工業(yè)冷卻塔的優(yōu)缺點(diǎn)

工業(yè)冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。工業(yè)冷卻塔基本原理是:干燥(低焓值)的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)的抽動(dòng)后,自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內(nèi);飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),濕熱(高焓值)的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與水接觸的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,即通過與不飽和干空氣熱傳遞帶走水的顯熱,部分水蒸發(fā)將水中的潛熱帶走, 從而達(dá)到給冷卻水降溫的目地。這里為大家介紹工業(yè)冷卻塔的優(yōu)缺點(diǎn)。

逆流式節(jié)能冷卻塔的優(yōu)點(diǎn):

1、整套涉筆設(shè)計(jì)簡單,配水系統(tǒng)通暢,整個(gè)配水過程不需要特別要求,并且不易堵塞。采用了淋水填料,防止老化和濕氣回流。在溫度比較低的地方,容易采取抗凍措施。并且可以設(shè)計(jì)多臺(tái)冷卻塔同時(shí)使用。

2、整套設(shè)備設(shè)計(jì)比較簡單,操作比較簡單。整套設(shè)備生產(chǎn)成本可以控制,通常會(huì)在一些大型的冷卻循環(huán)水中使用。冷卻塔工作原理是通風(fēng)的空氣從正確的角度吹向滴下來的水,當(dāng)空氣通過這些水滴的時(shí)候,一部分水就蒸發(fā)了,由于用于蒸發(fā)水滴的熱量降低了水的溫度,剩余的水就被冷卻了。這種方法的冷卻效果依賴于空氣的相對(duì)濕度以及壓力。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與不的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,帶到目前為走蒸發(fā)潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達(dá)到降溫之目的。冷卻塔的工作過程:圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:熱水自主機(jī)房通過水泵以一定的壓力經(jīng)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(nèi),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(fēng)機(jī)的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi),熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換,高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內(nèi),經(jīng)出水管流入主機(jī)。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì)無休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時(shí),水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時(shí),水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量,水溫保持不變。

干式冷卻塔

干式冷卻塔,水和空氣不直接接觸,只有熱交換的冷卻塔。

干式冷卻塔,干式冷卻難的熱水在散熱翅管內(nèi)流動(dòng),靠與管外空氣的溫差,形成接觸傳熱而冷卻。所以干式冷卻塔的特點(diǎn)是:

1.沒有水的蒸發(fā)損失,也無風(fēng)吹和排污損失,所以干式冷卻塔適合于缺水地區(qū),如我國的北方地區(qū)。因?yàn)闆]有蒸發(fā),所以也沒有但空氣從冷卻塔出口排出所造成的污染。

2.水的冷卻靠接觸傳熱,冷卻極限為空氣的干球溫度效率低,冷卻水溫高。

3.需要大量的金屬管(鋁管或鋼管),因此造價(jià)為同容量濕式塔的4～6倍。因干式冷卻塔有后兩點(diǎn)不利因素,所以在有條件的地區(qū),應(yīng)盡量采用濕塔。干塔可以用自然通風(fēng),也可以用機(jī)械通風(fēng)。以火電廠常用的干式冷卻塔為例,分為間接冷卻和直接冷卻兩類。間接冷卻是指用冷卻塔中冷卻后的水,送往凝汽器中冷卻由汽輪機(jī)井出的乏汽。直接冷卻是指不用凝汽器,將汽輪機(jī)排出的乏汽,用管道引人冷卻塔直接冷卻,變?yōu)槟Y(jié)水,用水泵送回鍋爐重復(fù)使用。

干一濕式冷卻塔

干一濕式冷卻塔,由干式、濕式兩部分組成的冷卻塔。

這種塔為濕式塔和干式塔的結(jié)合,如下圖所示,干部 在上、濕部在下。也有的塔四面進(jìn)風(fēng),相對(duì)兩邊為濕部;另外兩邊為干部。采用這種塔的目的,部分是為了省水,但大多數(shù)是為了消除從塔出口排出的飽和空氣的凝結(jié),因而造成塔周圍的污染。下圖所示,從塔下部濕段排出的濕空氣,在同塔周圍的冷空氣接觸后,即變成過飽和的空氣而凝結(jié),形成霧,造成污染。如果像圖中那樣,塔上部用干段,則由塔下部濕段排出的飽和濕空氣,流經(jīng)干段時(shí),會(huì)被加熱而變成不飽和的空氣,因而出塔后不會(huì)凝結(jié)。

自然通風(fēng)冷卻塔,靠塔內(nèi)外的空氣密度差或自然風(fēng)力形成的空氣對(duì)流作用進(jìn)行通風(fēng)的冷卻塔。

以圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:熱水自主機(jī)房通過水泵以一定的壓力經(jīng)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(nèi),通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低焓值的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi),熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換,高濕度高焓值的熱風(fēng)從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內(nèi),經(jīng)出水管流入主機(jī)。

一般情況下,進(jìn)入塔內(nèi)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(dòng)能壓力差,當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),在塔內(nèi)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(dòng)能便會(huì)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?zé)o關(guān),只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會(huì)降低。

但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì)無休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時(shí),水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時(shí),水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)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(jìn)行,水溫就容易降低。

機(jī)械通風(fēng)橫流濕式冷卻塔

機(jī)械通風(fēng)橫流濕式冷卻塔的主要原理和自然通風(fēng)橫流式冷卻塔一樣,只是用風(fēng)機(jī)來通風(fēng),因此風(fēng)速可以高一些,一般填料斷面風(fēng)速取v=2.2～3.0m/s。配水用盤式,為了保證水深比較均勻,配水盤可以分幾格,盤底打孔,裝噴嘴將熱水灑向填料,然后流人底部水池。淋水密度大者可達(dá)20—50t/(m·h)。填料傾斜安裝。以保證運(yùn)行時(shí)水不灑到填料外。對(duì)點(diǎn)滴式填料,傾角用 9～11,薄膜式填料傾角用5～6。填料高度和深度比值取2～2.5。進(jìn)風(fēng)口安裝百葉窗、葉片面與水平夾角取45～60。

 風(fēng)筒式冷卻塔,具有雙曲線、圓柱形,多棱形等幾何線型的一定高度的風(fēng)筒的冷卻塔。風(fēng)筒位于冷卻塔的上面,里面是風(fēng)葉。開放式冷卻塔,沒有風(fēng)筒,冷卻塔的通風(fēng)靠自然風(fēng)力,在淋水填料周圍設(shè)置百布頁窗的冷卻塔。

抽風(fēng)式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處的冷卻塔。

鼓風(fēng)式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口處的冷卻塔。

橫流式冷卻塔

橫流式冷卻塔,水流從塔上部垂直落下,空氣水平流動(dòng)通過淋水填料,氣流與水流正交的冷卻塔。

1) 按冷卻水的水質(zhì)分為:開式塔和閉式塔

2)按噪聲等級(jí)分為:普通型(P)、低噪聲型(D)、超低噪聲型(C)、工業(yè)型(G)

優(yōu)點(diǎn):

1、水在塔內(nèi)填料中,水自上而下,空氣自塔外水平流向塔內(nèi)兩者流向呈垂直正交一種冷卻塔。常用在噪聲要求嚴(yán)格的居民區(qū)內(nèi),是空調(diào)界使用較多的冷卻循環(huán)塔。節(jié)能、水壓低、風(fēng)阻小、亦配置低速電機(jī)、無滴水噪聲和風(fēng)動(dòng)噪聲,填料和配水系統(tǒng)檢修方便。

2、可隨建筑形狀隨意構(gòu)筑基礎(chǔ)多臺(tái)放置,根據(jù)所需的水溫分別啟動(dòng)單臺(tái)或多臺(tái)冷卻塔。

應(yīng)注意的是:框架要多40%熱交換時(shí)要有較多的填料體積,填料易老化、配水孔易堵塞、防結(jié)冰不好、濕氣回流大。