一种空冷脱湿消白一体化装置的制作方法

1.本技术涉及烟气处理领域，特别涉及一种空冷脱湿消白一体化装置。


背景技术：

2.在工业生产过程中常产生大量的高温饱和湿蒸汽，该类型蒸汽的放散不仅会造成大量水资源的浪费，还将水中溶解的盐类物质大量的释放到空气当中，造成空气中大量颗粒物的聚集，引起或加剧雾霾形成。
3.目前的消白设备多采用风冷或水冷的方式对饱和热湿蒸汽进行降温，使得高温饱和湿蒸汽中的水分析出，从而降低烟气中的水分、盐类物质，减少排放。但是消白设备运行过程中，风冷消白设备在混风后虽然降低了温度，但是由于混入新的空气后，湿蒸汽内的水分扩散至降温空气导致水分难以析出，脱湿效果较差；水冷消白设备通过管路将低温水导入高温饱和湿蒸汽流通路径内，通过管壁进行热交换，降低饱和湿蒸汽的温度从而使其内部水分析出；但是其需要增加供水设备，相较于风冷设备整体复杂性大大增加，不便实施。


技术实现要素：

4.本技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种空冷脱湿消白一体化装置，将冷却空气与热湿蒸汽先通过换热管进行间接换热，使得热湿蒸汽中的水分析出，经换热管回流后收集，然后与换热后的冷却空气进行混合进一步降温后排出，提高了风冷消白设备对高温饱和湿蒸汽的脱湿消白效果。
5.为了实现上述目的，采用以下技术方案：
6.一种空冷脱湿消白一体化装置，包括筒体、隔板和换热管，隔板安装在筒体内使筒体形成第一腔体、第二腔体，第一腔体连通用于输入热湿蒸汽的第一进气管，第二腔体连通用于输入冷却空气的第二进气管，换热管一端连通第一腔体，另一端穿过隔板延伸至第二腔体内，用于收集热湿蒸汽与冷却空气换热时析出的水分，并导引水分回流至第一腔体内。
7.进一步地，所述第二腔体内设有孔板，孔板上布置有多个固定孔和通孔，换热管远离隔板的一端与固定孔配合，冷却空气能够穿过通孔。
8.进一步地，所述筒体远离第一腔体的一端与孔板之间形成混合室，用于容纳换热后的热湿蒸汽和冷却空气并混合。
9.进一步地，所述筒体远离第一腔体的一端对接连通有排烟筒，排烟筒远离筒体的一端为排烟口，用于排出换热后热湿蒸汽与冷却空气的混合气体。
10.进一步地，所述排烟筒为漏斗状结构，并设有变截面段，沿筒体轴线远离筒体方向上，变截面段的截面积逐渐减小。
11.进一步地，所述筒体远离第二腔体的一端对接连通有收集筒，收集筒远离筒体的一端为排水口，用于排出第一腔体收集的回流水分。
12.进一步地，所述收集筒的排水口一端安装有水封，用于封堵排水口。
13.进一步地，所述隔板为四周贴合筒体内壁的圆盘状结构，隔板与筒体同轴设置，换
热管连通第一腔体的端面与隔板朝向第一腔体的端面平齐。
14.进一步地，所述换热管有多根，所有换热管相对于隔板轴线环向均匀间隔布置。
15.进一步地，所述第一进气管和第二进气管分别对接筒体侧面，第二进气管连通第二腔体靠近隔板的一端。
16.进一步地，所述筒体设有多个，所有筒体并联布置，对应的第一进气管均用于接入外部热湿蒸汽源，对应的第二进气管均用于接入外部冷却空气源。
17.与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：
18.(1)将冷却空气与热湿蒸汽先通过换热管进行间接换热，使得热湿蒸汽中的水分析出，经换热管回流后收集，然后与换热后的冷却空气进行混合进一步降温后排出，提高了风冷消白设备对高温饱和湿蒸汽的脱湿消白效果。
19.(2)采用竖向结构，热湿蒸汽经由换热管与冷却空气进行热交换，冷却热湿空气析出的水分附着在换热管内壁上，在重力作用下沿换热管内壁逐渐下落至第一腔体进行收集，相较于传统的直接混风，采用换热管间接混风段能够使得热湿空气内的水分预先析出，避免向冷却空气内扩散导致的整体饱和度降低无法析出水分的问题。
20.(3)冷却空气在换热管外与热湿空气进行热交换，逐渐升温提高其不饱和程度，通过顶部的开放式孔板进入混合室存留，结合换热后的饱和热湿空气混合，最终混风成为不饱和湿空气后排放到大气中，形成无可视白烟气，从而达到消白和脱湿的目的。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
22.图1是本技术实施例1中脱湿消白一体化装置的整体结构示意图。
23.图中，1.第一进气管，2.第一腔体，3.隔板，4.换热管，5.孔板，6.混合室，7.排烟筒，8.第二进气管，9.第二腔体，10.收集筒，11.水封。
具体实施方式
24.实施例1
25.本技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种空冷脱湿消白一体化装置。
26.针对目前高温饱和湿蒸汽的脱湿消白，提供一种低能耗的冷却脱湿消白装置，有助于该类型饱和湿蒸汽的回收和净化，利用空气和饱和湿蒸汽的温差，实现对饱和湿蒸汽中水分的析出；在本实施例中，所述的饱和湿蒸汽统称为热湿蒸汽，用于将其进行降温脱湿的空气统称为冷却空气。
27.空冷脱湿消白一体化装置，主要包括筒体、隔板3和换热管4，隔板3安装在筒体内部，从而将筒体内部隔离形成第一腔体2和第二腔体9，换热管4一端连通第一腔体2，另一端穿过隔板3延伸至第二腔体9内；换热管4能够抽取第一腔体2内的气体，穿过换热管4内部后输入到第二腔体9内。
28.可以理解的是，第一腔体2和第二腔体9为半开放结构，对应的筒体两端还连接有其他结构，使得热湿空气、冷却空气按照所需方向移动，避免泄露。
29.第一腔体2连通有第一进气管1，第二腔体9连通有第二进气管8，第一进气管1接入外部的湿热蒸汽供应设备，向第一腔体2内输入湿热蒸汽，第二进气管8接入外部的冷却空气供应设备，向第二腔体9内输入冷却空气。
30.第一腔体2内的湿热空气在换热管4导引下逐渐向第二腔体9内移动，在移动过程中，与第二腔体9内的冷却空气进行热交换，饱和的湿热空气在冷却后会析出一定量的水分，水分附着在换热管4内壁上；换热管4能够收集湿热蒸汽与冷却空气换热时析出的水分，并导引水分回流至第一腔体2内，完成对湿热空气的脱湿和消白。
31.整体装置为竖向结构形式，第一空腔位于隔板3的下方，作为饱和热湿蒸汽的进气腔和冷凝水回流后的暂存空间。换热管4所对应的第二腔体9部分为换热空间，热湿蒸汽和冷却空气在此位置进行热交换。换热管4上方的第二腔体9部分为混合室6，换热后的热湿蒸汽、冷却空气在此位置进行混风。
32.如图1所示，所述第二腔体9内设有孔板5，孔板5上布置有多个固定孔和通孔，换热管4远离隔板3的一端与固定孔配合，冷却空气能够穿过通孔。
33.孔板5作为换热管4的辅助固定结构，其四周贴合固定在筒体内壁上，其上所设置的固定孔和通孔分别作为固定结构和通道结构。采用板件上开设通孔作为冷却空气流通通道的结构，一定程度上减少冷却空气进入混合室6的速率，能够使得冷却空气在换热管4对应的第二腔体9内的存留时间延长，使其能够与热湿空气充分混合后输出。
34.当然，可以理解的是，所述固定孔的数目与换热管4的数目相同，固定孔与换热管4端部一一对应配合。所述通孔的数目、大小可以根据需求进行配置，保证冷却空气与换热管4内的热湿蒸汽的换热时间，提高效率。
35.对于混合室6的位置，在本实施例中，筒体远离第一腔体2的一端与孔板5之间形成混合室6，容纳换热后的热湿蒸汽和冷却空气并混合。此时孔板5端面与换热管4端面平齐。
36.在换热后的热湿蒸汽和冷却空气混风之后，形成不饱和低温烟气，为了方便将其排出，筒体远离第一腔体2的一端对接连通有排烟筒7，排烟筒7远离筒体的一端为排烟口，用于排出换热后热湿蒸汽与冷却空气的混合气体。
37.如图1所示，排烟筒7为漏斗状结构，并设有变截面段，沿筒体轴线远离筒体方向上，变截面段的截面积逐渐减小。热湿蒸汽和冷却空气在混合室6内充分混合后，使得烟气能够逐渐加速从排烟口位置输出，提高其排放效率。
38.对于筒体下部的结构，筒体远离第二腔体9的一端对接连通有收集筒10，收集筒10远离筒体的一端为排水口，用于排出第一腔体2收集的回流水分。
39.可以理解的是，为了方便水分的收集，所述收集筒10也为漏斗状结构，使水分能够沿收集筒10内壁逐渐汇集，方便进行冷凝水的排出。
40.收集筒10的排水口一端安装有水封11，用于封堵排水口；在封堵排水口后，排水口与隔板3之间逐渐存留冷凝水，在达到一定程度后，取下水封11，经冷凝水从收集筒10下方排出。在其存留冷凝水的过程中，水分积聚在排水口上方，起到隔离热湿蒸汽与外部环境的作用，从而提高其密封效果。
41.在工作过程中，热湿蒸汽通过第一进气管1进入第一腔体2内，然后穿过隔板3进入换热管4内部，并沿换热管4不断向上流动，直至穿过孔板5进入混合室6；冷却空气通过第二进气管8进入到第二腔体9内，经由隔板3上方进入换热管4与筒体之间的第二腔体9，从下向
上流动，在此流动过程中，与换热管4内的热湿蒸汽进行换热。热湿蒸汽在上升过程逐渐降温，并析出冷凝水分附着在换热管4内壁，从而向下流动进入第一腔体2内，由收集筒10进行收集；冷却空气在上升过程中被换热管4内的热湿蒸汽加热升温，提高其不饱和程度，进行换热后的冷却空气、热湿蒸汽均穿过孔板5后进入混合室6内。在混合室6内混合后通过排烟筒7排放到大气中，形成无可视白烟气排放，在消白的同时回收冷凝水。
42.采用竖向结构，热湿蒸汽经由换热管4与冷却空气进行热交换，冷却热湿空气析出的水分附着在换热管4内壁上，在重力作用下沿换热管4内壁逐渐下落至第一腔体2进行收集，相较于传统的直接混风，采用换热管4间接混风段能够使得热湿空气内的水分预先析出，避免向冷却空气内扩散导致的整体饱和度降低无法析出水分的问题。
43.对于隔板3和换热管4的配合，隔板3为四周贴合筒体内壁的圆盘状结构，隔板3与筒体同轴设置，换热管4连通第一腔体2的端面与隔板3朝向第一腔体2的端面平齐。
44.为了提高其换热效率，换热管4有多根，所有换热管4相对于隔板3轴线环向均匀间隔布置，分散布置多根换热管4，提高其换热面积，并能够将热湿蒸汽进行均匀分散，从而有利于热湿蒸汽、冷却空气的热量交换。
45.所述第一进气管1和第二进气管8分别对接筒体侧面，第二进气管8连通第二腔体9靠近隔板3的一端，能够使得冷却空气从换热管4下端开始与热湿蒸汽进行换热，提高其换热路径长度，从而提高换热效率。
46.冷却空气在换热管4外与热湿空气进行热交换，逐渐升温提高其不饱和程度，通过顶部的开放式孔板5进入混合室6存留，结合换热后的饱和热湿空气混合，最终混风成为不饱和湿空气后排放到大气中，形成无可视白烟气，从而达到消白和脱湿的目的。
47.所述筒体设有多个，所有筒体并联布置，对应的第一进气管均用于接入外部热湿蒸汽源，对应的第二进气管均用于接入外部冷却空气源。多组筒体并联工作，共同对热湿蒸汽进行脱湿消白。
48.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。