一种内置主动除雾装置及其应用的冷却塔的制作方法

1.本实用新型涉及节能环保领域，尤其是涉及一种内置主动除雾装置及其应用的冷却塔。


背景技术：

2.冷却塔是工业用水的关键设备，广泛应用于电力、钢铁和石油化工等高耗水行业，其主要是通过循环水自上而下流动与空气进行传热、传质过程中以蒸发潜热的形式实现循环水的冷却降温，同时增加了空气的含湿量。冷却塔中空气与喷淋水直接接触，推动热质交换的动力为焓差，换热效率高且造价相对较低，是目前工业企业运用最多的一种冷却塔形式。
3.然而由于塔外气温低，塔内饱和湿空气排出冷却塔后发生冷凝结露，水蒸气以雾滴的形式排放到大气环境中，该部分的耗水总量可达企业总耗水量的30-60%，其一方面造成水资源的大量浪费，另一方面在湿冷季节容易在冷却塔出口处凝结成水雾，造成环境污染与气候不良影响。特别在我国中南部高湿地区，常年空气湿度大，过渡季节与冬季大型工业湿式冷却塔周围都会形成大量白雾笼罩的现象，严重降低周边环境能见度，影响道路交通安全，腐蚀周边金属设施，降低居住环境舒适度。随着我国社会经济的发展，民众对环境要求越来越高，环保意识也逐渐增强，对工业冷却塔产生的白雾进行制理的需求日益强烈。在发达国家如日本、英国以及我国香港地区都已出台相关政策条例禁止冷却塔白雾的直接排放，我国部分省市环保部门也颁布了关于冷却塔排放的相关管理办法。
4.现有冷却塔除雾节水技术及装置主要有三个方向：干湿混合型除雾、间接冷凝除雾、液滴颗粒捕捉。其中，液滴颗粒捕捉技术是近年来发展的一个重要方向，其中高压静电液滴颗粒捕集技术逐渐成熟，其通过电晕放电（阴极）的方式，在含水雾气流经通道中形成电场，对含水雾气中的小液滴荷电，从而使小液滴不断团聚并向阳极移动，最终被阳极所捕获。
5.但是，申请人发现，目前现有的一体式静电除雾节水装置中，由于电晕电极部分导通连接高压电源负极，并持续放电；为形成稳定的电晕电场及负高压，与电晕电极一体化设置的接收电极部分需接地处理；由于电晕电极与接收电极的一体化设置，在两者配合连接的过程中，需将两者进行有效的绝缘处理，进而需采用绝缘辅助模块，及其大量的绝缘瓷套、绝缘套管等零部件保证绝缘的有效性。但是装置一体化及大量绝缘部件的设置，其缺陷之一在于，装置长期处于高温高湿环境下运行，绝缘部件老化、性能衰退现象较为严重，无法保证装置的长期安全、稳定运行；其缺陷之二在于，在前述的绝缘部件的设置，需进行大量的维护、检修，由于装置的一体化设置，不易于拆装，维护、检修过程费时费力；其缺陷之三在于，绝缘辅助模块及大量绝缘部件的设置，导致生产成本的直接升高，进而导致应用企业相关投资较大，增大企业资金压力。
6.中国专利cn214487367u公开了一种用于主动除雾节水的电晕电极装置，其将电晕电极与接收电极通过同一电极框架固定为一体化设置，并在电晕电极与电极框架的连接处
设置大量绝缘瓷套及绝缘套管，以保证电晕电极与接收电极、电极框架、装置基座的绝缘。同样的，中国专利cn214487372u公开了一种主动除雾节水用集水电极板，其同一采用与前述专利相同的电晕电极与接收电极设置形式，结合其说明书及其附图可以看出，为保证电晕电极与接收电极、电极框架、装置基座的绝缘，其不仅在电晕电极与电极框架的连接处设置大量绝缘瓷套及绝缘套管，同时还在相邻的两除雾模块中轴线位置设置绝缘辅助支撑模块，对电晕电极线进行支撑、绝缘处理。经申请人研究及运行试验，装置长期运行，绝缘部件老化、性能衰退现象较为严重，无法保证装置的长期安全、稳定运行；且由于装置的一体化设置，不易于拆装，维护、检修过程费时费力；同时，其依然存在有应用投过高的问题。


技术实现要素：

7.为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种内置主动除雾装置及其应用的冷却塔，以克服前述的内置除雾装置在高温高湿环境下长期运行，绝缘部件老化、性能衰退现象较为严重，无法保证装置的长期安全、稳定运行；装置一体化设置，不易于拆装，维护、检修过程费时费力；应用投过高的问题。
8.为解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：
9.一种内置主动除雾装置，包括有：线电极单元、接收电极单元；
10.所述线电极单元，悬吊设置于接收电极单元上方，用于在主动除雾装置内提供预定强度的电晕电场；
11.所述接收电极单元，支撑设置于线电极单元下方，用于与线电极单元相配合形成预定强度的电晕电场，并捕集电晕电场中的液滴；
12.所述线电极单元内固定设置有若干组等距且相互平行的电晕线组；各所述电晕线组，均匀相间的设置于接收电极单元内相邻的接收电极板之间，相邻的两个所述接收电极板共用一个所述电晕线组；
13.所述线电极单元与所述接收电极单元相互独立，相互之间无物理接触。
14.进一步的，所述线电极单元，还包括有：线电极框架、绝缘瓷套、连接杆；
15.所述连接杆的一端通过绝缘瓷套固定于上横梁，连接杆的另一端与线电极框架固定连接；所述线电极框架与各所述电晕线组固定连接。
16.进一步的，所述连接杆与所述线电极框架导通连接；所述线电极框架与各所述电晕线组导通连接；
17.所述电晕线组，由位于同一平面内的若干条相互平行的电晕线组成。
18.进一步的，所述绝缘瓷套设置于保温箱内，用于保持保温箱内的绝缘瓷套表面温度高于露点温度。
19.优选的，所述保温箱内部设置有加热模块和第一感温模块，所述保温箱外部设置有第二感温模块；
20.所述第一感温模块实时获取并上传保温箱内部温度至控制系统，第二感温模块实时获取并上传保温箱外部温度至控制系统，所述控制系统用于控制所述加热模块工作，保持保温箱内温度比外界环境温度高10-15度。
21.进一步的，线电极框架向下延伸设置有若干个左右对称布置的固定柱，相邻固定柱之间水平设置有若干平行且等间距排列的固定横梁。
22.进一步的，所述线电极框架固定设置于各所述电晕线组上方，各电晕线组内的任一电晕线的两端，分别通过紧固件与所述固定横梁紧固连接。
23.进一步的，所述接收电极单元内，固定设置有若干组等距且相互平行的接收电极板；所述接收电极板为竖向设置。
24.还包括：混流单元；所述混流单元设置于所述线电极单元的左右两侧，沿所述线电极单元中轴线对称布置。
25.一种冷却塔，包括前述的内置主动除雾装置，所述内置主动除雾装置固定设置于冷却塔内近出风口处；所述内置主动除雾装置的竖直投影，至少完全与冷却塔出风口重合。
26.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
27.（1）通过将线电极单元与接收电极单元分离，两者相互独立设置，彻底改变传统线板一体式电除雾器中电晕电极单元的布线方式，以及电晕电极单元与装置内其他单元的绝缘方式，无需在装置内设置大量的绝缘瓷套及绝缘套管，有效提高装置的长期安全、稳定运行。
28.（2）通过将线电极单元与接收电极单元分离，两者相互独立设置，采用独立的模块化设计，无需采用传统的绝缘辅助模块对电晕电极单元内的各电晕电极线进行支撑、绝缘处理，简化装置结构，便于装置的检修、维护，有效提高运维效率。
29.（3）同时，通过将线电极单元与接收电极单元分离，无需设置前述的绝缘辅助模块，及大量的绝缘瓷套、绝缘套管；有效简化设备结构，有效降低装置生产成本，进而降低企业投资规模，减轻企业资金压力。
30.（4）通过将用于承压、悬吊线电极单元的绝缘瓷套设置于保温箱内，并实现保温箱自动控温，有效防止绝缘瓷套表面产生水雾，进而结垢损坏设备的问题；同时，有效将高压带电的连接杆与外界隔绝，从而保证冷却塔顶层工作人员的人身安全，有效杜绝意外触电状况的发生。
31.（5）通过线电极单元与接收电极单元的平行并列设置，有效在相邻的接收电极板之间形成稳定的电晕电场除雾区域，其捕水、集水有效面积大，电晕电场在极板间均匀覆盖，能够对含水雾气中的小液滴有效荷电，在保证主动除雾收水率超过65%的同时，对含水雾气的气流阻力极低，有效消除气流通过所述主动除雾节水装置时造成的不利影响。
32.（6）本实用新型的内置式主动除雾节水装置，采用模块化设计，便于装配安装结构简单，使用寿命长；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例的内置主动除雾装置示意图；
34.图2为本实用新型实施例的内置主动除雾装置俯视图；
35.图3为附图2的b向视图；
36.图4为附图1中a处局部放大图；
37.图5为本实用新型实施例的内置主动除雾装置应用的冷却塔俯视示意图。
38.图中：11-线电极框架、12-电晕线组、131-拉簧、132-活节螺栓、133-蝶形螺母、14-绝缘瓷套、15-连接杆、16-保温箱、17-固定柱、18-固定横梁、19-电晕线、21-接收电极框架、22-接收电极板、23-支撑件、31-混流挡风板、41-冷却塔、42-出风口、43-内置主动除雾装
置。
具体实施方式
39.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一、第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一、第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.本实施提供一种内置主动除雾装置，所述内置主动除雾装置包括：线电极单元、接收电极单元、混流单元、电源。
43.如图1所示，所述线电极单元，悬吊设置于接收电极单元上方，用于在主动除雾装置内提供预定强度的电晕电场。
44.所述接收电极单元，支撑设置于线电极单元下方，用于与线电极单元相配合形成预定强度的电晕电场，从而使含水雾气中的小液滴被荷电，并与周围液滴团聚为大液滴后向接收电极单元移动，最终被接收电极单元捕获。同时，所述接收电极单元，还用于导流含水雾气，并增大捕获面积，利于捕获液滴。
45.所述线电极单元与所述接收电极单元相互独立，相互之间无物理接触。具体的，所述线电极单元悬吊固定于上横梁，自上而下悬吊设置；所述接收电极单元支撑固定于下横梁，自下而上支撑设置。
46.所述混流单元，设置于线电极单元左右两侧，沿线电极单元中轴线对称布置；同时，所述混流单元在长度方向上与线电极单元内的电晕线组12垂直。所述混流单元，用于阻隔由侧面吹向线电极单元的冷空气，实现冷热空气混流。
47.所述电源，与所述线电极单元导通连接，用于向所述线电极供电，从而在线电极单元与接收电极单元之间形成预定强度的电晕电场。
48.如图1-2所示，所述线电极单元，包括有：线电极框架11、电晕线组12、紧固件、绝缘瓷套14、连接杆15、保温箱16。
49.所述线电极单元内，固定设置有若干组等距且相互平行的电晕线组12，各电晕线组12之间导通。所述电晕线组12由位于同一平面内的若干条相互平行的电晕线19组成，各
相互平行的电晕线19之间的固定间隔为200mm。
50.如图3所示，所述各电晕线组12通过线电极框架11固定。具体的，线电极框架11向下延伸设置有若干个左右对称布置的固定柱17，相邻固定柱17之间水平设置有若干平行且等间距排列的固定横梁18。所述线电极框架11固定设置于各电晕线组12上方，各电晕线组12内的电晕线19两端，分别通过紧固件与左右对称的固定横梁18紧固连接。
51.具体的，如图4所示，所述紧固件包括有：拉簧131、活节螺栓132、蝶形螺母133，电晕线19通过拉簧131与活节螺栓132连接，并通过蝶形螺母133紧固于所述固定横梁18。
52.如图1所示，所述的线电极单元悬吊固定于上横梁，自上而下悬吊设置。具体的，连接杆15的一端通过绝缘瓷套14固定于上部承重横梁，连接杆15的另一端与线电极框架11固定连接，绝缘瓷套14通过连接杆15支承所述线电极单元，实现线电极单元的悬吊设置。进一步的，所述连接杆15与线电极框架11导通连接，所述线电极框架11与电晕线组12导通连接，电源可通过连接杆15向各电晕线组12供电。
53.作为一种优选的实施例，所述线电极单元内设置4-8个绝缘瓷套14，以对线电极单元提供有效的承重承压，实现线电极单元的固定设置。
54.作为一种优选的实施例，所述绝缘瓷套14设置于保温箱16内，保温箱16保持绝缘瓷套14表面温度高于露点温度，以防止绝缘瓷套14表面产生水雾，进而结垢损坏设备；优选的保温箱16保持绝缘瓷套14所处环境温度比外界环境温度高10-15度。
55.作为一种优选的实施例，所述保温箱16内部设置有第一感温模块，保温箱16外部设置有第二感温模块，所述第一感温模块实时获取并上传保温箱16内部温度至plc，第二感温模块实时获取并上传保温箱16外部温度至plc，plc控制保温箱16内电加热模块工作，以保持保温箱16内温度比外界环境温度高10-15℃。
56.如图1-3所示，所述接收电极单元，包括有：接收电极框架21、接收电极板22、支撑件23。
57.所述接收电极单元内，固定设置有若干组等距且相互平行的接收电极板22，各相互平行的接收电极板22为竖向设置，各接收电极板22之间的固定间隔为200mm。所述接收电极板22优选为平板状，采用导电材料制成，优选为塑料基体涂覆导电涂料的特殊轻质复合导电板材。
58.所述各接收电极板22通过接收电极框架21固定，具体的，所述接收电极框架21设置于各接收电极板22下方，通过现有的固定方式，如焊接、插接、螺纹连接等，与各接收电极板22固定连接。
59.所述的接收电极单元支撑固定于下横梁，自下而上支撑设置。具体的，所述接收电极框架21设置有向下延伸的若干个支撑腿，所述的若干个支撑腿固定于下部支撑横梁。
60.所述内置主动除雾装置内，相邻的两个接收电极板22共用一个电晕线组12，单个所述的电晕线组12设置于相邻的接收电极板22之间，所述电晕线组12与接收电极板22相互平行设置。优选的，所述电晕线组12与接收电极板22的最短间距为10-12cm，更优选为10cm。
61.如图1所示，所述混流单元，包括有：混流挡风板31及其固定装置。所述混流挡风板31为平板状，外表面设置有利于挡风、利于冷热空气混流的结构，比如贯穿所述平板状混流单元的规则点阵或凹槽。所述混流单元设置于所述线电极单元的左右两侧，沿所述线电极单元中轴线对称布置；具体的，所述混流单元设置于内置主动除雾装置与侧面通风口之间，
用于阻隔、分散侧面通风口吹向内置主动除雾装置的横向冷气流。
62.所述电源，为高压电源。所述高压电源负极通过导线与线电极单元内的任一连接杆15导通连接，用于向线电极单元供电；同时接收电极单元及高压电源为正极并接地设置。所述高压电源，工作电压为20-50kv。
63.如图5所示，一种冷却塔，包括前述的内置主动除雾装置，所述内置主动除雾装置固定设置于冷却塔41内部，具体设置于冷却塔41的出风口42与填料层之间的含水雾气汇集区。所述内置主动除雾装置43的竖直投影至少完全与冷却塔41的出风口42重合。
64.本实施例所述的内置主动除雾装置的工作原理为：
65.1、内置主动除雾装置的高压电源通过线电极单元的各电晕线放电，在线电极单元与接收电极单元之间产生电晕电场；
66.2、在电晕电场作用下，冷却塔内流经内置主动除雾装置的含水雾气中的小液滴被荷电；
67.3、带电小液滴充当凝结核，团聚周围水分子和小液滴，形成大液滴，并不断向接收电极单元方向移动；
68.4、接收电极单元捕获在电晕电场作用下，向接收电极单元移动的大液滴；
69.5、液体在装置接收电极上凝聚，最终实现含水雾气中水的回收。
70.本实施例的内置主动除雾装置，通过将线电极单元与接收电极单元分离，两者相互独立且无物理接触，彻底改变传统线板一体式电除雾器的进线方式，有效提升设备安全性、稳定性。同时，线电极单元与接收电极单元采用独立式模块化设计，便于生产、安装和日常维护。进一步的，线电极单元与接收电极单元的分离，有效克服彻底改变传统线板一体式电除雾器中，线电极单元需采用大量的绝缘子、绝缘套管单独进行绝缘保护的问题，有效简化设备结构，降低后期维护难度，减少设备投资成本。进一步的，本实施例的内置主动除雾装置，将用于承压的绝缘瓷套设置于保温箱内，并实现保温箱自动控温，有效防止绝缘瓷套表面产生水雾，进而结垢损坏设备的问题；同时，有效将高压带电的连接杆与外界隔绝，从而保证冷却塔顶层工作人员的人身安全，有效杜绝意外触电状况的发生。进一步的，本实施例的内置主动除雾装置，引进负高压，使水雾更易集结在接收极板处。
71.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。