一種工業廢水處理裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種工業廢水處理裝置，其冷卻塔的儲水池與工業廢水連通，并通過第一泵與噴淋管路連通，以將工業廢水泵入噴淋管路，第一換熱器的第二介質流道用于與待冷卻高溫介質連通，第二換熱器安裝于冷卻塔的進風口，并與第一換熱器的第二介質流道連通形成環形流道，第二泵設置于第二介質流道的介質出口和第二換熱器的介質入口之間，以驅動循環介質在環形流道內循環流動。與現有技術相比，第一換熱器和第二換熱器連通形成閉式循環換熱系統，實現熱量傳遞功能基礎上，工業廢水僅在冷卻塔的噴淋管路和儲水池間循環流動，而并未直接與換熱器連通，從而解決了換熱器的介質流道結垢問題，減少了換熱器的維護次數，進而降低了回收利用工業廢水的成本。
【專利說明】-種工業廢水處理裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及工業廢水處理【技術領域】，特別涉及一種工業廢水處理裝置。

【背景技術】
[0002] 工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工 業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展，廢水的 種類和數量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。因此，對 于保護環境來說，工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
[0003] 現結合圖1，來說明目前較為常用的一種工業污水處理裝置及其處理方法。
[0004] 如圖1所示，該裝置包括冷卻塔1'、板式熱交換器2'、泵3'以及連通三者的管 路，其中，冷卻塔r的塔體11'底部具有與工業廢水連通的儲水池12'，其儲水池12' 與板式換熱器2'的第二介質流道21'連通，其噴淋管路13'通過泵3'與第二介質流道 21'，板式換熱器2'的第一介質流道21'與待冷卻高溫介質連通。
[0005] 該裝置的工作原理是，泵3'將冷卻塔1'內工業廢水泵入板式換熱器2'的第二 介質流道22'，與此同時，待冷卻高溫介質流入第一介質流道2Γ，第二介質流道22'內 的工業廢水和第一介質流道21'內高溫介質在板式換熱器2'內進行熱交換，高溫介質遇 冷形成低溫介質后回流至待冷卻設備繼續使用，工業廢水吸熱升溫后經由噴淋管路13'噴 出。然后，噴淋出的高溫工業廢水與進入冷卻塔P內冷空氣相遇發生熱交換，部分工業廢 水蒸發隨吸熱后升溫的空氣在排氣扇14'作用下由排風口排出，剩余放熱冷卻后回流至冷 卻塔的儲水池12'內。
[0006] 顯然，該裝置將工業污水作為熱交換介質加以回收利用，避免了直接排出而造成 的環境污染以及能量損失。然而，在該裝置中工業廢水直接與板式換熱器2'進行接觸，極 易在板式換熱器2'流道內結垢。為了保證該裝置正常運行，需每月停機清理1?2次或者 在達到其額定使用壽命前更換新的換熱器，顯然，這樣勢必引起回收利用工業廢水成本高 的問題。
[0007] 有鑒于此，本領域技術人員亟待對現有工業廢水處理裝置進行結構優化，以降低 回收和利用工業廢水的成本。


【發明內容】

[0008] 針對上述缺陷，本發明的核心目的在于，提供一種工業廢水處理裝置，以降低回收 和利用工業廢水的成本。
[0009] 為了達到上述目的，本發明所提供的工業廢水處理裝置，包括冷卻塔和第一換熱 器，所述冷卻塔的儲水池與所述工業廢水連通，所述第一換熱器的第一流道用于與待冷卻 高溫介質連通，其特征在于，還包括：
[0010] 至少一個第二換熱器，安裝于所述冷卻塔的進風口處，并與所述第一換熱器的第 二流道連通形成環形流道； toon] 第一泵，設置于所述儲水池和所述冷卻塔的噴淋管路之間，以將所述工業廢水泵 入所述噴淋管路；
[0012] 第二泵，設置于所述第一換熱器的介質出口和所述第二換熱器的介質入口之間， 以驅動所述循環介質在所述環形流道內循環流動。
[0013] 優選地，所述第二換熱器外掛于所述冷卻塔的塔體外。
[0014] 優選地，所述冷卻塔的塔體四面均開設有進風口，每個所述進風口處均設置有所 述第二換熱器。
[0015] 優選地，所述冷卻塔為無填料式冷卻塔。
[0016] 優選地，所述冷卻塔還包括設置于所述噴淋管路上方的收水器。
[0017] 優選地，還包括廢水預處理單元，所述廢水預處理單元包括集水池和溢流管，所述 集水池和所述儲水池通過所述溢流管連通，并且所述溢流管位于所述儲水池的池底上方。
[0018] 優選地，還包括循環介質溫度調節裝置，設置于所述第一換熱器和第二換熱器之 間，以調整所述環形流道內循環介質的溫度。
[0019] 優選地，所述循環介質溫度調節裝置包括第一類吸收式熱泵和第三泵，所述第一 類吸收式熱泵的熱源水入口與所述第一換熱器的第二介質流道的介質出口連通，其熱源水 出口與所述第一換熱器的第二介質流道的介質入口連通，其熱水入口與所述第二換熱器的 介質出口連通，其熱水出口與所述第二泵的介質入口連通，其蒸汽入口和凝水出口用于與 外部供熱裝置連通，所述第三泵設置于所述第一換熱器的第二介質流道的介質出口和所述 熱水入口之間。
[0020] 優選地，所述循環介質溫度調節裝置包括第二類吸收式熱泵和第四泵，所述第二 類吸收式熱泵的熱源水入口與所述第一換熱器的第二介質流道的介質出口連通，其熱源水 出口與所述第一換熱器的第二介質流道的介質入口連通，其熱水入口與所述第二換熱器的 介質出口連通，其熱水出口與所述第二泵的介質入口連通，其冷卻水入口和冷卻水出口用 于與外部制冷裝置連通，所述第四泵設置于所述第一換熱器的第二介質流道的介質出口和 所述熱水入口之間。
[0021] 優選地，所述介質溫度調節裝置包括輔助冷卻塔和第三換熱器，所述第三換熱器 安裝于所述輔助冷卻塔內并位于噴淋管路下方，并且其介質入口與所述第二換熱器連通， 其介質出口與所述第一換熱器連通。
[0022] 本發明所提供的工業廢水處理裝置，包括工業污水處理裝置包括循環介質、冷卻 塔、第一換熱器、第二換熱器、第一泵和第二泵，其中，冷卻塔的儲水池與工業廢水連通，并 通過第一泵與噴淋管路連通，以將工業廢水泵入噴淋管路后噴淋，第一換熱器的第二介質 流道用于與待冷卻高溫介質連通，第二換熱器安裝于冷卻塔的進風口，并與第一換熱器的 第二介質流道連通形成環形流道，第二泵設置于第二介質流道的介質出口和第二換熱器的 介質入口之間，以驅動循環介質在環形流道內循環流動。
[0023] 與現有技術相比，本方案通過第一換熱器和第二換熱器連通形成閉式循環換熱系 統，在實現熱量傳遞功能基礎上，工業廢水僅在冷卻塔的噴淋管路和儲水池間循環流動，而 并未直接與換熱器的流道連通，解決了換熱器的介質流道結垢問題，減少了換熱器的維護 次數同時延長其實際使用壽命，從而間接地降低了回收和利用工業廢水的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1示出現有工業廢水處理裝置的結構示意圖；
[0025] 圖2示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第一【具體實施方式】的結構示意圖；
[0026] 圖3示出了圖2中所示冷卻塔的俯視結構示意圖；
[0027] 圖4示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第二【具體實施方式】的結構示意圖；
[0028] 圖5示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第三【具體實施方式】的結構示意圖；
[0029] 圖6示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第四【具體實施方式】的結構示意圖。
[0030] 圖1中附圖標記與各個部件名稱之間的對應關系：
[0031] Γ冷卻塔、1Γ塔體、12'儲水池、13'噴淋管路、14'排氣扇、2'板式換熱器、 21'第一介質流道、22'第二介質流道、3'泵。
[0032] 圖2至圖6中附圖標記與各個部件名稱之間的對應關系：
[0033] 1冷卻塔、11塔體、12儲水池、13噴淋管路、14排氣扇、2第一換熱器、21第一介質 流道、22第二介質流道、3第二換熱器、4第一泵、5第二泵、6第二類吸收式熱泵、A in熱源水 入口、熱源水出口、Bin熱水進口、熱水出口、Hin蒸汽入口、凝水出口、7第三泵、8 第二類吸收式熱泵、D in熱源水入口、熱源水出口、Ein熱水進口、熱水出口、Cin冷卻 水入口、(； ut冷卻水出口、9第四泵、G輔助冷卻塔、I第三換熱器。

【具體實施方式】
[0034] 本發明的核心在于，提高一種工業廢水處理裝置，以降低工業廢水的回收利用成 本。
[0035] 本方案中所述及的冷卻塔具體結構及其工作原理與現有技術完全相同，故而本文 在此不再贅述，現結合說明書附圖來詳細說明工業廢水處理裝置的具體結構及其工作原 理。需要說明的是，說明書附圖中箭頭符號""是指管路中介質的流向，可以理解，該箭頭符 號的出現并不限定本發明的保護范圍。此外，本文中所述及的循環介質可為循環水或者其 他符合工藝要求的介質。
[0036] 請參見圖2和圖3,其中，圖2示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第一具體 實施方式的結構示意圖，圖3示出了圖2中所示冷卻塔的俯視結構示意圖。
[0037] 如圖2所示，工業污水處理裝置包括冷卻塔1、第一換熱器2、第二換熱器3、第一泵 4和第二泵5,其中，冷卻塔1的儲水池12與工業廢水連通，并通過第一泵4與噴淋管路13 連通，以將工業廢水泵入噴淋管路13后噴淋，第一換熱器2的第二介質流道22用于與待冷 卻高溫介質連通，第二換熱器3安裝于冷卻塔1的進風口，并與第一換熱器2的第二介質流 道22連通形成環形流道，第二泵5設置于第二介質流道22的介質出口和第二換熱器3的 介質入口之間，以驅動循環介質在封閉環形流道內循環流動。為了便于更好地理解該裝置 的結構，請一并參見圖3。
[0038] 待冷卻高溫介質流經第一介質流道21時與第二介質流道22內低溫循環介質熱交 換，冷卻后的高溫介質回流至待冷卻設備內。與此同時升溫后的低溫循環介質流經第二換 熱器3,與由進風口進入塔體11內的冷空氣熱交換，使冷空氣吸熱后形成高溫空氣，該高溫 空氣與由噴淋管路13噴射的工業廢水進行熱交換，使部分工業廢水升溫蒸發并隨高溫氣 體在排氣扇作用下由排氣口排出，剩余部分回流至儲水池12內。而與冷空氣換熱后的低溫 循環水再經由第一換熱器2對高溫待冷卻介質進行冷卻。
[0039] 與現有技術相比，本方案通過第一換熱器2和第二換熱器3連通形成閉式循環換 熱系統，在實現熱量傳遞功能基礎上，工業廢水僅在冷卻塔1的噴淋管路13和儲水池12間 循環流動，而并未直接與換熱器的流道連通，解決了換熱器的介質流道結垢問題，減少了換 熱器的維護次數同時延長其實際使用壽命，從而極大的降低了回收利用工業廢水的成本。
[0040] 需要說明的是，本方案中的冷卻塔1為無填料式冷卻塔，避免了工業廢水流經填 料時其內雜質附著于填料表面而形成結垢問題的發生，這樣可減少冷卻塔1的維護次數， 從而可進一步地降低了該裝置的運行和維護成本，進而降低回收利用工業廢水的成本。
[0041] 此外，如圖3所示，冷卻塔1的塔體11四面均開設有進風口，并且在每個進風口均 安裝有第二換熱器3,顯然，這樣可提高傳熱效率，繼而提高工業廢水的蒸發效率。
[0042] 進一步地，第二換熱器3外掛于冷卻塔1塔體11外，具體地，塔體11四周均固連了 水平支撐板，再通過螺栓組件、焊接或鉚接等方式將第二換熱器3固定于該水平支撐板上， 如此設置可避免因工業廢水噴淋至第二換熱器3表面而形結垢的問題，從而可保證第二換 熱器3的傳熱效率和使用壽命。
[0043] 另外地，冷卻塔1內設置有收水器15,該收水器15為噴淋管路13的上方，設置收 水器后可防止工業廢水向環境中飛散，有益于保護環境。此外，為了使進入第一泵前減少工 業廢水內雜質含量，該裝置還包括廢水預處理單元，具體包括集水池 16和溢流管17,集水 池16和儲水池12通過溢流管17連通，并且溢流管17位于儲水池12的池底上方，如此可 在工業廢水流入噴淋管路13前對其進行預處理，即其內部分雜質沉降，從而可降低噴淋管 路13內的結垢量，降低裝置整體的維護成本。
[0044] 更進一步地，為了加快工業廢水的蒸發效率，本方案通過在該裝置內增設循環介 質溫度調節單元，使流經第二換熱器3的循環介質溫度變化量并非單純由第一換熱器內介 質溫度決定，而是與結合循環介質溫度調節單元進行雙重作用，以使符合冷卻塔內蒸發工 業廢水所需的實際溫度。
[0045] 現結合圖4至圖6,來分別詳述循環介質溫度調節單元的多個實施方式。其中，圖 4示出了本發明所提供的工業廢水處理裝置第二【具體實施方式】的結構示意圖，圖5示出了 本發明所提供的工業廢水處理裝置第三【具體實施方式】的結構示意圖，圖6示出了本發明所 提供的工業廢水處理裝置第四【具體實施方式】的結構示意圖。
[0046] 實施例1 :
[0047] 循環介質溫度調節裝置包括第一類吸收式熱泵6和第三泵7,第一類吸收式熱泵6 的熱源水入口 Ain與第一換熱器2的第二介質流道的介質出口連通，其熱源水出口 Awt與第 一換熱器2的第二介質流道的介質入口連通，其熱水入口 Bin與第二換熱器3的介質出口連 通，其熱水出口 與第二泵5的介質入口連通，其蒸汽入口 Hin和凝水出口 Hwt用于與外 部供熱裝置連通，第三泵7設置于第一換熱器1的第二介質流道的介質出口和熱源水入口 Ain之間。
[0048] 第一類吸收式熱泵是以蒸汽為驅動熱源，在發生器內加熱溴化鋰稀溶液并產生冷 劑蒸汽，冷劑蒸汽進入冷凝器加熱流經冷凝器傳熱管內的熱水，即第二換熱器3內循環介 質），自身冷凝成液體后節流進入蒸發器。冷劑水經冷劑泵噴淋到蒸發器傳熱管表面，吸收 流經傳熱管內低溫熱源水，即第一換熱器2的第二介質流道22內循環介質的熱量，使其溫 度降低后流出機組。冷劑水吸收熱量后汽化成冷凝蒸汽，進入吸收器。被發生器濃縮后的 溴化鋰溶液返回吸收器后噴淋，吸收從蒸發器過來的冷劑蒸汽，并放出熱量，加熱流經吸收 器傳熱管的熱水，即第二換熱器的循環介質），熱水經吸收器、冷凝器升溫流回第二換熱器。
[0049] 實施例2 :
[0050] 循環介質溫度調節裝置包括第二類吸收式熱泵8和第三泵9,第二類吸收式熱泵8 的熱源水入口 Din與第一換熱器2的第二介質流道的介質出口連通，其熱源水出口 Dwt與第 一換熱器2的第二介質流道的介質入口連通，其熱水入口 Ein與第二換熱器3的介質出口連 通，其熱水出口 E。ut與第二泵5的介質入口連通，其冷卻水入口 Cin和冷卻水出口（；ut用于 與外部供熱裝置連通，第三泵9設置于第一換熱器1的第二介質流道的介質出口和熱源水 入口 Din之間。
[0051] 第二類吸收式熱泵，是以熱源水（即第一換熱器2的第二介質流道22內循環介 質）為驅動熱源，熱源水首先進入蒸發器，在蒸發器內加熱冷劑并產生冷劑蒸汽。冷劑蒸汽 進入吸收器，被來自發生器的溴化鋰濃溶液吸收，并放出熱量，從而加熱吸收器傳熱管內的 循環介質（即由第二換熱器3流入熱泵的循環介質），該循環介質經升溫后重新流回第二換 熱器3。吸收冷劑后的變稀溴化鋰溶液經溶液熱交換器進入發生器，被來自蒸發器的的熱源 水加熱濃縮，并產生冷劑蒸汽，冷劑蒸汽進入冷凝器被其管內的冷卻水凝縮成液體，然后經 冷劑泵送入蒸發器，被濃縮的溴化鋰溶液又被送回到吸收器進行吸收，從而完成循環。
[0052] 需要說明的是，第一類吸收式熱泵和第二類吸收式熱泵為成熟的現有產品，本領 域技術人員可依據本裝置中冷卻塔內實際溫度需求選購。
[0053] 實施例3 :
[0054] 溫度調節裝置包括輔助冷卻塔G和第三換熱器I，第三換熱器I安裝于輔助冷卻 塔G內并位于噴淋管路13下方，并且其介質入口與第二換熱器3的介質出口連通，其介質 出口與第一換熱器2的介質入口連通。
[0055] 封閉環形流道內經第二換熱器3冷卻后的循環介質流經第三換熱器I時，由輔助 冷卻塔G對其進行冷卻使循環介質溫度下降至預定溫度后，再流入第一換熱器2內對待冷 卻高溫介質實施冷卻。
[0056] 以上所述僅為本發明的優選實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何 在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權 利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1. 工業廢水處理裝置，包括冷卻塔（1)和第一換熱器（2)，所述冷卻塔（1)的儲水池 (12)與所述工業廢水連通，所述第一換熱器（2)的第一介質流道（21)用于與待冷卻高溫介 質連通，其特征在于，還包括： 至少一個第二換熱器（3)，安裝于所述冷卻塔（1)的進風口處，并與所述第一換熱器 (2)的第二介質流道（22)連通形成環形流道； 第一泵（4)，設置于所述儲水池（12)和所述冷卻塔⑴的噴淋管路（13)之間，以將所 述工業廢水泵入所述噴淋管路（13); 第二泵（5)，設置于所述第一換熱器（2)的介質出口和所述第二換熱器（3)的介質入口 之間，以驅動循環介質在所述環形流道內循環流動。
2. 如權利要求1所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述第二換熱器（3)外掛于所 述冷卻塔（1)的塔體（11)夕卜。
3. 如權利要求2所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述冷卻塔（1)的塔體（11) 四面均開設有進風口，每個所述進風口處均設置有所述第二換熱器（3)。
4. 如權利要求1所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述冷卻塔（1)為無填料式冷 卻塔。
5. 如權利要求1所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述冷卻塔還包括設置于所 述噴淋管路（13)上方的收水器（15)。
6. 如權利要求1所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，還包括廢水預處理單元，所述 廢水預處理單元包括集水池（16)和溢流管（17)，所述集水池（16)和所述儲水池（12)通過 所述溢流管（17)連通，并且所述溢流管（17)位于所述儲水池（12)的池底上方。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，還包括循環介質 溫度調節裝置，設置于所述第一換熱器（2)和第二換熱器（3)之間，以調節所述環形流道內 循環介質的溫度。
8. 如權利要求7所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述循環介質溫度調節裝置 包括第一類吸收式熱泵（6)和第三泵（7)，所述第一類吸收式熱泵（6)的熱源水入口（A in) 與所述第一換熱器（2)的第二介質流道（22)的介質出口連通，其熱源水出口（Α_)與所述 第一換熱器（2)的第二介質流道（22)的介質入口連通，其熱水入口（B in)與所述第二換熱 器（3)的介質出口連通，其熱水出口（B。」與所述第二泵（5)的介質入口連通，其蒸汽入口 (H in)和凝水出口（H。」用于與外部供熱裝置連通，所述第三泵（7)設置于所述第一換熱器 (2)的第二介質流道（22)的介質出口和所述熱水入口（B in)之間。
9. 如權利要求7所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述循環介質溫度調節裝置 包括第二類吸收式熱泵（8)和第四泵（9)，所述第二類吸收式熱泵（8)的熱源水入口（D in) 與所述第一換熱器（2)的第二介質流道（22)的介質出口連通，其熱源水出口（D。」與所述 第一換熱器（2)的第二介質流道（22)的介質入口連通，其熱水進口（E in)與所述第二換熱 器⑶的介質出口連通，其熱水出口（EJ與所述第二泵（5)的介質入口連通，其冷卻水入 口（C in)和冷卻水出口（C。」用于與外部制冷裝置連通，所述第四泵（9)設置于所述第一換 熱器（2)的第二介質流道（22)的介質出口和所述熱水進口（E in)之間。
10. 如權利要求7所述的工業廢水處理裝置，其特征在于，所述循環介質溫度調節裝置 包括輔助冷卻塔（G)和第三換熱器（I)，所述第三換熱器（I)安裝于所述輔助冷卻塔（G)內 并位于噴淋管路（13)下方，并且其介質入口與所述第二換熱器（3)連通，其介質出口與所 述第一換熱器（2)連通。
【文檔編號】F25D16/00GK104110975SQ201410346251
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】姚金海, 姜培勝, 馬永軍, 大高誠 申請人:煙臺荏原空調設備有限公司, 山東恒邦冶煉股份有限公司, 荏原冷熱系統株式會社