xì)化絲網(wǎng)502后細(xì)化，最終在自身重力作 用下從上向下流動(dòng)，增加了與煙氣接觸傳熱傳質(zhì)時(shí)間，螺旋噴嘴501內(nèi)的壓力可采用較低 的壓力，如：〇· 2?0· 3MPa，以降低噴淋泵的動(dòng)力消耗；螺旋噴嘴501的孔徑采用大直徑，直 徑為6?12mm，螺旋噴嘴501不易堵塞；細(xì)化絲網(wǎng)502的目數(shù)為80?100目。
[0031] 氣液分離段6設(shè)置有氣液分離器601和沖洗噴嘴602,沖洗噴嘴602位于氣液分 離器601的上方或下方，氣液分離段6選用兩級(jí)波紋折流板式慣性氣液分離器，氣液分離器 601采用增強(qiáng)聚丙烯（FRPP)制成，能承受高速水流特別是人工沖洗時(shí)高速水流的沖刷。
[0032] 塔頂設(shè)有煙氣出口 7,煙氣出口 7為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)(也可為中空的方形柱體結(jié) 構(gòu))，煙氣出口 7的高度為5m。
[0033] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變 型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
[〇〇34] 說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，包括塔，所述塔為中空結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)壁設(shè)防腐內(nèi) 襯，塔包括塔身和塔頂，塔身從下至上依次分為集液水封段（2)、煙氣均流段（3)、接觸換熱 段（4)、噴淋再細(xì)化段（5)和汽液分離段（6)，所述集液水封段（2)和煙氣均流段（3)的分界 處設(shè)置有煙氣進(jìn)口（1)，所述塔頂設(shè)有煙氣出口（7)，其特征在于：所述煙氣進(jìn)口（1)的端面 為方形結(jié)構(gòu)，煙氣進(jìn)口（1)向上傾斜，與水平面呈6°?10°夾角；所述集液水封段（2)的下 部設(shè)置有排污管（201)和熱水輸送管（202)，熱水輸送管（202)位于排污管（201)的上方，集 液水封段（2)的上部設(shè)置有水封溢流管（203);所述煙氣均流段（3)設(shè)置有整流導(dǎo)流柵（8); 所述接觸換熱段（4)為一段空塔；所述噴淋再細(xì)化段（5)設(shè)置有2?4層螺旋噴嘴（501)， 螺旋噴嘴（501)位于塔身的內(nèi)部，每層螺旋噴嘴（501)的數(shù)量為12?36個(gè)，每層螺旋噴嘴 (501)沿圓周均勻分布，所述螺旋噴嘴（501)的噴口均朝上，每層螺旋噴嘴（501)上方均設(shè) 置有細(xì)化絲網(wǎng)（502 );所述氣液分離段（6 )設(shè)置有氣液分離器（601)和沖洗噴嘴（602 )，沖洗 噴嘴（602)位于氣液分離器（601)的上方或下方。
2. 如權(quán)利要求1所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述煙氣進(jìn)口（1) 與水平面呈8°夾角。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述塔身的 外壁設(shè)置有旋轉(zhuǎn)爬梯（9)，旋轉(zhuǎn)爬梯（9)從塔身的下部延伸至塔身的上部，所述塔身的外壁 中部設(shè)置有操作平臺(tái)（10)，所述塔頂設(shè)有防雷裝置。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述塔身和 煙氣出口（ 7)均為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)；所述塔身的內(nèi)徑為2m?9m，塔身的內(nèi)徑與煙氣進(jìn)口 (1)的寬度的比例為10 : 5?6。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述塔身和 煙氣出口（7)均為中空的方形柱體結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述接觸換 熱段（4)的高度為3m?24m。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述氣液分 離器（601)為兩級(jí)波紋折流板式慣性氣液分離器。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述細(xì)化絲 網(wǎng)（502)采用80?100目的不銹鋼細(xì)化絲網(wǎng)。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述煙氣出 口（7)的高度為5m。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的高含濕煙氣顯熱潛熱回收裝置，其特征在于：所述螺旋噴 嘴（501)為實(shí)心錐形螺旋噴嘴。
【文檔編號(hào)】F28C3/06GK104061800SQ201410322491
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】蔣受寶 申請(qǐng)人:湖南思為能源環(huán)保工程有限公司