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(cóng)熱力學角度,無填料噴霧冷卻塔和傳統填料冷卻塔都屬於濕式冷卻塔,主要通過水與空氣直接接觸時的熱濕交換進行熱量傳遞。熱濕交(jiāo)換的結果是熱量由水傳給空氣,水溫下降(jiàng),空氣溫度和含濕量增加。
由熱力學理論可知,溫差是(shì)傳(chuán)熱過程的推動力(lì),而水(shuǐ)蒸汽分壓力則是濕(質)交換的推動力。空氣與(yǔ)水接觸時,部分水吸收(shōu)主體水的熱量,蒸發形成水蒸汽,水蒸汽很快進入附近空氣中,在水(shuǐ)表麵形成飽和空氣邊界層。飽和空氣邊界層(céng)和主流(liú)水之間(jiān)存在熱傳導,同時與主流空氣之間存(cún)在分子擴散和紊流擴散。正是這(zhè)些擴散作用,使得邊界層的飽和空氣與主流空氣不斷(duàn)摻混,主流空氣越來越接近飽和狀態,因此,水與空氣的熱濕交換過(guò)程可以視(shì)為(wéi)水蒸發吸熱過程、水(shuǐ)與飽和空氣邊界層之間的導(dǎo)熱過程和主流空氣(qì)與邊界層空氣不斷混合過程的疊(dié)加。假定與空氣接觸的(de)水質量無限大,空氣與(yǔ)水的接觸時間無限長(zhǎng),即在所謂極限條件下,那麽全部空氣都(dōu)能(néng)達到(dào)等於水溫的飽和狀態。而在冷卻塔係統中,極限情況就(jiù)是水溫降低到進入冷卻(què)塔的空氣初狀態下的濕球溫度(dù)。
眾所周(zhōu)知,冷卻塔的(de)冷卻降溫(wēn)效果取決於3個方麵:(1)氣水比,即塔內冷卻空氣量與冷卻(què)水量的比值(zhí);(2)塔內冷卻空氣和冷卻水接觸的比表(biǎo)麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣的換熱時(shí)間。無填料噴霧冷(lěng)卻塔去除了填(tián)料,極大地減小了塔內係統阻(zǔ)力,增大了冷卻空(kōng)氣量,從而增(zēng)大了(le)氣水比;同時,無填料噴霧冷卻塔通過噴霧裝置將(jiāng)冷卻水霧化成細小水滴,在換熱(rè)區內熱水滴與冷(lěng)風進行顯(xiǎn)熱交換和潛熱交(jiāo)換,增加了換熱麵積,從而增大(dà)了氣液接觸的比表麵積。
結構(gòu)特點
1、無填料噴霧(wù)冷卻塔采用高效低壓離心霧化裝置作為(wéi)冷卻元件取代了傳統的填料塔的填料和布水裝置,使整塔幾乎成為一個(gè)空塔(tǎ),結構大大簡化。
2、無填料噴霧冷卻塔在取消填(tián)料和布水裝置後,將霧化裝置安裝在進風道上方(fāng),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(shùn)流冷卻和逆(nì)流冷卻兩個(gè)過程。
3、無填料噴霧冷卻塔是通(tōng)過霧化裝置將(jiāng)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(tōng)過布水噴頭將水分布在填料(liào)上(shàng)以(yǐ)膜狀與冷風接觸。
4、無填料噴霧式塔因填料取消,使塔體載荷大大減小,勿需更(gèng)多支承梁板,土建結構簡化,節約土建投資。
優點
1、阻力小、冷卻溫差大、效果好
該型冷卻塔由於取消了填料,塔的係統阻力降至原來的(de)1/2,在風機相同的情況下,由風(fēng)機特性曲線可知,風量增至原來的1.2倍。氣水比也增至原來的1.2倍,因此冷卻溫差較填料塔大2℃。無填料噴霧式(shì)冷卻(què)塔噴霧霧粒均勻、無堵塞、無維修、運行穩定可靠。由於無填料冷卻塔的冷卻元件(高效低壓離心霧化裝置)將(jiāng)水噴射成(chéng)0.5mm微小(xiǎo)霧滴(dī),其比表麵積遠大於水被(bèi)填料(liào)分散成膜狀的(de)比表麵積,氣水傳熱表麵積大,且布水均勻,避(bì)免了填料老化變形及堵塞而產生的(de)死(sǐ)區、溝流等導致冷卻(què)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
該型克服了填料塔填料老化、變形脆裂和布水(shuǐ)噴頭堵塞及衝落、填料脆(cuì)片堵塞管道、泵和換熱器等一係列影響塔和工藝(yì)係統(tǒng)設備性能的現(xiàn)象。其壽命較填(tián)料塔延長叁年以上。
3、運行費用低,後期維護費用少
節能效果顯著:低壓霧化裝置工作壓力僅為0.035MPa,比水壓自轉式霧化裝置工作壓力0.2MPa低0.17MPa,配套水(shuǐ)泵功(gōng)率(lǜ)大大降低。無填料噴霧塔係統阻力為填料塔的1/2左右(yòu),在冷卻水量、風機相同(tóng)時,配套電機功率降至填料(liào)塔(tǎ)的60%,節能效果顯著,加之消除了(le)清洗更換填料和布水噴頭的(de)費用(yòng),運行費用大大降低。
工業生產或製冷工藝過程中產(chǎn)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(shuǐ)在塔內與空氣進行熱(rè)交換,使廢熱傳輸給空氣並散入大氣中。例如:火電廠內,鍋爐將水加(jiā)熱成高溫高壓蒸汽,推動(dòng)汽輪機做功使發電機發電,經汽(qì)輪機作(zuò)功後的廢汽排入冷凝器,與冷卻水(shuǐ)進行熱交換凝結成水,再用水泵打回(huí)鍋爐循環使用。這(zhè)一過(guò)程中蒸汽(qì)的廢熱(rè)傳給了冷卻水,使水溫度升高,挾帶廢熱的冷卻(què)水,在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣,從風筒處排入大氣環境中。冷卻塔應用(yòng)範圍:主要應用於空調冷卻(què)係統(tǒng)、冷凍係列、注塑、製革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空(kōng)壓機、工業(yè)水冷卻等領域,應用(yòng)多為空調冷卻、冷凍、塑(sù)膠(jiāo)化工行業。