冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統的制作方法

專利名稱:冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統的制作方法
【專利摘要】冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統，包括安裝在冷卻塔內頂部的壓電材料；與壓電材料連接的超聲波控制系統；與壓電材料連接的電源，電源電壓的施加方向沿壓電材料的軸向，超聲波控制系統與電源連接控制其電壓和頻率；通過超聲波控制系統控制電源的頻率，從而控制壓電材料的機械振動頻率，產生超聲波，在超聲波的作用下，穿過壓電材料的濕空氣中所攜帶的水分子開始振動，在壓電材料表面聚結成水滴，在重力作用下，水滴脫離壓電材料，沉降到塔底的集水池中，實現了部分蒸發水分的循環利用，節約了水資源。
【專利說明】
冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及冷卻塔節水技術領域，具體涉及冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統。
【背景技術】
[0002]隨著全球資源的日益稀缺，國家對節能的要求更加嚴格，如何深入挖掘現有電站機組節能的潛力，降低企業的生產運行成本，承擔相應的社會責任，成為每個企業共同關心的重要問題。冷卻塔作為一種有效的冷卻設備，在工農業生產特別是需要大量冷卻水的火電站和核電站熱力系統中被廣泛使用，因此冷卻塔的節水問題和蒸發過程的視覺污染就變得尤為突出。此外，我國近年來空氣霧霾污染日益嚴重，有效減少成霧溫度條件下的水汽含量，對霧霾形成具有一定的擬制作用。
[0003]冷卻塔需要依靠水分蒸發，通過空氣帶走水蒸氣中的氣化潛熱，完成循環水的冷卻過程。冷卻塔內的水分損失主要由兩部分組成，一部分由于蒸發損失，達到冷卻塔內總循環水量的1.2?1.6%;—部分是風吹損失，由于風筒的抽力作用，使小水滴攜帶在空氣中，從冷卻塔上方流出，這部分損失占塔內總循環水量的0.1%。以循環水量為40000t/h的冷卻塔為例，每小時耗水量達到680t，占到整個電廠耗水量的65%?75%，對水資源造成了極大的浪費。
[0004]近年來，有很多關于氣液分離系統的研究和應用，但現有技術大多停留在氣液的慣性分離，離心分離等原理上，基于這些原理所制造的設備，結構復雜，體積大，安裝困難，對于小粒徑的水分子分離效果差，不適合安裝在冷卻塔中，希望能找到一種結構簡單，分離效率高的氣水分離裝置，可以解決上述問題，應用在冷卻塔的節水系統中。

【發明內容】

[0005]為了克服上述現有技術存在的分離效果差的問題，本實用新型的目的在于提供一種冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統，包括安裝在冷卻塔2內頂部的壓電材料I;與壓電材料I連接的超聲波控制系統3;與壓電材料I連接的的電源4，電源4電壓的施加方向沿壓電材料I的軸向，超聲波控制系統3與電源4連接控制其電壓和頻率。
[0008]所述壓電材料I為陶瓷、晶體或復合材料。
[0009]本實用新型和現有技術相比，具有如下優點:
[0010]1.超聲波可以從空氣中分離小于25微米粒徑的水分子，分離效率高，優于離心及慣性分離。
[0011 ] 2.體積小，只需要在塔內布置壓電材料I以及電源4和超聲波控制系統3。
[0012]3.噪聲小，超聲波是大于20KHz的聲波，超出人耳能識別聲音的范圍。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]其中，I為壓電材料，2為冷卻塔，3為超聲波控制系統，4為電源。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0016]如圖1所示，本實用新型冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統，包括安裝在冷卻塔2內頂部的壓電材料I;與壓電材料I連接的超聲波控制系統3;與壓電材料I連接的的電源4，電源4電壓的施加方向沿壓電材料I的軸向，超聲波控制系統3與電源4連接控制其電壓和頻率。
[0017]如圖1所示，本實用新型的工作原理為:在壓電材料(陶瓷、晶體或復合材料)1的表面施加沿軸向方向的電源4，在電場力的作用下引起壓電材料I的形變，形變方向隨電源電壓方向的改變而改變，形變的程度與電場強度有關，當施加電源電壓變化時，這種形變就轉變成了機械振動，機械振動的頻率與電源頻率有關，頻率超過20KHz時，就形成了超聲波。通過與壓電材料I相連的超聲波控制系統3控制電源4的電壓和頻率，從而使超聲波達到一定的頻率和強度，使壓電材料I產生如圖具有一定的頻率和強度的橫向振動，當空氣和水的混合物自下而上穿過壓電材料I時，超聲波作用于混合物，使空氣中水分子吸收超聲波的能量，增大水滴的振動幅度，使其與相鄰的水顆粒相互碰撞吸引機會增多，發生聚結反應，與空氣分離，從而在壓電材料I表面形成水滴，水滴由于重力作用會逐漸沉降到集水池中，完成了蒸發水分的循環利用，減小循環水的補充，節約水資源。
【主權項】
1.冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統，其特征在于:包括安裝在冷卻塔(2)內頂部的壓電材料(I);與壓電材料(I)連接的超聲波控制系統(3);與壓電材料(I)連接的電源(4)，電源(4)電壓的施加方向沿壓電材料(I)的軸向，超聲波控制系統(3)與電源(4)連接控制其電壓和頻率。2.根據權利要求1所述的冷卻塔內利用超聲波除霧節水系統，其特征在于:所述壓電材料(I)為陶瓷、晶體或復合材料。
【文檔編號】F28C1/16GK205718545SQ201620318532
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】溫婷, 范慶偉, 王偉, 黃嘉駟, 常東鋒, 謝天, 劉永林, 李恒恒
【申請人】西安熱工研究院有限公司, 西安西熱節能技術有限公司