參數介紹
無填料噴霧式冷卻塔在塔內設置(zhì)多組向上噴霧的(de)裝置,采用與(yǔ)冷風順向噴霧的方法,使冷卻具有順流和逆流兩個過程。首先,噴(pēn)頭將水與冷風同向(xiàng)向上噴出,在順(shùn)流換熱的過程中水滴被冷風(fēng)吹散霧化,達到一定高度後霧(wù)化的細小水滴開始向下運動,與冷風逆(nì)流換熱。與填料(liào)塔和下噴式噴霧冷卻塔相比較,水在上噴式無填料噴霧冷卻(què)塔內的換熱時間長,降溫效果要明顯優於前(qián)兩種塔。所(suǒ)以從操作過程來看上噴式塔保留(liú)了下噴式(shì)塔的優點(diǎn),同時(shí)徹底解決了它的兩個主要缺點,即水不易(yì)形成霧狀和下落(luò)速度較快,使降溫效果得到了(le)很(hěn)大程(chéng)度的提高。
目前這種(zhǒng)塔(tǎ)型正在國內較大麵積地(dì)推廣,從降溫效果上看,要比填料塔好(hǎo)得多(duō),特別是在高(gāo)溫水的降溫(wēn)上更加明顯。同樣的條件下,采用無填料噴霧冷卻塔可降低溫度10℃左右,在降溫效果上具有很明顯的優勢。
基本原理
從熱(rè)力學角度,無填料噴霧冷(lěng)卻塔(tǎ)和傳統填料冷卻塔都屬(shǔ)於濕式冷卻塔(tǎ),主要通過水與空(kōng)氣直接接觸時的熱濕交換(huàn)進行熱量傳遞。熱(rè)濕交換的結果(guǒ)是熱量由水傳給空氣,水溫(wēn)下降(jiàng),空氣溫度和含濕量增加。
由(yóu)熱力學理論可知,溫差是傳熱過程的(de)推動力,而水蒸汽分(fèn)壓力則是濕(質)交換的(de)推動力。空氣與水接觸時,部分水吸收主體水的熱量,蒸發形成水(shuǐ)蒸汽,水蒸(zhēng)汽很快進入附近空氣中,在水(shuǐ)表麵形成飽和空氣邊界層。飽和空氣邊界層和主(zhǔ)流水之間存在熱傳導,同時與主流空(kōng)氣(qì)之間存在分子擴散(sàn)和紊流擴散。正是這些擴散作用,使得邊界層的飽和空氣與(yǔ)主流空氣不斷摻混,主流空氣越來越接近飽和狀(zhuàng)態,因此,水與空氣的熱濕(shī)交換過程可以視為水蒸發吸熱過(guò)程、水與飽和空氣邊界層之間的(de)導熱過程和主流空氣與邊界層空氣不斷混合(hé)過程的疊加。假定與空氣接觸的水質(zhì)量無限大,空氣與(yǔ)水的接(jiē)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。而在冷卻塔係統中,極限情況就是水溫降低到進入冷(lěng)卻塔的空氣初(chū)狀(zhuàng)態下的濕球溫度。
眾所周知,冷卻塔的冷卻降溫效果取決於(yú)3個方麵:(1)氣水比,即塔內冷卻空氣量與冷卻水量的比(bǐ)值;(2)塔內冷卻(què)空氣和冷卻水接觸的比表麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣(qì)的換熱(rè)時間。無填(tián)料噴(pēn)霧冷卻塔去除了(le)填料,極大地減小了塔(tǎ)內係統阻力,增大了冷卻空氣(qì)量,從而增大了氣水比;同時,無填料噴霧冷卻塔(tǎ)通過噴霧裝置將冷(lěng)卻水霧化成細小水滴(dī),在(zài)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(ér)增大了氣液接觸的(de)比表麵積。
結構特點
1、無填料噴霧冷卻塔采用***低壓離(lí)心霧化(huà)裝置作為冷卻元件取代了傳(chuán)統的填料塔的填料和布水裝置,使整塔幾乎(hū)成為一(yī)個空塔,結構大大簡化。
2、無填料噴霧冷卻塔在取消填料和布水裝置後,將霧化裝(zhuāng)置安裝(zhuāng)在進風道上方(fāng),水的(de)噴射方向與軸流風機抽(chōu)吸的冷風(fēng)同向,同時水有上升和下降兩個過(guò)程,冷卻也有順流冷卻和逆(nì)流冷卻兩個過程。
3、無填(tián)料噴霧冷卻(què)塔是通過霧化裝置將水噴成霧狀(zhuàng),使空(kōng)氣和水的微小粒狀均勻接觸,而填料塔是通過布水噴頭將水分布在填料上以膜(mó)狀與冷風接觸。
4、無填料(liào)噴霧式塔因填料取消,使塔體載荷大(dà)大減(jiǎn)小,勿需更多支承梁板,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(lěng)卻塔由於取消了填料,塔(tǎ)的係統阻力降至原來的1/2,在風機相同的情況下,由風機特性曲線可知(zhī),風量增至原(yuán)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(tián)料噴霧式冷卻(què)塔噴霧霧粒均勻、無堵塞(sāi)、無維修、運(yùn)行穩定可靠。由於無填(tián)料冷卻塔的冷卻元件(***低壓離心(xīn)霧化裝置)將水噴(pēn)射(shè)成0.5mm微小霧滴,其比表麵積遠大於水被填料分散成膜狀的比表麵積,氣水傳熱表麵積大(dà),且布水均勻,避免了填料老化變形及(jí)堵塞而產生的死區、溝流等導致冷卻點溫度分布不均勻現象,冷(lěng)卻效果明顯優於填料(liào)塔。
2、壽命(mìng)延長
該型克服了填(tián)料塔填料(liào)老化(huà)、變形(xíng)脆裂和布水噴頭堵塞及衝(chōng)落、填料脆片堵塞管道(dào)、泵和換熱器等一係列影響塔和工藝係(xì)統設備性能的現象。其壽命(mìng)較填(tián)料(liào)塔延長(zhǎng)叁年以上。
3、運行費(fèi)用低,後期維護費用少
節能效果顯著:低壓霧(wù)化裝置工(gōng)作壓力僅為0.035MPa,比水壓自(zì)轉式霧化裝置工作壓力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塔的1/2左右,在冷卻水量、風機相同時,配套電機(jī)功率降至填(tián)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(tóu)的費用,運行費用大大降低(dī)。