無填料噴霧冷卻塔
基本原理
無填料噴霧冷卻塔的適用範圍:
從熱力(lì)學角度,無填料噴霧冷卻塔和傳(chuán)統填料冷卻塔都屬於濕式冷卻塔,主(zhǔ)要通過水與空氣直接接觸時的熱濕交(jiāo)換進行熱量傳遞。熱濕交換的結果是熱(rè)量由水傳給空氣,水溫(wēn)下降,空氣溫度和含濕量增加。
由熱力學理論可知,溫差是(shì)傳熱(rè)過程的推動力,而水(shuǐ)蒸汽分壓力則是濕(質)交換的推動力。空氣與水接觸時,部分水吸收主體水的熱量,蒸發形(xíng)成水蒸汽,水蒸汽很快進入附(fù)近空氣中(zhōng),在水表麵形成飽和空氣邊界層。飽和空氣邊界層和主流水之間存在熱傳導,同時與(yǔ)主流空氣(qì)之間存在分子擴散和紊流擴散。正是這些擴散作用,使得(dé)邊界層的飽和空氣與主流空氣(qì)不斷摻混,主流空氣越來越接近飽和狀態,因此,水與空(kōng)氣的熱濕交換過程可以視為水蒸發(fā)吸熱過程、水與(yǔ)飽和(hé)空氣邊界層之間的導熱過程和主流空氣與(yǔ)邊界層空氣不斷混合(hé)過程的疊(dié)加。假定與空氣接觸的水(shuǐ)質量無(wú)限大,空(kōng)氣與水的接觸時間無限長,即在所謂極限條件下,那麽全部空氣都能達到等於水溫的飽和狀態(tài)。而在冷卻塔係統中,極限情況就是水溫降(jiàng)低到進入(rù)冷卻塔的空氣初狀態下的濕球溫度。
眾所周(zhōu)知,冷卻塔的冷卻降溫效果(guǒ)取決(jué)於3個方麵:(1)氣水比,即塔內(nèi)冷卻(què)空氣量與冷卻水量的比值;(2)塔內冷卻空氣和(hé)冷卻水接觸的比(bǐ)表麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣的換熱時(shí)間(jiān)。無填料噴霧冷卻塔(tǎ)去除了填料,極大地減小了塔內係統(tǒng)阻力,增大了冷卻空氣(qì)量,從而(ér)增大了氣水比;同時,無填料噴霧冷卻塔通過噴霧裝置將冷卻水霧化成細小(xiǎo)水滴,在換熱區內熱水滴與冷風進行顯熱交換和潛熱交換,增加了換熱(rè)麵積(jī),從而增大了氣液接觸的比表麵積。
結構特點
1、無(wú)填料噴霧冷卻塔采用高效低(dī)壓離心霧(wù)化裝置作為冷卻元件取代了(le)傳統的填料塔的填料和布水裝置,使整塔(tǎ)幾乎(hū)成為一個空塔,結(jié)構大大簡化。
2、無填料噴霧冷(lěng)卻塔在取消填(tián)料和布水裝置後,將霧化裝置安裝在進風道上方,水的噴射方向與軸流風機抽吸的冷風同(tóng)向,同時水有上升和下降兩個過程,冷卻也有順流冷卻和(hé)逆流冷卻兩個(gè)過程。
3、無填(tián)料噴霧冷(lěng)卻塔是通過霧化裝置(zhì)將水噴成霧狀,使空氣和水的微小粒狀均勻接觸,而填料塔是通過布水噴頭(tóu)將(jiāng)水分布在填料上以膜狀與冷風接觸。
4、無填料噴霧(wù)式塔因填料取消(xiāo),使塔體載荷大大減小,勿需(xū)更多支承梁板,土建結構簡化,節約土(tǔ)建投資。
優點
1、阻力小、冷卻溫差大、效果(guǒ)好
該型冷卻塔由於取消了填料(liào),塔(tǎ)的係統阻力降至原來的1/2,在風機相同的情況下,由風機特性曲(qǔ)線可知,風量增至原來的1.2倍。氣(qì)水比也增至原來的1.2倍,因此(cǐ)冷卻溫(wēn)差較填料塔大2℃。無填料噴霧式冷卻塔噴霧(wù)霧粒均勻、無堵塞、無維修、運(yùn)行(háng)穩定可靠(kào)。由於無填料冷卻塔的冷卻元(yuán)件(高效低壓離心霧化裝(zhuāng)置)將水噴射成0.5mm微小霧滴,其比表麵積遠大於水被填(tián)料分散成膜狀(zhuàng)的比表麵積,氣水傳熱(rè)表麵積大,且布(bù)水均勻,避免了填料老化變形(xíng)及堵塞而產(chǎn)生的死區、溝流(liú)等(děng)導致冷卻點溫度分布不均勻現象,冷卻效果明顯優於填料塔。
2、壽命延長
該型克服了填料(liào)塔填料老化、變形脆(cuì)裂和布水噴頭堵塞及衝落、填料脆片堵塞管道、泵和換熱器等一係列(liè)影響塔和工藝係統設備性能的現象。其壽命較填料塔延(yán)長叁年以上。
3、運行費用低,後期維護費用(yòng)少
節能效果顯著:低壓霧化裝置工作壓力僅為0.035MPa,比水壓自轉式霧化(huà)裝置工作壓力0.2MPa低0.17MPa,配套水泵功率大大降低。無填料噴霧塔係統阻力為填料(liào)塔的1/2左右(yòu),在冷卻水量(liàng)、風機(jī)相同時,配套電機功率降至填料塔的(de)60%,節能效果(guǒ)顯(xiǎn)著,加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的費用,運行費(fèi)用大大降低。
工業生產或製冷(lěng)工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用(yòng)是將(jiāng)挾帶廢熱的(de)冷卻水在塔(tǎ)內與空氣進行熱交換(huàn),使廢熱傳輸給空氣(qì)並散入大氣中。例如:火電廠內,鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽,推動汽輪機做功使發電機發電(diàn),經汽輪機作功後的(de)廢汽排入冷凝器,與冷卻水進行熱交換凝結成水,再用(yòng)水泵打回鍋爐循環使用。這(zhè)一過程中蒸汽的廢熱傳給了冷卻水,使水溫度升高,挾帶廢熱的冷卻水,在冷卻塔中將熱量(liàng)傳(chuán)遞(dì)給(gěi)空氣,從風筒(tǒng)處排入大氣環境中。冷卻塔應用範圍:主要應用於空調冷卻(què)係統、冷凍(dòng)係列、注塑、製革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等(děng)領域,應用多為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。