一種分布式熱濕空氣自然冷凝器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種分布式熱濕空氣自然冷凝器，包括支撐裝置和固定在支撐裝置上的熱濕空氣排氣管道（1）、上集氣管（2）、換熱管（3）、下集氣管（4）、排水排氣箱（5）、絲網(wǎng)除霧器（6）、冷凝水回收管（7），下集氣管（4）中的冷凝水通過排水排氣箱（5）流入冷凝水回收管（7）內(nèi)，下集氣管（4）中的冷濕空氣通過排水排氣箱（5）的排氣口排出；支撐裝置用于固定在廠房的頂部，多臺冷凝器呈分布式布置在廠房的頂部。本實(shí)用新型利用自然冷卻方式將熱濕空氣冷卻、冷凝，冷濕空氣排入大氣，冷凝水可以回收至工廠濁環(huán)水系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，并且冷凝器呈分布式布置，可以充分利用大氣冷源，加強(qiáng)自然冷卻效果。
【專利說明】一種分布式熱濕空氣自然冷凝器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)熱交換冷卻設(shè)備，更具體地說，涉及一種分布式熱濕空氣自然冷凝器。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、化工、機(jī)械、電力等工業(yè)企業(yè)中存在較多的熱濕空氣排放場合，如冶金行業(yè)連鑄二冷過程中，冷卻水在冷卻連鑄坯過程中產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸汽連同附近空氣一起被風(fēng)機(jī)抽取排放時形成熱濕空氣。
[0003]工業(yè)熱濕空氣一般為50?100°C，相對濕度60?100%，熱品位較低，熱經(jīng)濟(jì)性差，余熱難以找到合適的應(yīng)用場合，即使有相應(yīng)梯級應(yīng)用場合，回收熱濕空氣熱能也需要設(shè)置較大的熱交換設(shè)備，一次性投資較大。因此，熱濕空氣往往被直接排至廠房外的大氣中。
[0004]大量熱濕空氣排放至大氣中，遇冷會形成大量“白霧”，惡化了廠房周圍環(huán)境，同時造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。在北方的冬季，熱濕空氣在排氣管道中部分冷凝，產(chǎn)生較多的冷凝水，冷凝水珠被高速氣流帶出，在排氣管道出口處隨著氣流速度的降低冷凝水珠聚集下沉，下沉水珠在廠房上部聚集大量結(jié)冰，增加廠房負(fù)載，嚴(yán)重影響廠房房屋安全，甚至造成廠房屋架坍塌事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種分布式熱濕空氣自然冷凝器，能夠以自然冷卻方式冷凝并回收熱濕空氣中的水。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種分布式熱濕空氣自然冷凝器，包括支撐裝置和固定在所述支撐裝置上的熱濕空氣排氣管道、上集氣管、換熱管、下集氣管、排水排氣箱、絲網(wǎng)除霧器、冷凝水回收管，所述熱濕空氣排氣管道將熱濕空氣供至所述上集氣管中，上集氣管中的熱濕空氣輸送至換熱管中，熱濕空氣在換熱管中冷卻、冷凝形成冷濕空氣和冷凝水進(jìn)入所述下集氣管中，所述下集氣管中的冷凝水通過所述排水排氣箱流入所述冷凝水回收管內(nèi)，所述下集氣管中的冷濕空氣通過排水排氣箱上部的所述絲網(wǎng)除霧器排出；所述支撐裝置用于固定在廠房的頂部，多個冷凝器呈分布式布置在廠房的頂部。
[0007]上述方案中，所述排水排氣箱設(shè)置在所述下集氣管的端部，所述冷凝水回收管設(shè)置在所述排水排氣箱的底部。
[0008]上述方案中，所述排水排氣箱的排氣口為喇叭狀的敞口。
[0009]上述方案中，所述排水排氣箱的排氣口處設(shè)有絲網(wǎng)除霧器。
[0010]上述方案中，所述上集氣管與兩組換熱管連接，兩組換熱管呈“人”字形對稱傾斜分布。
[0011]上述方案中，所述熱濕空氣排氣管道與分別分布在左右兩側(cè)的上集氣管連接。
[0012]上述方案中，所述換熱管為翅片管。[0013]實(shí)施本實(shí)用新型的分布式熱濕空氣自然冷凝器，具有以下有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型利用自然冷卻方式將熱濕空氣冷卻、冷凝，冷濕空氣排入大氣，減少了房頂“白霧”，冷凝水可以回收至工廠濁環(huán)水系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
[0015]2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，采用模塊化設(shè)計、制造，設(shè)備制造、運(yùn)輸、運(yùn)行成本低，工作性能穩(wěn)定。
[0016]3、多個冷凝器分布式布置，可以充分利用大氣冷源，加強(qiáng)熱濕空氣的自然冷卻效
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0018]圖1是本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器的主視圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器的左視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0022]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器包括支撐裝置和固定在支撐裝置上的熱濕空氣排氣管道1、上集氣管2、換熱管3、下集氣管4、排水排氣箱5、絲網(wǎng)除霧器6、冷凝水回收管7。
[0023]熱濕空氣排氣管道I將熱濕空氣供至上集氣管2中，上集氣管2中的熱濕空氣輸送至換熱管3中，熱濕空氣在換熱管3中冷卻、冷凝形成冷濕空氣和冷凝水進(jìn)入下集氣管4中，下集氣管4中的冷凝水通過排水排氣箱5流入冷凝水回收管7內(nèi)，下集氣管4中的冷濕空氣通過排水排氣箱5的排氣口排出。支撐裝置用于固定在廠房的頂部，多臺冷凝器呈分布式布置在廠房的頂部，間隔分布在廠房頂部的不同位置，可以充分利用大氣冷源，加強(qiáng)熱濕空氣的自然冷卻效果。圖1中NI為熱濕空氣進(jìn)口，N2為冷濕空氣出口，N3為冷凝水出□。
[0024]本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器主要用于冷卻處理各種工業(yè)過程產(chǎn)生的熱濕空氣。熱濕空氣溫度一般為50?100°C，相對濕度為60?100%，本實(shí)用新型實(shí)施例分布式熱濕空氣自然冷凝器采用自然冷卻方式對熱濕空氣進(jìn)行冷卻、冷凝。隨著熱濕空氣的冷卻，將產(chǎn)生大量的冷凝水，而冷凝水的凝結(jié)將釋放出大量潛熱，阻礙介質(zhì)的進(jìn)一步冷卻。由于蒸汽冷凝潛熱的釋放使熱濕空氣的冷卻功率大大增加，冷凝器必須提供足夠的換熱面積以保證冷卻效果。同時，介質(zhì)冷卻后將產(chǎn)生冷濕空氣、冷凝水共存的狀態(tài)，冷凝器必須具備氣液分離功能，以將冷凝水回收至工廠濁環(huán)水管道系統(tǒng)，而將冷卻后的冷濕空氣排入大氣。
[0025]優(yōu)選的，每臺冷凝器分兩個冷卻組，熱濕空氣排氣管道I輸運(yùn)而來的熱濕空氣分兩路供至兩個冷卻組的上集合管3中。上集合管3將熱濕空氣均布供至換熱管3中，熱濕空氣在換熱管3內(nèi)冷卻、冷凝。冷卻后的冷濕空氣、冷凝水排入冷卻組下部的下集氣管4中。下集氣管4中的冷濕空氣、冷凝水被輸送至安裝于下集氣管4端部的排水排氣箱5中。冷濕空氣通過排水排氣箱5頂部的絲網(wǎng)除霧器6除霧、除水后排入大氣，冷凝水在重力作用下通過排水排氣箱5底部的冷凝水回收管7回收排至工廠濁環(huán)水系統(tǒng)。
[0026]優(yōu)選的，每個冷凝器分成兩個冷卻組，每個冷卻組包括若干個冷凝器模塊。上集氣管2與兩組換熱管3連接，兩組換熱管3呈“人”字形對稱傾斜分布?！叭恕弊中螕Q熱管3排下部空氣由于受兩側(cè)換熱管3內(nèi)熱濕空氣的影響溫度上升，空氣溫度升高后密度降低，夕卜界空氣氣體上流橫掠穿過換熱管3束，冷卻組端部冷空氣氣流在壓差的作用下流入換熱管3下部“人字型”換熱管3排下部，由此迫使附近空氣形成熱差流動。在自然風(fēng)速和熱差氣流的雙重作用下，換熱管3內(nèi)的熱濕空氣被大氣冷卻至設(shè)計溫度下的飽和冷濕空氣，產(chǎn)生冷凝水。布置不同的換熱面積，可將熱濕空氣冷卻至不同溫度的冷濕空氣，冷卻溫度一般設(shè)計為35?70°C。
[0027]優(yōu)選的，分布式熱濕空氣自然冷凝器可以采用模塊化設(shè)計、制造、運(yùn)輸，單臺設(shè)備包括若干個冷凝器模塊。各個冷凝器模塊可在制造廠分別完成制造，多個冷凝器模塊分別運(yùn)輸至應(yīng)用現(xiàn)場，現(xiàn)場完成設(shè)備組焊、拼裝。模塊化設(shè)計有助于將設(shè)備制造的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)放在制造車間進(jìn)行，確保了制造質(zhì)量，減少了現(xiàn)場工作量，降低了設(shè)備制造成本。
[0028]優(yōu)選的，分布式熱濕空氣自然冷凝器設(shè)置若干個排水排氣箱5，排水排氣箱5的排氣出口設(shè)置為喇叭狀的敞口，設(shè)置較大的排氣口橫截面積，以降低冷濕空氣排氣流速，排氣口冷濕空氣氣流速度一般為0.5?5.0m/s，較低的氣流速度可大大減少氣流帶水。同時，排水排氣箱5的排氣口設(shè)置絲網(wǎng)除霧器6，進(jìn)一步除去冷濕空氣氣流中的小水滴。冷濕空氣以較低的流速排入大氣，由于冷濕空氣相對大氣溫度較高、密度較小，排氣氣流上升至大氣，產(chǎn)生白霧后繼續(xù)上升，可避免凝結(jié)水在廠房房頂聚集、結(jié)冰。排水排氣箱5出口非對稱分布，以減弱排氣氣流對換熱管3管外空氣氣流的影響。
[0029]本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器被冷卻介質(zhì)為熱濕空氣，介質(zhì)對金屬的氧化、腐蝕危害較強(qiáng)。因此，自然冷凝器與熱濕空氣介質(zhì)直接接觸部件均采用不銹鋼，以保證設(shè)備的使用壽命，一般采用S30408不銹鋼，也可根據(jù)熱濕空氣的特性采用其他耐氧化、耐腐蝕材料。
[0030]優(yōu)選的，換熱管3采用翅片管，翅片管的基管采用不銹鋼無縫鋼管或焊接扁管，翅片材質(zhì)為鋁翅片或者鋼翅片，翅片管制造工藝采用纏繞式、擠壓式、焊接式等。
[0031]優(yōu)選的，絲網(wǎng)除霧器6采用S30408不銹鋼材質(zhì)。
[0032]優(yōu)選的，上集合管3、下集氣管4可采用熱軋鋼板卷制焊接而成，也可直接采用鋼管制造。
[0033]優(yōu)選的，支撐裝置包括第一支撐架8和第二支撐架9，主要采用Q235A工字鋼、槽鋼、角鋼等結(jié)構(gòu)鋼焊接制作。
[0034]本實(shí)用新型分布式熱濕空氣自然冷凝器采用自然冷卻方式對熱濕空氣進(jìn)行冷卻、冷凝，實(shí)現(xiàn)冷凝水與冷濕空氣的分離，回收了冷凝水，自然冷凝器結(jié)構(gòu)簡單，模塊化設(shè)計、制造，制造、運(yùn)輸、運(yùn)行成本低，工作性能穩(wěn)定。
[0035]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，包括支撐裝置和固定在所述支撐裝置上的熱濕空氣排氣管道(I)、上集氣管(2)、換熱管(3)、下集氣管(4)、排水排氣箱(5)、絲網(wǎng)除霧器(6)、冷凝水回收管(7)，所述熱濕空氣排氣管道(I)將熱濕空氣供至所述上集氣管(2)中，上集氣管(2)中的熱濕空氣輸送至換熱管(3)中，熱濕空氣在換熱管(3)中冷卻、冷凝形成冷濕空氣和冷凝水進(jìn)入所述下集氣管(4)中，所述下集氣管(4)中的冷凝水通過所述排水排氣箱(5 )流入所述冷凝水回收管(7 )內(nèi)，所述下集氣管(4 )中的冷濕空氣通過排水排氣箱(5)上部的所述絲網(wǎng)除霧器(6)排出；所述支撐裝置用于固定在廠房的頂部，多臺冷凝器呈分布式布置在廠房的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述排水排氣箱(5)設(shè)置在所述下集氣管(4)的端部，所述冷凝水回收管(7)設(shè)置在所述排水排氣箱(5)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述排水排氣箱(5 )的排氣口為喇叭狀的敞口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述排水排氣箱(5)的排氣口處設(shè)有所述絲網(wǎng)除霧器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述上集氣管(2)與兩組換熱管(3)連接，兩組換熱管(3)呈“人”字形對稱傾斜分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述熱濕空氣排氣管道(I)與分別分布在左右兩側(cè)的上集氣管(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式熱濕空氣自然冷凝器，其特征在于，所述換熱管(3)為翅片管。
【文檔編號】F28B1/06GK203672174SQ201420011552
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】徐少春, 秦鳳華, 李飛, 沈小軍 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司