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技術文章

冷卻塔工作過程、原理

點擊次數:286 發(fā)布時間:2013-8-3

:袁冰
 
1.圓形逆流式冷卻塔的工作過程 
熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內,通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內,熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內,經出水管流入主機。一般情況下,進入塔內的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差,當風機運行時,在塔內靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動能便會降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說的干球溫度)低于或高于水溫無關,只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發(fā)就越容易進行,水溫就容易降低。   

2.無填料噴霧冷卻塔工作原理
無填料噴霧冷卻塔(以下簡稱噴霧冷卻塔)是在總結各種類型填料冷卻塔(以下簡稱填料塔)的基礎上,研制開發(fā)的一種新型節(jié)能環(huán)保產品,可廣泛應用于石油、化工、化肥,制藥、冶金、電力、*空調等各大領域,其冷卻效果明顯超過了填料塔,是填料塔理想的換代產品。噴霧塔與填料塔相比,具有結構簡單,運行穩(wěn)定,維修方便等優(yōu)點。該產品的研制成功,是循環(huán)水冷卻領域的一次技術創(chuàng)新。該產品的推廣應用,將使循環(huán)水冷卻技術進入一個新的階段。 

噴霧塔的結構特征: 
1、噴霧塔的結構與逆流填料塔的主要區(qū)別是用簡單布水管道和低壓霧化裝置取代填料塔的填料和配水系統(tǒng),使塔內幾乎成為空塔,結構大大簡化。 
2、噴霧塔將布水管道放在進風口上沿平面上,霧化裝置安裝在布水管道上,使水向上方噴射霧化,與軸流風機抽吸氣流同向,霧滴先上升然后下落,有順流和逆流兩個冷卻過程。
3、噴霧塔不需填料,塔內荷載較小,建筑結構簡單,可節(jié)省建筑投資。  

噴霧塔與填料塔比較的優(yōu)點:
1、系統(tǒng)阻力小、氣流風量大:  噴霧塔因無填料,它的系統(tǒng)阻力大大降低,靜壓約為填料塔的一半。同時風機風量增加,約為填料塔的120%左右,相同冷卻水量時,氣水比將增大約20%。
2、氣水接觸面積大、冷卻幅度小、冷卻效果好:  噴霧塔*的低壓霧化裝置,是應用旋轉射流縮放噴射離心霧化原理,阻力很小,能在低壓(約6mH2o)柱下,將水噴射成均勻霧滴。并在一定范圍內調整霧滴大小,以滿足工作要求。水被霧化后,其比表面積遠大于水被填料分散成的薄膜狀的比表面積,并能連續(xù)快捷地更新介質的傳熱傳質界面,迅速將霧化流的潛熱帶走。 噴霧塔將霧化裝置安裝在進風口上沿平面上,水向上方噴射成霧狀后,在塔內先上升后下落,與上升氣流接觸有順流和逆流兩個冷卻過程,保證熱交換時間。另外在一定的冷卻空間內,通過霧化裝置,調整霧滴大小和氣流速度,能使大部分霧滴在塔內噴霧段(熱區(qū))的上部區(qū)域懸浮一段時間,從而延長了一定的水氣接觸時間,增強了冷卻效果,同時避免了填料塔由于填料結垢、長菌、生藻、黏泥以及老化、變形、脆裂引起的堵塞、局部死區(qū)、溝流以及同 此造成的冷卻分布不均勻現(xiàn)象,冷卻效果明顯優(yōu)于填料塔。冷卻后水溫與濕球溫度接近度小。噴霧塔冷卻幅高T2-T≤4oC。 
3、冷卻溫差大:即在風機、塔體幾何尺寸及水量相同的情況下,比填料塔降溫提高20%。
4、處理水量大:即在風機、塔體幾何尺寸及冷卻溫差相同的情況下,比填料塔處理水量大20%。 
5、節(jié)能效果好:即在風機、塔體幾何尺寸、冷卻溫差、處理水量相同的情況下,比填料塔可節(jié)能約20%。 6、運行費用低:因該塔采用噴霧冷卻無填料,運行阻力?。焕鋮s效率高;自然通風好,冬季停開機時間長。比填料塔綜合節(jié)能降耗25%左右。 
7、使用期長,維修方便,節(jié)省費用:噴霧塔內部空間較大,每處都能進入維修保養(yǎng),十分方便。關鍵裝置使用壽命可達十五年以上,基本不用維修。省去了由于填料塔布水噴頭頻繁堵塞、沖落所進行的疏通、便換以及由于填料結垢、長菌、生藻、黏泥以及老化、變形、脆裂所進行的除垢、清洗、殺菌、滅藻、更換的麻煩和費用。從根本上杜絕了由填料問題所引起的填料層堵塞、局部死區(qū)、溝流、填料碎片堵塞系統(tǒng)內管道、泵、換熱器等一系列影響冷卻塔正常工作系統(tǒng)及設備性能的現(xiàn)象。 
8、運行穩(wěn)定,機械噪音小,比填料塔低約6dB。無飛水、飄水現(xiàn)象(必要時采用兩層收水器),對周圍環(huán)境影響很小。 
9、能適用于高溫、高濁、較大雜質循環(huán)水。
10、可將逆流填料塔改造成噴霧。  
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