一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，涉及磷及其化合物的制備技術(shù)領(lǐng)域，該冷卻塔主要包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、配水冷卻系統(tǒng)、收水器（1）及塔體（2），以穩(wěn)定運(yùn)行為前提，本實(shí)用新型所述無填料噴霧冷卻塔采用可靠的冷卻塔設(shè)計(jì)工藝和技術(shù)和成熟的新技術(shù)、新材料、新工藝及新設(shè)備，省去了頻繁更換填料的費(fèi)用，降低了運(yùn)行成本，降低了通風(fēng)阻力，增大了進(jìn)塔空氣量，提高了冷卻效果，蒸發(fā)散熱與接觸散熱加快，冷卻效果提高，延長了熱水與空氣的熱交換時(shí)間，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
【專利說明】
一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及磷及其化合物的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸生產(chǎn)用的冷卻
+Pt O
【背景技術(shù)】
[0002]冷卻塔是利用空氣同水的接觸來冷卻水的設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢熱，一般需要通過冷卻水來移除，因而冷卻塔被廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域。傳統(tǒng)水冷卻塔主要由風(fēng)機(jī)、電機(jī)、填料、播水系統(tǒng)、塔身、水盤等組成。
[0003]濕法磷酸工藝是采用強(qiáng)無機(jī)酸分解磷礦，過濾料漿，分離出粗磷酸，經(jīng)凈化得純磷酸的工藝。在生產(chǎn)過程中，磷酸萃取和濃縮階段均需提供冷卻水，即萃取閃蒸器、濃縮閃蒸室是用經(jīng)過減溫減壓后的低壓飽和蒸汽加熱，產(chǎn)生的氣體經(jīng)氟吸收塔處理后，其中的水蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝，需要經(jīng)過冷卻塔冷卻后再循環(huán)使用。
[0004]現(xiàn)有的磷酸濃縮、制酸裝置循環(huán)水冷卻塔用傳統(tǒng)填料冷卻塔，使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)冷卻塔存在分水不均勻(水量集中在小區(qū)域范圍內(nèi))、飄雨嚴(yán)重、冷熱水溫差達(dá)不到使用要求等問題，最終導(dǎo)致濃縮及制酸閃冷系統(tǒng)真空度達(dá)不到生產(chǎn)要求，對裝置生產(chǎn)及現(xiàn)場環(huán)境造成一定影響。通過反復(fù)觀察及檢修發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)象是因冷卻塔分水部件結(jié)垢堵塞、損壞等造成，故冷卻塔冷卻能力未得到充分發(fā)揮，冷卻效率下降。
[0005]無填料冷卻塔是近幾年發(fā)展起來的新型產(chǎn)品，并在逐漸取代著傳統(tǒng)的填料式冷卻塔，在這個(gè)階段，也有一些冷卻塔用戶在進(jìn)行著老塔改造一一將原有填料式冷卻塔改為新型的無填料噴霧式冷卻塔，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。例如，某磷化工企業(yè)的磷酸冷卻塔設(shè)計(jì)能力為2400m3/h，分為四間冷卻能力為600m3/h的聯(lián)體旋壺渦流噴淋塔，采用機(jī)械通風(fēng)方式，為磷酸萃取和濃縮提供冷卻水。但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)存在如下問題:
[0006]a、旋壺渦流噴淋，霧化效果差，導(dǎo)致傳熱性能差。塔內(nèi)部分熱水噴淋不均勻，造成局部區(qū)域空氣從空隙處通過，形成氣流“短路”，導(dǎo)致冷卻塔冷卻效率下降，影響換熱器換熱效率。
[0007]部分旋壺噴頭在塔內(nèi)噴出的水流成水柱狀落下，達(dá)不到設(shè)計(jì)所要求的水霧狀，造成布水不均，使熱水與空氣接觸的比表面積減少。同時(shí)，熱水在空氣中的停留時(shí)間不夠，使得塔的熱交換能力降。
[0008]收水器的老化變形，使得冷卻塔飄水嚴(yán)重，對裝置生產(chǎn)及現(xiàn)場環(huán)境造成了一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，該冷卻塔以穩(wěn)定運(yùn)行為前提，采用可靠的冷卻塔設(shè)計(jì)工藝和技術(shù)和成熟的新技術(shù)、新材料、新工藝及新設(shè)備，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、配水冷卻系統(tǒng)、收水器I及塔體2。
[0011 ]所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在塔體2上部，包括風(fēng)筒3和風(fēng)機(jī)4;風(fēng)機(jī)4為軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)4通過電機(jī)的傳動軸連接傳動，風(fēng)機(jī)4的直徑可調(diào)，風(fēng)機(jī)4安裝至風(fēng)筒3的出風(fēng)口。
[0012]所述配水冷卻系統(tǒng)包括進(jìn)水總管5、進(jìn)水分布管6、噴淋管7、平衡管8、冷卻霧化噴頭9、法蘭10、緊固件、噴淋管支撐架11;進(jìn)水總管5連通進(jìn)水分布管6，進(jìn)水分布管6上又設(shè)置噴淋管7，噴淋管7與冷卻霧化噴頭9連接，同時(shí)噴淋管7之間設(shè)置有平衡管8;每根進(jìn)水總管5連接2-4根進(jìn)水分布管6，每根進(jìn)水分布管6連接2-4根噴淋管7，每根噴淋管7上設(shè)置一個(gè)冷卻霧化噴頭9。
[0013]所述進(jìn)水分布管6和噴淋管7下方鋪設(shè)方孔為10mmX 10mm的HDPP柵格板12，柵格板12固定在噴淋管支撐架11上，噴淋管支撐架11與塔體2內(nèi)壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板12再次破碎，進(jìn)行二次熱交換；同時(shí)使進(jìn)入到塔內(nèi)的風(fēng)得到均勻分布;柵格板12同時(shí)具有檢修平臺的功能。
[0014]所述進(jìn)水分布管6與噴淋管7之間、噴頭與噴淋管7之間的連接均采用法蘭10連接。
[0015]所述收水器I包括若干收水器片和用于間隔固定收水器片的收水器支架13，收水器片和收水器支架13通過串桿固定連接，收水器片的形狀為對稱多波形，避免收水二次后的漂流現(xiàn)象，收水器片間無透視現(xiàn)象，較以往收水器I的收水效率高、氣流阻力小。每組收水器I之間、收水器I與塔體2璧板之間能實(shí)現(xiàn)緊密搭接，使得飄水率小于常規(guī)的收水器I，大大改善了冷卻塔對周圍環(huán)境的影響，延長了風(fēng)機(jī)4葉片的使用壽命。
[0016]本實(shí)用新型所述的無填料噴霧冷卻塔是利用水栗或循環(huán)水回水壓力將需冷卻的熱水，經(jīng)配水分布管送到霧化器噴嘴，當(dāng)熱水流經(jīng)噴嘴時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)旋流，熱水成霧狀向上噴出，與空氣進(jìn)行熱交換，冷水落入水池，熱空氣經(jīng)收水器I除水后由塔頂風(fēng)筒3排入大氣，噴頭的霧化效果越好，水霧直徑愈小，則水的比表面積愈大，在同樣冷卻條件下，蒸發(fā)散熱與接觸散熱加快，使冷卻效果提高。
[0017]為提高冷卻噴頭的霧化效果，所述冷卻噴頭的噴淋角為120°。
[0018]為防止停車時(shí)間長導(dǎo)致結(jié)晶物生成而發(fā)生堵塞，在冷卻塔內(nèi)設(shè)置一個(gè)向下噴淋的噴頭，以排除停車時(shí)噴淋系統(tǒng)內(nèi)殘留的循環(huán)水。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]①、本實(shí)用新型所述無填料噴霧冷卻塔不用填料，所以傳統(tǒng)冷卻塔中因使用填料而產(chǎn)生的諸如鈣、鎂、硅膠等無機(jī)鹽及微生物的粘附、填料的老化碎裂、堵塞等問題便不復(fù)存在，省去了頻繁更換填料的費(fèi)用，降低了運(yùn)行成本。
[0021]②、本實(shí)用新型所述無填料噴霧冷卻塔降低了通風(fēng)阻力，增大了進(jìn)塔空氣量。在傳統(tǒng)的填料塔中，填料的阻力約占全塔總阻力的40?50%。不使用填料，從而使全塔總阻力下降40?50%，風(fēng)量將沿風(fēng)機(jī)4運(yùn)行曲線增大。氣水比可增大20%，提高了冷卻效果。
[0022]③、本實(shí)用新型所述無填料噴霧冷卻塔增大了熱水的散熱面積。熱水從噴嘴中以直徑0.5?1.0mm的霧狀均勻噴出，水霧直徑愈小，則水的比表面積愈大。實(shí)踐證明，噴霧冷卻比填料冷卻水的比表面積約增大20%，在同樣冷卻條件下，蒸發(fā)散熱與接觸散熱加快，冷卻效果提尚。
[0023]④、本實(shí)用新型所述無填料噴霧冷卻塔延長了熱水與空氣的熱交換時(shí)間。填料冷卻時(shí)，熱水只有從填料上部向下部流淌的一個(gè)冷卻過程即逆流過程，而噴霧冷卻時(shí)，熱水有順流和逆流兩個(gè)冷卻過程，使熱水冷卻更充分，同時(shí)，部分水霧將在塔中懸浮，延長了熱水與空氣的熱交換時(shí)間。
【附圖說明】

[0024]圖1為本實(shí)用新型所述噴霧冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型所述冷卻霧化噴頭布置示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型所述冷卻霧化噴頭立面布置圖。
[0027]圖4為本實(shí)用新型所述冷卻霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本實(shí)用新型所述柵格板示意圖。
[0029]圖6為本實(shí)用新型所述噴淋管支撐架示意圖。
[0030]圖7位【具體實(shí)施方式】中冷卻霧化噴頭的噴淋效果曲線圖。
[0031 ]圖中，收水器1、塔體2、風(fēng)筒3、風(fēng)機(jī)4、進(jìn)水總管5、進(jìn)水分布管6、噴淋管7、平衡管8、冷卻霧化噴頭9、法蘭1、噴淋管支撐架11、柵格板12、收水器支架13。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及說明對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0033]如圖1-7所示，本實(shí)施例所述的噴霧冷卻塔安裝在室外，冷卻塔塔體2采用混泥土框架結(jié)構(gòu)，框架經(jīng)防腐處理，包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、配水冷卻系統(tǒng)、收水器I及塔體2。
[0034]所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在塔體2上部，包括風(fēng)筒3和風(fēng)機(jī)4;風(fēng)機(jī)4為軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)4通過電機(jī)的傳動軸連接傳動，風(fēng)機(jī)4的直徑可調(diào)，風(fēng)機(jī)4安裝至風(fēng)筒3的出風(fēng)口。
[0035]所述配水冷卻系統(tǒng)包括進(jìn)水總管5、進(jìn)水分布管6、噴淋管7、平衡管8、冷卻霧化噴頭9、法蘭10、緊固件、噴淋管支撐架11;進(jìn)水總管5連通進(jìn)水分布管6，進(jìn)水分布管6上又設(shè)置噴淋管7，噴淋管7與冷卻霧化噴頭9連接，同時(shí)噴淋管7之間設(shè)置有平衡管8;每根進(jìn)水總管5連接2-4根進(jìn)水分布管6，每根進(jìn)水分布管6連接2-4根噴淋管7，每根噴淋管7上設(shè)置一個(gè)冷卻霧化噴頭9。
[0036]所述進(jìn)水分布管6和噴淋管7下方鋪設(shè)方孔為10mmX 10mm的HDPP柵格板12，柵格板12固定在噴淋管支撐架11上，噴淋管支撐架11與塔體2內(nèi)壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板12再次破碎，進(jìn)行二次熱交換；同時(shí)使進(jìn)入到塔內(nèi)的風(fēng)得到均勻分布;柵格板12同時(shí)具有檢修平臺的功能。
[0037]所述進(jìn)水分布管6與噴淋管7之間、噴頭與噴淋管7之間的連接均采用法蘭10連接。
[0038]在噴淋管7下方鋪設(shè)柵格板12，對進(jìn)塔空氣進(jìn)行整流及作為塔內(nèi)霧化冷卻噴頭的一個(gè)檢修平臺。設(shè)計(jì)冷卻循環(huán)水量:2400m3/h，進(jìn)出塔溫差大于或等于10°C以上;平面基礎(chǔ)尺寸為8000 X 28000mm。
[0039]為提高冷卻噴頭的霧化效果，所述冷卻噴頭的噴淋角為120°，為防止停車時(shí)間長導(dǎo)致結(jié)晶物生成而發(fā)生堵塞，在冷卻塔塔體2內(nèi)設(shè)置一個(gè)向下噴淋的冷卻霧化噴頭9，以排除停車時(shí)噴淋系統(tǒng)內(nèi)殘留的循環(huán)水。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、配水冷卻系統(tǒng)、收水器(I)及塔體(2); 所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在塔體(2)上部，包括風(fēng)筒(3)和風(fēng)機(jī)(4);風(fēng)機(jī)(4)為軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)(4)通過電機(jī)的傳動軸連接傳動，風(fēng)機(jī)(4)的直徑可調(diào)，風(fēng)機(jī)(4)安裝至風(fēng)筒(3)的出風(fēng)； 所述配水冷卻系統(tǒng)包括進(jìn)水總管(5)、進(jìn)水分布管(6)、噴淋管(7)、平衡管(8)、冷卻霧化噴頭(9)、法蘭(10)、緊固件、噴淋管支撐架(11);進(jìn)水總管(5)連通進(jìn)水分布管(6)，進(jìn)水分布管(6)上又設(shè)置噴淋管(7)，噴淋管(7)與冷卻霧化噴頭(9)連接，同時(shí)噴淋管(7)之間設(shè)置有平衡管(8);每根進(jìn)水總管(5)連接2-4根進(jìn)水分布管(6)，每根進(jìn)水分布管(6)連接2-4根噴淋管(7)，每根噴淋管(7)上設(shè)置一個(gè)冷卻霧化噴頭(9); 所述進(jìn)水分布管(6)和噴淋管(7)下方鋪設(shè)方孔為10mmX 10mm的HDPP柵格板(12)，柵格板(12)固定在噴淋管支撐架(11)上，噴淋管支撐架(11)與塔體(2)內(nèi)壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板(12)再次破碎，進(jìn)行二次熱交換；同時(shí)使進(jìn)入到塔內(nèi)的風(fēng)得到均勻分布;柵格板(12 )同時(shí)具有檢修平臺的功能； 所述收水器(I)包括若干收水器片和用于間隔固定收水器片的收水器支架(13)，收水器片和收水器支架(13)通過串桿固定連接，收水器片的形狀為對稱多波形，避免收水二次后的漂流現(xiàn)象，收水器片間無透視現(xiàn)象，較以往收水器(I)的收水效率高、氣流阻力小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，所述冷卻噴頭的噴淋角為120°。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，在冷卻塔塔體(2)內(nèi)設(shè)置一個(gè)向下噴淋的冷卻霧化噴頭(9)，以排除停車時(shí)噴淋系統(tǒng)內(nèi)殘留的循環(huán)水。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷酸生產(chǎn)專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，所述進(jìn)水分布管(6)與噴淋管(7)之間、噴頭與噴淋管(7)之間的連接均采用法蘭(10)連接。
【文檔編號】F28F25/06GK205690915SQ201620551203
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620551203.4, CN 201620551203, CN 205690915 U, CN 205690915U, CN-U-205690915, CN201620551203, CN201620551203.4, CN205690915 U, CN205690915U
【發(fā)明人】李云剛
【申請人】云南澄江天辰磷肥有限公司