一種冷卻熱脫附尾氣的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種冷卻熱脫附尾氣的裝置，包括冷卻器本體、冷卻水箱、兩個冷卻水泵、冷卻水供水管路、電控系統和公共底座。所述冷卻器本體為螺旋板間接冷卻器，高溫脫附尾氣和冷卻水逆流流入冷卻器，通過冷卻器螺旋金屬隔板實現間接換熱。該裝置可用于污染土壤熱脫附處理過程中產生的高溫高濕脫附尾氣的冷卻處理，將脫附尾氣溫度降至常溫，并有效去除脫附尾氣中水蒸氣，同時還可使脫附尾氣中低沸點氣態污染物隨之冷凝進入冷凝水中，降低后續活性炭吸附等尾氣處理工藝的處理負荷，保證脫附尾氣處理系統正常運行。該裝置還具備自動補水、液位監控、補水與溫度連鎖控制等功能。
【專利說明】 一種冷卻熱脫附尾氣的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于尾氣冷卻設備領域，涉及一種把熱脫附尾氣冷卻到接近常溫的裝置。
【背景技術】
[0002]在對污染土壤進行熱脫附處理時，污染土壤在被加熱的過程中，低沸點的污染物、土壤中所含的水分會隨著加熱溫度的升高，逐漸從污染土壤中分離出來形成熱脫附尾氣，從而達到污染土壤修復的目的。熱脫附尾氣在熱脫附處理系統尾部所配置的引風機的作用下，進入到后續的尾氣處理單元進行相應的處理。
[0003]熱脫附尾氣的冷卻方式分為直接噴水冷卻、間接熱交換冷卻。直接噴水冷卻可以把尾氣冷卻到接近常溫的溫度，但尾氣中水蒸氣處于飽和或過飽和狀態，且由于尾氣流速過快，尾氣中夾帶有很多的水分，即使在經過多級氣水分離后，尾氣中的水分含量還是非常高，會使后期尾氣處理過程中的活性炭因長期處于潮濕狀態而很快飽和而失效，縮短了活性炭的使用壽命，增加了尾氣處理成本；引風機和煙管也會因為長期處于潮濕的工作環境中，導致風機葉輪、罩殼和煙管等設備嚴重腐蝕。
[0004]熱脫附尾氣經過一般的換熱器冷卻后溫度可達到50°C?80°C，經過冷卻后有機污染物大部分以氣態形式存在，這一溫度范圍也會造成活性炭吸附效率的明顯降低，不但會增加活性炭的吸附負荷，降低后續尾氣處理中所用的活性炭的使用壽命，增加尾氣處理成本且可能導致尾氣處理不達標。
[0005]由于熱脫附尾氣內含有比較多的固體顆粒物，直接式冷卻會導致污泥聚集在換熱器底部或污水排放管道內，長期運行后可能因這些地方污泥聚集過多導致管道或換熱器進氣管發生堵塞，降低了系統處理效率。
[0006]綜上所述，需針對污染土壤熱脫附處理工藝產生的脫附尾氣開發一種尾氣冷卻裝置，以克服上述問題。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種冷卻熱脫附尾氣的裝置。
[0008]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:一種冷卻熱脫附尾氣的裝置，該裝置包括冷卻器本體、冷卻水箱、兩個冷卻水泵、冷卻水供水管路、電控系統、公共底座；冷卻器本體位于公共底座的右上方，通過冷卻器支架固定于公共底座上；冷卻水箱位于公共底座的左上方，直接固定在公共底座上；兩個冷卻水泵位于公共底座的長度方向的中間位置，直接固定在公共底座上；
[0009]冷卻器本體為圓柱形結構，頂面上設置有冷卻水出水管、高溫熱脫附尾氣進氣管，其中，高溫熱脫附尾氣進氣管位于頂面中心位置；側面上部設置有冷卻后的熱脫附尾氣出氣管；側面下部設置有冷卻水第二進水管，冷卻水第二進水管通過冷卻水供水管路與兩個冷卻水泵相連；底面中心設置有冷凝水出水管；冷卻器本體內設置有冷卻芯體，冷卻芯體內由相鄰的熱流體通道和冷流體通道組成；高溫熱脫附尾氣進氣管與冷卻后的熱脫附尾氣出氣管通過熱流體通道相連，冷卻水出水管和冷卻水第二進水管通過冷流體通道相連；其中冷卻水出水管上設置有第一熱電偶、熱脫附尾氣出氣管上設置有第二熱電偶、高溫熱脫附尾氣進氣管上設置有第三熱電偶。
[0010]冷卻水箱上安裝有磁翻板液位計,頂面上設置有冷卻水第一進水管和補水管,一側設置有排污管，另一側開有兩個出水孔；兩個出水孔分別與兩個冷卻水泵通過冷卻水供水管路相連；補水管上設置有電磁閥；
[0011]電控系統包括供電單元、信號接收單元、電控單元和報警器；供電單元與兩個冷卻水泵、電控單元和報警器相連；信號接收單元與第一熱電偶、第二熱電偶、第三熱電偶和磁翻板液位計相連，信號接收單元和報警器均與電控單元相連。
[0012]進一步地，所述熱流體通道和冷流體通道均為螺旋形結構。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014](I)脫附尾氣經該系統處理后脫附其水分含量大幅度降低，保證后續尾氣處理系統處于一個相對干燥的環境中，避免了尾氣處理系統中活性炭因長期處于潮濕狀態而發生的快速飽和現象，也防止尾氣處理的煙管、風機內部因長期處于潮濕狀態所發生的銹蝕現象，延長了活性炭、引風機及尾氣管道的使用壽命。
[0015](2)脫附尾氣經該系統處理后其污染物含量大幅降低，減輕了后續尾氣處理單元活性炭的吸附負荷，同時保證尾氣達標排放。
[0016](3)將污染物冷凝后與冷凝水一起通過冷凝水出水管排出；在后續的水處理單元，可以通過重力分離、離心分離或溶劑萃取的方式實現污染物與水的分離，以實現汞的回收利用。
[0017](4)本裝置設置有兩個冷卻水泵，一用一備，保證系統正常運行。
[0018](5)本系統通過:在冷卻水箱上設置自動補水管路及措施，設置液位監控設施并與補水管路、冷卻水出水管路進行聯鎖控制，實現了工藝全流程自動化控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是裝置的主視圖；
[0020]圖2是裝置的立體結構圖；
[0021]圖3是熱流體通道和冷流體通道的結構示意圖；
[0022]圖4是電控系統的結構示意圖
[0023]圖5是電控單元的電路圖；
[0024]圖中，1、排污管；2、冷卻水箱；3、冷卻水第一進水管；4、磁翻板液位計；5、補水管；6、冷卻水泵；7、冷卻水供水管路；8、電控系統；9、冷卻水出水管；10、冷卻水第二進水管；11、冷卻后的熱脫附尾氣出氣管；12、高溫熱脫附尾氣進氣管；13、公共底座；14、冷卻器支架；15、冷凝水出水管；16、冷卻器本體；17、冷卻芯體；18、熱流體通道；19、冷流體通道。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，一種冷卻熱脫附尾氣的裝置，該裝置包括冷卻器本體16、冷卻水箱2、兩個冷卻水泵6、冷卻水供水管路7、電控系統8、公共底座13 ;冷卻器本體16位于公共底座13的右上方，通過冷卻器支架14固定于公共底座13上；冷卻水箱2位于公共底座13的左上方，固定在公共底座13上；兩個冷卻水泵6位于公共底座的長度方向的中間位置，固定在公共底座13上；
[0026]如圖2所示，冷卻器本體16為圓柱形結構，頂面上設置有冷卻水出水管9、高溫熱脫附尾氣進氣管12，其中，高溫熱脫附尾氣進氣管12位于頂面中心位置；側面上部設置有冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11 ;側面下部設置有冷卻水第二進水管10，冷卻水第二進水管10通過冷卻水供水管路7與兩個冷卻水泵6相連；底面中心設置有冷凝水出水管15 ;冷卻器本體16內設置有冷卻芯體17，冷卻芯體內由相鄰的熱流體通道18和冷流體通道19組成；高溫熱脫附尾氣進氣管12與冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11通過熱流體通道18相連，冷卻水出水管9和冷卻水第二進水管10通過冷流體通道19相連；其中冷卻水出水管9上設置有第一熱電偶20、冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11上設置有第二熱電偶21、高溫熱脫附尾氣進氣管12上設置有第三熱電偶22。三個熱電偶分別檢測三個管子內流體的溫度，即冷卻水出水管的出水溫度、熱脫附尾氣進氣溫度、熱脫附尾氣出氣溫度。
[0027]冷卻水箱2上安裝有磁翻板液位計4,頂面上設置有冷卻水第一進水管3和補水管5，一側設置有排污管1，另一側開有兩個出水孔；兩個出水孔分別與兩個冷卻水泵6通過冷卻水供水管路7相連；補水管5上設置有電磁閥；排污管I用于在裝置檢修時把冷卻水箱的水排空。
[0028]如圖4和5所示。電控系統8包括供電單元、信號接收單元、電控單元和報警器；供電單元與兩個冷卻水泵6、電控單元和報警器相連；信號接收單元與第一熱電偶20、第二熱電偶21、第三熱電偶22和磁翻板液位計4相連，信號接收單元和報警器均與電控單元相連。
[0029]如圖3所示。所述熱流體通道18和冷流體通道19均為螺旋形結構，這種螺旋結構可以由兩張平行的金屬板卷制成兩個螺旋形通道，冷熱流體之間通過螺旋板壁進行間接換熱。高溫熱脫附尾氣由高溫熱脫附尾氣進氣管12進入冷卻芯體17冷卻后，沿著熱流體通道18進入到冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11，離開熱交換器本體16 ;冷卻水通過第二進水管10進入冷卻芯體17受熱，之后沿著冷流體通道19進入到冷卻水出水管9，離開冷卻器本體16。高溫熱脫附尾氣與冷卻水在冷卻器本體內進行充分的熱交換，經過冷卻后的尾氣中冷凝下來的水和污染物匯集到熱交換器本體下部，通過熱交換器下部的冷凝水出水管15離開冷卻器本體16。
[0030]該裝置的工作過程如下:
[0031]1.將高溫熱脫附尾氣進氣管12連接到熱脫附設備的尾氣出氣管道，冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11連接到尾氣處理裝置；冷凝水出水管15與水處理裝置相連；冷卻水第一進水管3和補水管5與水冷卻裝置相連。同時，設定磁翻板液位計4的液位閾值和第三熱電偶22的溫度閾值；此外，冷卻水出水管9可以連接到需要制冷的設備上；
[0032]2.啟動電控系統8，供電單元給冷卻水泵6、信號接收單元、電控單元、報警器供電，驅動冷卻水泵6運行，冷卻水泵6將冷卻水箱2中的冷卻水輸送到冷卻水第二進水管10，高溫熱脫附尾氣通過高溫熱脫附尾氣進氣管12進入冷卻芯體17，高溫熱脫附尾氣在熱流體通道18冷卻后，從冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11排出，冷卻水在冷流體通道19中受熱后,從冷卻水出水管9排出。冷卻芯體17工作過程中產生的冷凝水從冷凝水出水管排出。
[0033]此過程中，三個熱電偶分別檢測冷卻水出水管9、高溫熱脫附尾氣進氣管12、熱脫附尾氣出氣管11出的溫度，磁翻板液位計4檢測冷卻水箱2的液位高度，當發生以下任意一種情況時，電控單元控制報警器報警:
[0034]1.冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11處的第二熱電偶21溫度高于正常運行溫度；
[0035]2.冷卻水出水管9處的第一熱電偶20溫度高于正常運行溫度；
[0036]3.磁翻板液位計4測得的液位高于低于步驟I中設定的液位閾值；
[0037]4.高溫熱脫附尾氣進氣管12處的第三熱電偶22的溫度高于步驟I中設定的溫度閾值。
[0038]當發生以下任意一種情況時，電控單元控制電磁閥開啟，冷卻水從補水管5進入冷卻水箱2:
[0039]1.冷卻后的熱脫附尾氣出氣管11處的溫度高于正常運行溫度；
[0040]2.冷卻水出水管9處的溫度高于正常運行溫度；
[0041]3.磁翻板液位計4測得的液位高于低于步驟I中設定的液位閾值。
【權利要求】
1.一種冷卻熱脫附尾氣的裝置，其特征在于，該裝置包括冷卻器本體(16)、冷卻水箱(2)、兩個冷卻水泵(6)、冷卻水供水管路(7)、電控系統(8)、公共底座(13);冷卻器本體(16)位于公共底座(13)的右上方，通過冷卻器支架(14)固定于公共底座(13)上；冷卻水箱(2)位于公共底座(13)的左上方，其固定在公共底座(13)上；兩個冷卻水泵(6)位于公共底座的長軸方向的中間位置，其固定在公共底座(13)上； 冷卻器本體(16)為圓柱形結構，頂面上設置有冷卻水出水管(9)、高溫熱脫附尾氣進氣管(12)，其中，高溫熱脫附尾氣進氣管(12)位于頂面中心位置；側面上部設置有冷卻后的熱脫附尾氣出氣管(11);側面下部設置有冷卻水第二進水管(10)，冷卻水第二進水管(10)通過冷卻水供水管路(7)與兩個冷卻水泵(6)相連；底面中心設置有冷凝水出水管(15);冷卻器本體(16)內設置有冷卻芯體(17)，冷卻芯體內由相鄰的熱流體通道(18)和冷流體通道(19)組成；高溫熱脫附尾氣進氣管(12)與冷卻后的熱脫附尾氣出氣管(11)通過熱流體通道(18)相連,冷卻水出水管(9)和冷卻水第二進水管(10)通過冷流體通道(19)相連；其中冷卻水出水管(9)上設置有第一熱電偶(20)、熱脫附尾氣出氣管(11)上設置有第二熱電偶(21)、高溫熱脫附尾氣進氣管(12)上設置有第三熱電偶(22)； 冷卻水箱(2)上安裝有磁翻板液位計(4)，頂面上設置有冷卻水第一進水管(3)和補水管(5)，一側設置有排污管(1)，另一側開有兩個出水孔；兩個出水孔分別與兩個冷卻水泵(6)通過冷卻水供水管路(7)相連；補水管(5)上設置有電磁閥； 電控系統(8)包括供電單元、信號接收單元、電控單元和報警器；供電單元與兩個冷卻水泵(6)、電控單元和報警器相連；信號接收單元與第一熱電偶(20)、第二熱電偶(21)、第三熱電偶(22)和磁翻板液位計(4)相連，信號接收單元和報警器均與電控單元相連。
2.根據權利要求1所述的一種冷卻熱脫附尾氣的裝置，其特征在于，所述熱流體通道(18)和冷流體通道(19)均為螺旋形結構。
【文檔編號】F28F27/00GK204165429SQ201420592412
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】萬德山, 胡清, 唐一, 張鶴清, 謝丹, 熊杰, 高菁陽, 林斯杰 申請人:中節能大地環境修復有限公司