一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统技术方案

本发明专利技术提供了一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统包括蒸汽冷凝器、冷却塔和凉水泵；冷却塔的凉水出口通过凉水泵与蒸汽冷凝器的循环凉水进口连接，蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水进口连接；蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水出口的高度差为Δh。本发明专利技术所述的循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统在传统蒸汽冷凝系统的基础上，通过将蒸汽冷凝器位置进行高度提升，使循环热水获得更大的势能，进而可满足直接进入冷却塔的压力要求，系统中不再需要设置热水池和热水泵，降低了成本，减少了能耗。减少了能耗。减少了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统


[0001]本专利技术属于蒸汽冷凝
，尤其是涉及一种通过提升蒸汽冷凝器的高度使循环热水直接回到冷却塔的蒸汽冷凝系统。

技术介绍

[0002]传统蒸汽冷凝工艺过程一般为：自冷却塔的循环凉水通过冷水泵输送到蒸汽冷凝器上部，循环凉水在蒸汽冷凝器内下降的过程中与自蒸汽冷凝器下部上升的蒸汽直接混合，蒸汽被凉水冷凝成水后体积骤缩而形成真空，从冷凝器底部排出的循环热水依靠位差(势能)流入冷却塔旁的热水池内，再由热水泵输送到冷却塔冷却，如此循环使用(见图1所示)。
[0003]传统蒸汽冷凝器循环热水出口距离地面会有一定高度，一是保证当蒸汽冷凝器内的真空度接近绝对真空时循环热水不会倒吸而是能进入热水池；二是克服热水池的液位产生的静压(液位高度一般为2m
‑
3m)。
[0004]传统蒸汽冷凝器循环热水出口距离地面的高度差Δh的计算过程如下：
[0005]Δh＝ΔP/(ρ*g)＝(P
气
+ρ*g*h
液
‑
P0)/(ρ*g)
[0006]ΔP：热水池的池底压力，Pa；
[0007]P
气
：热水池的液面压力，等于当地大气压力，此处以一个标准大气压即101325Pa为例；
[0008]P0：循环热水在冷凝器内的压力，可按照绝对真空考虑，即0Pa；
[0009]ρ：循环水密度，为1000kg/m3；
[0010]g：重力加速度，为9.81N/kg；
[0011]h
液
：热水池的液位，此处以2.5m为例；
[0012]可得到Δh＝12.83m。
[0013]考虑循环热水在管路流动时要克服沿程阻力2m，则蒸汽冷凝器循环热水出口距离热水池底部的实际高度＝12.83+2＝14.83m。
[0014]由以上可知传统蒸汽冷凝工艺系统中需要使用到热水池和热水泵，如果能够通过提升蒸汽冷凝器的高度，使循环热水获得更大的势能直接进入冷却塔，不再使用热水池和热水泵，将避免蒸汽冷凝系统中设置热水池和热水泵带来的投资和电耗的增加，有利于降低成本，减少能耗，具有较大的使用价值。

技术实现思路

[0015]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提出了一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统，本专利技术在传统蒸汽冷凝系统的基础上，通过将蒸汽冷凝器位置进行高度提升，使循环热水获得更大的势能，进而可直接进入冷却塔，同时满足冷却塔对循环热水进水的压力要求，系统中不再需要设置热水池和热水泵，降低了成本，减少了能耗。
[0016]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0017]一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统，包括蒸汽冷凝器、冷却塔和凉水泵；所述冷却塔的凉水出口通过所述凉水泵与所述蒸汽冷凝器的循环凉水进口连接，所述蒸汽冷凝器的循环热水出口与所述冷却塔的循环热水进口连接；所述蒸汽冷凝器的循环热水出口与所述冷却塔的循环热水出口的高度差为Δh，所述Δh由以下公式得出：
[0018]Δh＝ΔP/(ρ*g)+h
阻
＝(P1‑
P0)/(ρ*g)+h
阻
[0019]其中，ΔP为蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水出口的压力差，单位为Pa；
[0020]ρ为水的密度，1000kg/m3；
[0021]g为重力加速度，9.81N/kg；
[0022]P1为当地大气压力与冷却塔的循环热水出口处的压力之和，单位为Pa；
[0023]P0为循环热水在蒸汽冷凝器内受到的压力，单位为Pa；
[0024]h
阻
为循环热水在管路流动时克服的沿程阻力，单位为m。
[0025]本系统中，来自冷却塔的循环凉水送到高处的蒸汽冷凝器，与从上一工序送入的蒸汽直接混合，蒸汽被循环凉水冷凝成水以后体积急剧缩小形成一定的真空度，循环凉水吸收蒸汽冷凝热升温变成循环热水，从蒸汽冷凝器底部排出后不再使用传统方式即先进入地面热水池再通过热水泵送到冷却塔上部，而是依靠提升蒸汽冷凝器高度后增加的势能直接进入冷却塔上部，在冷却塔内下降过程中冷却成循环凉水，再由凉水泵送到蒸汽冷凝器，循环使用。
[0026]本系统中蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水出口(布水出口)的高度差为Δh，确定了Δh后，即可确定蒸汽冷凝器距离地面的安装高度。Δh＝ΔP/(ρ*g)+h
阻
＝(P1‑
P0)/(ρ*g)+h
阻
；P1需要根据当地大气压力和冷却塔的循环热水的出口处的布水压力来确定，从经济性角度考虑，为了使蒸汽冷凝器提升高度最低化，同时满足循环热水进入冷却塔时的一定压力而将水在塔内均布分散，布水出口处优选采用淋水式布水器，淋水式布水器出口压力仅需表压30000Pa，而喷头式布水器的出口压力要求最低表压101Kpa；P0为循环热水在蒸汽冷凝器内受到的压力，蒸汽冷凝器内具有一定真空度，P0可以约等于为0；h
阻
则考虑循环热水在管路流动时要克服沿程阻力，一般取2m；综上，则可根据现场实际情况确定蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水出口之间的高度差，进而确定蒸汽冷凝器的实际安装高度。
[0027]进一步的，为使蒸汽冷凝器提升高度尽量最低化，且同时满足循环热水进入冷却塔时所具有的压力能够将水在塔内均布分散，所述冷却塔的循环热水出口处安装有淋水式布水器，所述淋水式布水器出口压力仅需表压30KPa。
[0028]进一步的，所述冷却塔的循环热水出口处的压力取30000Pa，所述P0取0Pa，所述h
阻
取2m。
[0029]进一步的，所述蒸汽冷凝器内的真空度调控由所述DCS系统控制。
[0030]在正常使用时，蒸汽进入蒸汽冷凝器被冷凝，当蒸汽流量改变时，为使蒸汽被循环凉水完全冷凝，同时维持蒸汽冷凝器内的真空度不变，循环凉水的流量也要随之而自动调节。DCS系统可实现真空度、循环凉水流量以及蒸汽量三者之间流量的联锁，即蒸汽的量的改变，引起真空度的变化，根据真空度的变化，调整来自循环凉水的流量，保证蒸汽完全冷凝，使真空度达到设定值。
[0031]本专利技术所述的循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统在使用时，先将来自冷却塔的循环凉水(水温在20℃～30℃)通过凉水泵送到高处的蒸汽冷凝器，凉水从冷凝器顶部进入依靠势能落下，同时来自上一工序蒸汽从冷凝器下部进入，在上升过程中与自上而下的凉水直接混合，蒸汽被循环凉水冷凝变成水后体积急剧缩小形成一定的真空度(2KPa～10KPa)，循环凉水与蒸汽冷凝水混合后升温变成循环热水(水温在30℃～40℃)，依靠势能从蒸汽冷凝器底部排出，经过循环水管道直接进入冷却塔上部，出口压力达到表压30KPa后分散在冷却塔上部，热水在下降过程被冷却成凉水(水温在20℃～30℃)落在冷却塔底部，再由凉水泵送到蒸汽冷凝器，循环使用。
[0032]相对于现有技术，本专利技术所述的循环热水直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环热水直回冷却塔的蒸汽冷凝系统，其特征在于：包括蒸汽冷凝器、冷却塔和凉水泵；所述冷却塔的凉水出口通过所述凉水泵与所述蒸汽冷凝器的循环凉水进口连接，所述蒸汽冷凝器的循环热水出口与所述冷却塔的循环热水进口连接；所述蒸汽冷凝器的循环热水出口与所述冷却塔的循环热水出口的高度差为Δh，所述Δh由以下公式得出：Δh＝ΔP/(ρ*g)+h
阻
＝(P1‑
P0)/(ρ*g)+h
阻
其中，ΔP为蒸汽冷凝器的循环热水出口与冷却塔的循环热水出口的压力差，单位为Pa；ρ为水的密度，1000kg/m3；g为重力加速度，9.81N/kg；P1为当地大气压力与冷却塔的循环热水出口处的压力之和，单位为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟兴智，朱向光，焦临德，徐发权，刘亚楠，
申请(专利权)人：中盐舞阳盐化有限公司，
类型：发明
国别省市：