無填料噴霧冷卻塔
基本(běn)原理
無填料噴霧冷卻(què)塔(tǎ)的適用範圍:
從熱力學角(jiǎo)度,無填料噴霧冷(lěng)卻塔和傳統(tǒng)填料冷卻塔都屬(shǔ)於濕式冷卻塔,主要通(tōng)過水與空氣直接接觸時的熱濕交換進行熱量(liàng)傳遞(dì)。熱濕交換(huàn)的(de)結果是熱量由水傳給(gěi)空氣,水溫下降,空氣溫(wēn)度和含濕(shī)量增加。
由熱力學理論可知,溫差是傳熱過(guò)程(chéng)的推動力,而水蒸汽分壓力(lì)則(zé)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(fā)形成水蒸汽,水蒸汽很快進入附近空氣中,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(zài)熱傳導,同時與主流空氣之間存在分子擴散和(hé)紊流擴散。正是這些擴散(sàn)作用,使得邊界層的飽和(hé)空氣與(yǔ)主流空氣不斷摻混,主流空氣越來越接近(jìn)飽和狀態,因此,水與空氣的熱濕交換過程可以視為水蒸發吸熱過程、水(shuǐ)與飽和空氣邊界層之間(jiān)的導熱過程和主流空氣與邊界層空氣不斷混合過程(chéng)的疊加。假定與空氣接(jiē)觸的水(shuǐ)質量無(wú)限(xiàn)大,空氣與水的接觸時間無限長,即在所謂(wèi)極限條件下,那麽全部空氣都能達到等於水(shuǐ)溫的飽和狀態。而在(zài)冷卻塔係統中,極(jí)限(xiàn)情況就是(shì)水溫降低到進入冷卻塔的空氣初狀態下(xià)的濕(shī)球溫度。
眾所周知,冷卻塔的冷卻降溫效果取決於(yú)3個方(fāng)麵:(1)氣水比,即塔內冷卻空氣(qì)量與冷卻水(shuǐ)量的比值;(2)塔內冷卻空氣和冷卻(què)水接觸的比表麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣的換熱時間。無填料噴(pēn)霧冷卻(què)塔去除了填料,極(jí)大地減小了塔內係統阻力,增大(dà)了冷卻空氣量,從(cóng)而增大了(le)氣水比(bǐ);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(huàn),增(zēng)加了換熱麵積,從而(ér)增大了氣液接觸的比表麵積。
結構特點
1、無填(tián)料噴霧冷卻塔采用高效低壓離心霧化裝(zhuāng)置作為冷卻元件取代了(le)傳統的填料塔的填(tián)料和(hé)布水裝置,使整塔幾(jǐ)乎成為一個空塔,結構(gòu)大大簡化。
2、無填料噴霧冷卻塔在取(qǔ)消填料和(hé)布水裝置(zhì)後,將霧(wù)化裝置(zhì)安裝在進風道上方,水的噴射方(fāng)向與軸流風機抽吸的冷風同向,同時水有上(shàng)升和下降兩個過程,冷卻也有(yǒu)順流(liú)冷卻和逆流冷卻兩個過程。
3、無填料噴霧冷卻塔是(shì)通過霧化(huà)裝置將水噴成霧狀,使空氣和(hé)水(shuǐ)的(de)微小粒狀均勻(yún)接觸,而填料塔(tǎ)是通過布水噴頭將水(shuǐ)分布在填料上(shàng)以膜狀與冷(lěng)風接觸。
4、無填料噴霧(wù)式塔因填料取消,使塔體載荷大大減小,勿需更多支(zhī)承梁板,土建結構簡化,節約土建投資。
優點
1、阻力小、冷卻溫(wēn)差大、效果好
該型冷卻塔由於(yú)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,由風機特性曲線可(kě)知,風量增至原(yuán)來的1.2倍。氣(qì)水比也增至原來的1.2倍,因此冷卻溫差較填料塔大2℃。無填料噴霧式冷卻塔噴霧霧粒(lì)均勻、無(wú)堵(dǔ)塞、無維修、運行穩定可靠。由於無填料冷(lěng)卻塔的冷卻元件(jiàn)(高效低壓離心霧化裝置)將(jiāng)水噴射成0.5mm微(wēi)小霧滴,其比表麵積遠大於水被填料分散成膜狀的(de)比表麵積,氣水傳熱表麵積大,且(qiě)布水均勻,避免了填(tián)料老化變形及堵塞而產生的死區、溝流等導致(zhì)冷卻點溫度分布不均勻現象,冷(lěng)卻(què)效果明顯優於填料塔。
2、壽命延長
該(gāi)型克服了填料塔填料老化、變形脆裂和布水(shuǐ)噴頭(tóu)堵塞及衝落、填料(liào)脆片堵塞管道、泵和換熱(rè)器等一係列影響塔和工藝係(xì)統(tǒng)設(shè)備(bèi)性能的現象。其壽命較填料塔延長叁年以上。
3、運行(háng)費用低,後期維(wéi)護費用少
節能效果顯著:低壓(yā)霧化裝置工(gōng)作壓(yā)力(lì)僅為0.035MPa,比水壓自轉式霧化裝(zhuāng)置工作壓力(lì)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塔的1/2左右,在冷卻水量、風機相(xiàng)同時,配套電機功率降至填料塔的60%,節能效果顯著,加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的(de)費用,運行費用大大降低。
工業生(shēng)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。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在(zài)塔內與空氣進行熱交換,使廢熱(rè)傳輸給空氣並散入大氣中。例如(rú):火電廠內,鍋(guō)爐將水(shuǐ)加熱(rè)成高(gāo)溫高壓蒸汽,推動汽輪機做功使發電(diàn)機發電,經汽輪機(jī)作功(gōng)後的廢汽(qì)排入冷凝器,與冷卻水進行熱交換凝結成水(shuǐ),再(zài)用水泵打回鍋爐循環使用。這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(shuǐ),在(zài)冷卻塔(tǎ)中(zhōng)將熱量傳遞給空氣,從風筒處排入大氣環(huán)境中。冷卻(què)塔應用範圍:主要應用於空調冷卻係統、冷凍係列、注(zhù)塑、製革、發泡(pào)、發電(diàn)、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域(yù),應用多為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。