冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過程中產(chǎn)生的廢熱,一般要用冷卻水來導(dǎo)走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水,冷卻工藝設(shè)備吸取廢熱使水溫升高,再排入江、河、湖、海,這種冷卻方式稱為直流冷卻。當(dāng)不具備直流冷卻條件時,則需要用冷卻塔來冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。
干燥(低焓值)的空氣經(jīng)過風(fēng)機的抽動后,自進風(fēng)網(wǎng)處進入冷卻塔內(nèi);飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動,濕熱(高焓值)的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時,一方面由于空氣與不的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,帶到目前為走蒸發(fā)潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達到降溫之目的。
以圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:
熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經(jīng)過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內(nèi),通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風(fēng)機的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進入塔內(nèi),熱水流經(jīng)填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內(nèi),經(jīng)出水管流入主機。
一般情況下,進入塔內(nèi)的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差,當(dāng)風(fēng)機運行時,在塔內(nèi)靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動能便會降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。
從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說的干球溫度)低于或高于水溫?zé)o關(guān),只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進行下去。
當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發(fā)就越容易進行,水溫就容易降低。
冷卻塔組成:
1淋水填料
將需要冷卻的水(熱水)多次濺灑成水滴或形成水膜,以增加水和空氣的接觸面積和時間,促進水和空氣的熱交換。水的冷卻過程主要在淋水填料中進行。
2配水系統(tǒng)
將熱水均勻分布到整個淋水填料上,熱水分布均勻與否,對冷卻效果影響很大。如水量分配不均勻,不僅直接降低冷卻效果,也會造成部分冷卻水滴飛濺而飄逸到塔外。
3通風(fēng)設(shè)備
在機械通風(fēng)冷卻塔中利用通風(fēng)機產(chǎn)生預(yù)計的空氣流量,以保證要求的冷卻效果。
4空氣分配裝置
利用進風(fēng)口、百葉窗和導(dǎo)風(fēng)板等裝置,引導(dǎo)空氣均勻分布于冷卻塔整個截面上。
5通風(fēng)筒
通風(fēng)筒的作用是創(chuàng)造良好的空氣動力條件,減少通風(fēng)阻力,并將排出冷卻塔的濕熱空氣送往高空減少濕熱空氣回流。
機械通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒又稱風(fēng)筒。風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒起通風(fēng)和將濕熱空氣送往高空的作用。
6除水器
將排出濕熱空氣中所攜帶的水滴與空氣分離,減少逸出水量損失和對周圍環(huán)境的影響。
7塔體
冷卻塔的外部圍護結(jié)構(gòu),機械通風(fēng)冷卻塔和風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的塔體是封閉的,起到支撐、維護和組織合適氣流的功能;開放式冷卻塔的塔體沿塔高做成開敞的,以便自然風(fēng)進入塔體。
8集水池
設(shè)于冷卻塔下部,匯集淋水填料落下的冷卻水,有時集水池還具有一定的儲備容積,起調(diào)節(jié)流量作用。
9輸水系統(tǒng)
進水管將熱水送到配水系統(tǒng),進水管上設(shè)置閥門,以調(diào)節(jié)冷卻塔的進水量,出水管將冷卻后的水送往用水設(shè)備或循環(huán)水泵。在集水池還裝設(shè)補充水管、排污管、溢流管、放空管等,必要時還可在多臺冷卻塔之間設(shè)連通管。
10其他設(shè)施
包括檢修門、檢修梯、走道、照明、電氣控制、避雷裝置以及必要時設(shè)置的飛行障礙標(biāo)志等,有時為了測試需要還設(shè)置冷卻塔測試部件。
上述各種部件的不同組合,構(gòu)成各種形式和用途的冷卻塔:開放點滴式冷卻塔、風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔、抽風(fēng)(或鼓風(fēng))逆流式冷卻塔、抽風(fēng)橫流式冷卻塔等。
冷卻塔的使用范:
工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過程中產(chǎn)生的廢熱,一般要用冷卻水來導(dǎo)走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。
例如:火電廠內(nèi),鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽,推動汽輪機做功使發(fā)電機發(fā)電,經(jīng)汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器,與冷卻水進行熱交換凝結(jié)成水,再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水,使水溫度升高,挾帶廢熱的冷卻水,在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣,從風(fēng)筒處排入大氣環(huán)境中。
冷卻塔應(yīng)用范圍:主要應(yīng)用于空調(diào)冷卻系統(tǒng)、冷凍系列、注塑、制革、發(fā)泡、發(fā)電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域,應(yīng)用最多的為空調(diào)冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。
冷卻塔的安裝參考:
1環(huán)境選擇
1、應(yīng)避免裝于防水通道、易反射音量的高墻,應(yīng)裝于屋頂或空氣流通的地方。
2、兩臺或以上冷卻塔并用時,應(yīng)注意塔身間距。
3、不應(yīng)安裝在四面有外墻或密不透風(fēng)的地方,并應(yīng)注意塔身與外墻間距。
4、應(yīng)避免安裝有煤煙及灰塵較多的地方,防上面堵塞膠片。
5、應(yīng)遠離廚房及鍋爐房等到較熱的地方。
2安裝要點
1、基礎(chǔ)應(yīng)水平不能傾斜,冷卻塔中心線垂直于水平面,否則影響布不及電機工作。
2、對于175t以上的冷卻出入水管應(yīng)調(diào)協(xié)支座。
3、當(dāng)兩臺或以上菜用水泵時,應(yīng)在不盆之間加一平衡水管。
4、循環(huán)出入水接駁,宜用避震喉連接。
5、冷卻塔斯社風(fēng)機葉片應(yīng)與塔壁間隙一致,決不允許兩面三刀側(cè)間隙相差太大發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
6、電機及減速器要定期檢察院修,減速器應(yīng)檢查油位。
3啟動檢查
1、所有螺絲是否緊塔內(nèi)是否有雜物。
2、風(fēng)扇及淋水系統(tǒng)轉(zhuǎn)動是否順暢。
3、 檢查電源與馬達電壓是否一致。
4、皮帶組合安裝是否正確。
5、開啟補水閥將水盆及水管注滿,水位低于滿水喉25mm。
6、起動時,先于水泵、后開風(fēng)機,檢查風(fēng)向、及風(fēng)量,及時調(diào)整直至達到要求為止。
7、停止時,先停風(fēng)機后停水泵。
4運行檢查
1、保持水塔內(nèi)清潔,定期做水質(zhì)處理。
2、運行約60h后,須重新檢查皮帶拉力確保正常。
3、齒輪減速箱油位及運行150h后須更換潤滑油。
冷卻塔選型的依據(jù):
通常選用冷卻塔是根據(jù)其制冷量而定,空調(diào)制冷系統(tǒng)冷卻塔的循環(huán)水量,由制冷機的制冷能力、冷卻水進出口水溫差而定,通常所指的進出口水溫差是指標(biāo)準(zhǔn)工況下設(shè)計的。即進水溫度為37℃ 、出水溫度為32℃、濕球溫度為28℃。
當(dāng)冷卻塔所在地區(qū)濕球溫度不是標(biāo)準(zhǔn)工況,進出水溫也變化時,其逼近度(逼近度為出水溫度與濕球溫度之差)也將變化。如在北京地區(qū),濕球溫度為26.4℃、進水溫度為35℃、出水溫度為 29.5℃,其逼近度為3℃。
逼近度直接影響冷卻塔的制冷量,逼近度越小,其冷卻能力越?。环粗?,逼近度越大,其冷卻能力越大。標(biāo)準(zhǔn)型100水噸冷卻塔在逼近度為4度時;可冷卻水100噸,在逼近度為3度時,只可冷卻水量85噸,而要冷卻100噸水量時,冷卻塔必須選擇標(biāo)準(zhǔn)型125噸冷卻塔。
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