參數介紹
無填料噴霧式冷卻塔在塔內設置多組向上噴霧的裝置,采(cǎi)用與冷風順向(xiàng)噴霧的方(fāng)法,使冷卻具有順流和逆流兩個過程。首先,噴頭將水與冷風同向向上噴出,在順(shùn)流換熱的過程中水滴被冷風吹散霧化,達到一定高度後霧化(huà)的細小水滴開始向下運動,與冷風逆流換熱。與填料塔和(hé)下噴式(shì)噴霧冷卻塔相(xiàng)比較,水在上噴(pēn)式無填(tián)料(liào)噴霧冷卻塔內的換熱時間長(zhǎng),降(jiàng)溫效果要(yào)明顯優於前兩種塔。所以從操作過程來看上噴式塔保(bǎo)留了下噴式塔的優點,同時徹底解決了它的兩個主要缺點,即水不易形(xíng)成霧狀和下落速度較快,使降溫效果得到了很大程度的提高。
目前這種塔型正在國內較大麵積地推廣(guǎng),從(cóng)降溫效果上看(kàn),要比填料塔好得多,特別是在高溫水的降(jiàng)溫上更加(jiā)明顯。同樣的條件下,采用無填料噴(pēn)霧冷卻塔(tǎ)可降低溫度10℃左(zuǒ)右,在降溫效(xiào)果上具(jù)有很明顯的優勢。
基本原理
從熱力學角度,無填料噴霧冷卻塔和傳統填料(liào)冷卻塔都屬(shǔ)於濕式冷卻塔,主要通過(guò)水(shuǐ)與空(kōng)氣直接接觸時的熱濕交換進行熱量傳遞。熱濕交換的結果是熱量由水傳給空氣,水溫下降,空氣溫度和含濕量增加(jiā)。
由熱力學理論可(kě)知,溫差是傳熱過程的推動力,而水蒸(zhēng)汽分壓力則是濕(質(zhì))交換的推動(dòng)力。空氣與水接觸時,部分水吸(xī)收主體水的熱量,蒸發形成水蒸汽,水(shuǐ)蒸汽很快進入附近空氣(qì)中,在水表麵形成飽和空氣(qì)邊界層(céng)。飽和空氣邊界層和主流水之(zhī)間存在熱傳導,同(tóng)時與主流空氣之間存在分子擴(kuò)散和紊流擴散。正是這些擴散作用,使得邊界(jiè)層的(de)飽和(hé)空氣與主流空氣不斷(duàn)摻混,主流空氣越來(lái)越接近飽和狀態,因(yīn)此,水與空(kōng)氣(qì)的熱濕交換過(guò)程(chéng)可以視為水蒸發吸熱過程、水與飽和空氣邊界層之間的導熱過程(chéng)和主流空(kōng)氣與邊界層空氣不斷混合過程的疊加(jiā)。假定與空氣接觸(chù)的水質量無限大,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(bù)空氣都能達到(dào)等於水溫的飽和(hé)狀(zhuàng)態。而在冷卻塔係統中(zhōng),極限情況就是(shì)水溫降低到進入冷(lěng)卻塔的空氣初狀(zhuàng)態下的濕球溫(wēn)度。
眾所周知,冷卻塔的冷卻降溫效果取決(jué)於(yú)3個方麵:(1)氣水比,即塔內(nèi)冷卻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(chù)的比表麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣的換(huàn)熱時間。無填料噴霧冷卻塔(tǎ)去除了填(tián)料,極大地減小了塔內係統阻力,增大了冷卻空氣量,從而增大(dà)了氣水比;同時,無填料噴霧冷卻塔通過噴霧裝置將冷卻水(shuǐ)霧化成細小水滴,在換熱區內熱水滴與冷風進行顯熱交換和潛熱交換,增加了換熱麵積,從而增大了氣液接觸的比表麵積。
結(jié)構特點
1、無填料噴霧冷卻塔采用***低(dī)壓離心(xīn)霧化裝置作為冷卻元件取代(dài)了(le)傳統的填料塔的填料和布水裝置,使整塔幾乎成(chéng)為(wéi)一個(gè)空(kōng)塔,結構大大簡化。
2、無填料噴霧冷卻塔在取消填(tián)料和(hé)布水裝置(zhì)後,將霧化裝置安(ān)裝在進風道上方,水(shuǐ)的噴射方向與軸流風機抽吸的冷風同向,同時水(shuǐ)有上升和下降兩個過程,冷卻也(yě)有順流冷卻和逆(nì)流冷卻兩個過程。
3、無填料噴霧冷卻塔是通過霧化裝置將水噴成霧狀,使空氣和水的微小(xiǎo)粒狀均(jun1)勻接觸,而填料塔是通過布水(shuǐ)噴(pēn)頭將水分布在填料上以膜狀與冷風接觸。
4、無填料噴(pēn)霧式塔因填料取消,使塔體載荷大大減小,勿需更多支承梁板,土建結構(gòu)簡化,節約土建投資。
優點
1、阻力小、冷卻溫差大、效果好(hǎo)
該型冷卻(què)塔由於取消了填(tián)料,塔的係統阻(zǔ)力降至原來的1/2,在(zài)風機相同的情況(kuàng)下,由風機特性曲(qǔ)線可知,風量增至原來(lái)的1.2倍。氣水比也增(zēng)至原來的1.2倍,因此冷卻溫差較填(tián)料塔大2℃。無填料(liào)噴霧式冷卻塔噴霧霧粒均勻、無堵塞、無維修、運行穩定可靠。由於無填料冷卻塔(tǎ)的(de)冷卻元件(jiàn)(***低(dī)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(tián)料分散成膜狀的比表麵積,氣水傳熱表麵積大,且布水均勻,避免了填料老化變形及(jí)堵塞而產生的死區、溝(gōu)流等導致冷卻點溫度分布不(bú)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、變形脆裂和布水噴頭堵(dǔ)塞及衝(chōng)落、填料脆片堵塞管道、泵和(hé)換熱(rè)器等一係列影響塔和工藝係統(tǒng)設(shè)備性能的(de)現象。其壽命較填料塔延長叁年以上。
3、運行費用(yòng)低,後(hòu)期維護費用少
節(jiē)能效果顯著:低(dī)壓霧化(huà)裝置工作壓力僅為0.035MPa,比水壓(yā)自轉式霧化裝置工作壓力0.2MPa低(dī)0.17MPa,配套水泵功率大(dà)大降(jiàng)低。無填料噴霧塔(tǎ)係統阻力為填料塔的1/2左右,在冷卻水量、風(fēng)機相同(tóng)時(shí),配套電機功率降至填料塔的60%,節能效果顯著(zhe),加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的費用,運(yùn)行費用大大降低。