一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，涉及磷及其化合物的制備技術領域，該冷卻塔主要包括風機系統、配水冷卻系統、收水器（1）及塔體（2），以穩定運行為前提，本實用新型所述無填料噴霧冷卻塔采用可靠的冷卻塔設計工藝和技術和成熟的新技術、新材料、新工藝及新設備，省去了頻繁更換填料的費用，降低了運行成本，降低了通風阻力，增大了進塔空氣量，提高了冷卻效果，蒸發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間，做到安全可靠、技術先進、經濟合理。
【專利說明】
一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔
技術領域
[0001]本實用新型涉及磷及其化合物的制備技術領域，具體涉及一種磷酸生產用的冷卻
+Pt O
【背景技術】
[0002]冷卻塔是利用空氣同水的接觸來冷卻水的設備。工業生產中產生的廢熱，一般需要通過冷卻水來移除，因而冷卻塔被廣泛應用于化工領域。傳統水冷卻塔主要由風機、電機、填料、播水系統、塔身、水盤等組成。
[0003]濕法磷酸工藝是采用強無機酸分解磷礦，過濾料漿，分離出粗磷酸，經凈化得純磷酸的工藝。在生產過程中，磷酸萃取和濃縮階段均需提供冷卻水，即萃取閃蒸器、濃縮閃蒸室是用經過減溫減壓后的低壓飽和蒸汽加熱，產生的氣體經氟吸收塔處理后，其中的水蒸氣經冷凝器冷凝，需要經過冷卻塔冷卻后再循環使用。
[0004]現有的磷酸濃縮、制酸裝置循環水冷卻塔用傳統填料冷卻塔，使用一段時間后，發現冷卻塔存在分水不均勻(水量集中在小區域范圍內)、飄雨嚴重、冷熱水溫差達不到使用要求等問題，最終導致濃縮及制酸閃冷系統真空度達不到生產要求，對裝置生產及現場環境造成一定影響。通過反復觀察及檢修發現，上述現象是因冷卻塔分水部件結垢堵塞、損壞等造成，故冷卻塔冷卻能力未得到充分發揮，冷卻效率下降。
[0005]無填料冷卻塔是近幾年發展起來的新型產品，并在逐漸取代著傳統的填料式冷卻塔，在這個階段，也有一些冷卻塔用戶在進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，取得了較好的經濟和社會效益。例如，某磷化工企業的磷酸冷卻塔設計能力為2400m3/h，分為四間冷卻能力為600m3/h的聯體旋壺渦流噴淋塔，采用機械通風方式，為磷酸萃取和濃縮提供冷卻水。但在實際運行中發現存在如下問題:
[0006]a、旋壺渦流噴淋，霧化效果差，導致傳熱性能差。塔內部分熱水噴淋不均勻，造成局部區域空氣從空隙處通過，形成氣流“短路”，導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噴出的水流成水柱狀落下，達不到設計所要求的水霧狀，造成布水不均，使熱水與空氣接觸的比表面積減少。同時，熱水在空氣中的停留時間不夠，使得塔的熱交換能力降。
[0008]收水器的老化變形，使得冷卻塔飄水嚴重，對裝置生產及現場環境造成了一定影響。

【發明內容】

[0009]為解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，該冷卻塔以穩定運行為前提，采用可靠的冷卻塔設計工藝和技術和成熟的新技術、新材料、新工藝及新設備，做到安全可靠、技術先進、經濟合理。
[0010]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，包括風機系統、配水冷卻系統、收水器I及塔體2。
[0011 ]所述風機系統設置在塔體2上部，包括風筒3和風機4;風機4為軸流風機，風機4通過電機的傳動軸連接傳動，風機4的直徑可調，風機4安裝至風筒3的出風口。
[0012]所述配水冷卻系統包括進水總管5、進水分布管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;進水總管5連通進水分布管6，進水分布管6上又設置噴淋管7，噴淋管7與冷卻霧化噴頭9連接，同時噴淋管7之間設置有平衡管8;每根進水總管5連接2-4根進水分布管6，每根進水分布管6連接2-4根噴淋管7，每根噴淋管7上設置一個冷卻霧化噴頭9。
[0013]所述進水分布管6和噴淋管7下方鋪設方孔為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內壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板12再次破碎，進行二次熱交換；同時使進入到塔內的風得到均勻分布;柵格板12同時具有檢修平臺的功能。
[0014]所述進水分布管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象，收水器片間無透視現象，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璧板之間能實現緊密搭接，使得飄水率小于常規的收水器I，大大改善了冷卻塔對周圍環境的影響，延長了風機4葉片的使用壽命。
[0016]本實用新型所述的無填料噴霧冷卻塔是利用水栗或循環水回水壓力將需冷卻的熱水，經配水分布管送到霧化器噴嘴，當熱水流經噴嘴時，產生內旋流，熱水成霧狀向上噴出，與空氣進行熱交換，冷水落入水池，熱空氣經收水器I除水后由塔頂風筒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]為防止停車時間長導致結晶物生成而發生堵塞，在冷卻塔內設置一個向下噴淋的噴頭，以排除停車時噴淋系統內殘留的循環水。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]①、本實用新型所述無填料噴霧冷卻塔不用填料，所以傳統冷卻塔中因使用填料而產生的諸如鈣、鎂、硅膠等無機鹽及微生物的粘附、填料的老化碎裂、堵塞等問題便不復存在，省去了頻繁更換填料的費用，降低了運行成本。
[0021]②、本實用新型所述無填料噴霧冷卻塔降低了通風阻力，增大了進塔空氣量。在傳統的填料塔中，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%，風量將沿風機4運行曲線增大。氣水比可增大20%，提高了冷卻效果。
[0022]③、本實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，蒸發散熱與接觸散熱加快，冷卻效果提尚。
[0023]④、本實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間。填料冷卻時，熱水只有從填料上部向下部流淌的一個冷卻過程即逆流過程，而噴霧冷卻時，熱水有順流和逆流兩個冷卻過程，使熱水冷卻更充分，同時，部分水霧將在塔中懸浮，延長了熱水與空氣的熱交換時間。
【附圖說明】

[0024]圖1為本實用新型所述噴霧冷卻塔的結構示意圖。
[0025]圖2為本實用新型所述冷卻霧化噴頭布置示意圖。
[0026]圖3為本實用新型所述冷卻霧化噴頭立面布置圖。
[0027]圖4為本實用新型所述冷卻霧化噴頭結構示意圖。
[0028]圖5為本實用新型所述柵格板示意圖。
[0029]圖6為本實用新型所述噴淋管支撐架示意圖。
[0030]圖7位【具體實施方式】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、風筒3、風機4、進水總管5、進水分布管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。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖及說明對本發明進行進一步說明。
[0033]如圖1-7所示，本實施例所述的噴霧冷卻塔安裝在室外，冷卻塔塔體2采用混泥土框架結構，框架經防腐處理，包括風機系統、配水冷卻系統、收水器I及塔體2。
[0034]所述風機系統設置在塔體2上部，包括風筒3和風機4;風機4為軸流風機，風機4通過電機的傳動軸連接傳動，風機4的直徑可調，風機4安裝至風筒3的出風口。
[0035]所述配水冷卻系統包括進水總管5、進水分布管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;進水總管5連通進水分布管6，進水分布管6上又設置噴淋管7，噴淋管7與冷卻霧化噴頭9連接，同時噴淋管7之間設置有平衡管8;每根進水總管5連接2-4根進水分布管6，每根進水分布管6連接2-4根噴淋管7，每根噴淋管7上設置一個冷卻霧化噴頭9。
[0036]所述進水分布管6和噴淋管7下方鋪設方孔為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內壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板12再次破碎，進行二次熱交換；同時使進入到塔內的風得到均勻分布;柵格板12同時具有檢修平臺的功能。
[0037]所述進水分布管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下方鋪設柵格板12，對進塔空氣進行整流及作為塔內霧化冷卻噴頭的一個檢修平臺。設計冷卻循環水量:2400m3/h，進出塔溫差大于或等于10°C以上;平面基礎尺寸為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°，為防止停車時間長導致結晶物生成而發生堵塞，在冷卻塔塔體2內設置一個向下噴淋的冷卻霧化噴頭9，以排除停車時噴淋系統內殘留的循環水。
【主權項】
1.一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，包括風機系統、配水冷卻系統、收水器(I)及塔體(2); 所述風機系統設置在塔體(2)上部，包括風筒(3)和風機(4);風機(4)為軸流風機，風機(4)通過電機的傳動軸連接傳動，風機(4)的直徑可調，風機(4)安裝至風筒(3)的出風； 所述配水冷卻系統包括進水總管(5)、進水分布管(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);進水總管(5)連通進水分布管(6)，進水分布管(6)上又設置噴淋管(7)，噴淋管(7)與冷卻霧化噴頭(9)連接，同時噴淋管(7)之間設置有平衡管(8);每根進水總管(5)連接2-4根進水分布管(6)，每根進水分布管(6)連接2-4根噴淋管(7)，每根噴淋管(7)上設置一個冷卻霧化噴頭(9); 所述進水分布管(6)和噴淋管(7)下方鋪設方孔為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)內壁連接;落下的液滴的液膜在柵格板(12)再次破碎，進行二次熱交換；同時使進入到塔內的風得到均勻分布;柵格板(12 )同時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象，收水器片間無透視現象，較以往收水器(I)的收水效率高、氣流阻力小。2.根據權利要求1所述的一種磷酸生產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.根據權利要求1或2所述的一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，在冷卻塔塔體(2)內設置一個向下噴淋的冷卻霧化噴頭(9)，以排除停車時噴淋系統內殘留的循環水。4.根據權利要求1或2所述的一種磷酸生產專用無填料噴霧冷卻塔，其特征在于，所述進水分布管(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
【發明人】李云剛
【申請人】云南澄江天辰磷肥有限公司