一种蒸发式空冷器的喷淋装置及方法与流程

本发明属于空冷设备，尤其涉及一种蒸发式空冷器的喷淋装置及方法。

背景技术：

1、蒸发式空冷器，又称闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔，是一种结合水冷与空冷技术的高效节能冷却设备，广泛应用于冶金、石油化工、等行业的循环水冷却和工艺介质冷凝系统中，其中水膜式空冷器的工作原理是将循环水通过喷淋管均匀喷淋在换热盘管的外表面，水在盘管表面形成水膜并部分蒸发，吸收盘管内工艺介质的热量，以实现冷却目的，未蒸发的水落入空冷器底部的集水池中，再由循环水泵送回喷淋管循环使用。现有技术中的空冷器需要补水时，其集水池内液位传感器检测到液位过低，自动通过外部净环水管网直接向空冷塔的集水池内注水，随后再通过循环水泵将集水池内的水泵入喷淋水管，通过喷淋头喷出对盘管进行散热，在实际应用中，夏季工况下喷淋水经反复换热后温度持续升高，最高可达36摄氏度左右，此时蒸发空冷器的换热效率大幅降低，由此对喷淋水的流量稳定性具有较高的要求。

2、上述现有技术中，虽然可以实现喷淋水的自动补水，但该方式存在以下不足之处：首先，喷淋装置须先将净环水排入集水池，净环水管无法直接进入喷淋管进行喷淋，净环水管网自身压力和冷量无法得到有效利用；其次，喷淋装置只能依赖循环水泵供水喷淋，若其中一个循环水泵出现故障，备用泵系统通常数十秒启动正常，喷淋水流量需要数分钟才能恢复正常，造成喷淋冷却中断或者水量不稳定；再次，现有喷淋装置缺乏有效的在线过滤和排渣功能，影响空冷器喷淋的稳定性。

技术实现思路

1、本发明提供一种蒸发式空冷器的喷淋装置及方法，通过在缓冲过滤机构的罐体上分别设置进水管一和进水管二，且罐体内设置过滤组件和充气组件，在罐体内气压作用下，一方面利用净环水管网自身压力和冷量对换热盘管进行降温，提高了换热效率，另一方面，利用罐体蓄水持续向喷淋头提供喷淋水，避免了喷淋冷却水中断对换热盘管的影响，喷淋降温更加稳定可靠。

2、本发明采用下述技术方案：一种蒸发式空冷器的喷淋装置，包括与空冷器连接的循环水泵和喷淋管，还包括缓冲过滤机构，所述缓冲过滤机构包括：

3、罐体，其顶侧分别设置有进水管一和进水管二，底侧设置有排水管，所述进水管一与所述循环水泵的出口连接，所述进水管二连接至外部净环水管，所述排水管与所述喷淋管连接；

4、过滤组件，设置在罐体内，包括布水筒、滤网筒和集渣斗，所述进水管一和所述进水管二的另一端均设置在所述布水筒的内侧，所述布水筒设置在所述滤网筒的内侧位置，所述集渣斗的顶端与所述滤网筒底端连接，所述集渣斗的底端设置有排渣管，所述排渣管贯穿所述罐体设置；

5、充气组件，包括环形气管和若干喷吹头，所述环形气管设置在所述滤网筒的外侧位置，所述喷吹头阵列设置在所述环形气管侧部，用于喷吹所述滤网筒，所述罐体侧部贯穿设置有进气管，所述进气管的一端与所述环形气管连通，所述进气管的另一端连接有气源。

6、进一步的，所述罐体内设置有液位计，所述进水管一上设置有进水阀一和止回阀一，所述进水管二上设置有进水阀二，所述罐体的侧部设置有控制器，所述液位计、所述进水阀一和所述进水阀二均与所述控制器电连接。

7、进一步的，所述排渣管上设置有排渣阀，所述喷淋管上设置有喷淋阀，所述进气管上设置有进气阀和稳压阀，所述排渣阀、喷淋阀、进气阀和稳压阀均与所述控制器电连接。

8、可以理解的是，所述进水管二上设置有增压泵，所述增压泵用于维持所述净环水管的水压，所述增压泵的出口设置有止回阀二。

9、进一步的，所述罐体的底部设置有排空管，所述排空管上设置有排空阀，所述排空阀与所述控制器电连接。

10、所述集渣斗的顶端设置有支撑网架，所述滤网筒套设于所述支撑网架的外侧。

11、所述罐体的内侧设置有固定座，所述集渣斗的侧部对应设置有固定板，所述集渣斗通过所述固定板与所述固定座连接，所述布水筒的外侧设置有连接板，所述连接板与所述支撑网架的内侧固定连接。

12、所述布水筒的底侧阵列设置有若干布水孔，若干所述布水孔均朝向所述滤网筒的内侧设置。

13、具体地，所述罐体包括罐身和封头，所述罐身与所述封头通过法兰连接。

14、进一步地，本发明还提供一种蒸发式空冷器的喷淋方法，使用上述喷淋装置包括如下步骤：

15、s1.通过控制器依次开启喷淋阀和进水阀二，其余阀门均关闭，净环水在自身管网压力下，经由进水管二进入布水筒，并喷淋至滤网筒的内侧，滤网筒对净环水进行过滤，净环水由滤网筒的外侧溢出并下落至罐体底部；

16、s2.当液位计输出的罐体底部液位到达设定值时，通过控制器开启进气阀向罐体充气，罐体逐步充气至设定气压并通过稳压阀保压，在气压作用下，罐体底部的净环水被压入至喷淋管，通过喷淋头对换热盘管降温；

17、s3.当空冷器内集水池液位升高至设定高度时，启动循环水泵，通过控制器打开进水阀一，关闭进水阀二，循环水通过进水管一进入过滤组件过滤后，落入罐体底部，在进水阀一和进水阀二开关过程中，通过控制器控制稳压阀，维持罐体内压力稳定，喷淋管内喷淋水的流量稳定，此时通过循环水泵的循环水对喷淋头喷淋降温；

18、s4.当空冷器内集水池液位降低至设定高度时，打开进水阀二，关闭进水阀一，关闭循环水泵，净环水通过进水管二进入罐体，通过控制器调节稳压阀使罐体内压力稳定，在罐体压力作用下，净环水经由喷淋管进入喷淋头对换热盘管进行降温；

19、s5.当循环水泵运行故障时，通过控制器调节稳压阀使罐体内压力稳定，在罐体压力作用下，罐体内的蓄水经由喷淋管进入喷淋头，持续稳定对换热盘管进行降温，同时启动备用泵系统，备用泵系统逐渐运行稳定，向罐体注入循环水，维持罐体内水位稳定；

20、s6.当需要排渣时，通过控制器控制排渣阀排渣，在罐体压力作用下，集渣斗内的渣料经过排渣管排出，此时罐体压力变小，稳压阀动作实现进气管的进气，压缩空气经过环形气管上喷吹头喷出，维持罐体压力稳定，同时喷吹头将滤网筒的外侧附着的渣料喷吹至集渣斗内；

21、s7.当罐体需要检修排空时，关闭进水阀一和进水阀二，打开排空阀，通过罐体压力将罐体内冷却水排空。

22、本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

23、1、通过在缓冲过滤机构的罐体上分别设置进水管一和进水管二，进水管一与循环水泵连接，进水管二与外部净环水管网连接，且罐体内设置过滤组件和充气组件，在罐体内气压作用下，一方面外部净环水管网进入喷淋管直接向喷淋头供水，对换热盘管降温，利用净环水管网自身压力和冷量对换热盘管进行降温，提高了换热效率，另一方面，当循环水泵故障时，利用罐体蓄水持续向喷淋头提供喷淋水，避免了喷淋冷却水中断对换热盘管的影响，喷淋降温更加稳定可靠。

24、2、通过过滤组件中布水筒、滤网筒和集渣斗的设置，对进入罐体的喷淋水进行在线过滤，充气组件中环形气管设置在滤网筒外侧，进气管一端与环形气管连通且另一端连接气源，排渣时在罐体压力作用下集渣斗内的渣料经排渣管排出，同时压缩空气经喷吹头喷出将滤网筒外侧附着的渣料喷吹至集渣斗内，同时实现了缓冲过滤机构的在线排渣和滤网筒的自清洁，提高了装置运行的稳定性。

25、3、通过稳压阀保持罐体内气压，在进水阀一和进水阀二开关过程中维持罐体内压力稳定，从而使得喷淋管内喷淋水的流量保持稳定，减少了水路切换对盘管喷淋的影响，进水管二上设置有增压泵和止回阀二，维持了净环水管的水压，保证了喷淋水压的稳定性。