參數介紹
無填料(liào)噴(pēn)霧式冷卻塔在塔內設置(zhì)多組向上噴霧的裝置,采用與冷風順向噴霧的方法,使冷卻具有順流和逆流(liú)兩個過程。首先,噴頭將水與冷風同向向上噴出,在順流換熱的過程中水滴被冷(lěng)風吹散霧化,達到(dào)一定高度後(hòu)霧化的細小水(shuǐ)滴開始向下運動,與冷風逆流換熱。與填料(liào)塔和下(xià)噴式噴霧冷卻塔相比較,水(shuǐ)在上噴式無填料噴霧冷(lěng)卻塔內的(de)換熱時間長,降溫效果要明顯優於前兩種(zhǒng)塔。所以從操作(zuò)過程來看上噴式塔保(bǎo)留了下噴式塔的優(yōu)點,同時徹底(dǐ)解決了(le)它的兩個主要缺點,即水不易形成霧狀和下落速度較快,使降溫效(xiào)果得到了很大程度的提高。
目前這種塔型正(zhèng)在國(guó)內較大麵積地推廣,從降溫(wēn)效果(guǒ)上看,要比(bǐ)填料塔好得多,特別是在高溫水(shuǐ)的降溫上更(gèng)加明顯(xiǎn)。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(xiǎn)的優勢。
基本原理
從熱力學角度(dù),無填料噴(pēn)霧冷卻塔和傳統填(tián)料冷卻塔都屬於濕式(shì)冷(lěng)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。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。
由熱力學理論可知,溫差是(shì)傳熱過程的推動力,而水蒸汽分壓(yā)力則是濕(shī)(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,蒸發形成(chéng)水(shuǐ)蒸汽,水(shuǐ)蒸汽(qì)很快進(jìn)入附近空氣中(zhōng),在水表麵形成飽和空氣邊界層。飽和空(kōng)氣邊界層和主流(liú)水之間存在熱傳導,同時與主流空氣之間存在分子擴散和(hé)紊流擴散。正是這些擴散作用,使得邊界層的飽和空氣與主(zhǔ)流空氣不斷摻混,主流空氣越來越接近飽和狀態,因此,水(shuǐ)與空氣(qì)的熱濕交換過程可(kě)以視為水蒸發吸熱過(guò)程、水與飽和空氣邊界層之間的導熱過程和主流空氣與邊(biān)界層空氣不斷混合過程的疊加(jiā)。假定與空氣接觸的水質量無(wú)限大,空氣與水的接觸時間無限長,即(jí)在所謂極限(xiàn)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(tǎ)係統(tǒng)中,極限(xiàn)情況就是水溫(wēn)降低到進入冷卻塔的空氣初狀態下(xià)的濕球溫(wēn)度(dù)。
眾所(suǒ)周知,冷卻塔的冷卻降溫效果取決於3個方麵:(1)氣水比,即塔內冷卻空氣量與冷卻水量的比值;(2)塔內冷卻空氣和冷卻水(shuǐ)接觸的比表麵積;(3)冷卻水在塔內與空氣的換熱時間。無填料噴霧冷卻塔去除了填料,極大地減小了塔內係統阻力,增大了冷卻空氣量,從而增大了氣水比;同時,無填料噴霧冷(lěng)卻塔通過噴霧(wù)裝置將冷卻水霧化成細小水滴,在換熱區內熱(rè)水滴與冷風進行顯熱交換和潛熱交換,增加了換熱麵積(jī),從而增大了氣(qì)液接觸的(de)比表麵積。
結構特(tè)點
1、無填料噴霧冷卻塔采(cǎi)用***低壓離心霧化裝置作為冷(lěng)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(chéng)為一個空塔,結構(gòu)大大簡化。
2、無填(tián)料噴霧冷卻塔在取消填料和布水裝置後,將霧化(huà)裝置安裝在進風道(dào)上方,水的噴射方向與(yǔ)軸流風機抽吸的冷風同向(xiàng),同時水有上升和下降兩個過程,冷卻(què)也有順流冷卻和逆流冷卻兩(liǎng)個過程。
3、無(wú)填料噴霧冷卻(què)塔是通過霧化裝(zhuāng)置將水噴成霧狀(zhuàng),使空(kōng)氣和(hé)水的微小(xiǎo)粒狀均勻接觸,而填料塔(tǎ)是通過布水噴頭將水分布(bù)在填料上以膜狀與冷風接觸。
4、無填料噴霧式塔因填(tián)料取消,使塔體載荷大大減小,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(lěng)卻溫差大、效果(guǒ)好
該型冷卻塔由於取消了填料,塔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,風量增至原來的1.2倍。氣水比(bǐ)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均勻(yún)、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(***低壓離心霧化裝置)將水噴射成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比表麵積,氣水傳熱表麵積大,且布水均勻,避免了填料老(lǎo)化變形及堵塞而產生的死區、溝流等導致冷(lěng)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、壽命延長
該型克服了填料塔填料老化、變形脆裂和布水噴頭堵塞及衝落(luò)、填料脆片堵塞管道、泵和換熱(rè)器等一係列影響塔和工藝係統設備(bèi)性能的現象(xiàng)。其壽命較填料塔延長叁年以上。
3、運行費用低,後期維護費用(yòng)少
節能效果顯著:低壓(yā)霧(wù)化(huà)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(dī)0.17MPa,配(pèi)套(tào)水泵功(gōng)率大大降低。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、風機相同時,配套電機功率降至填料(liào)塔的60%,節能效果顯著,加(jiā)之消除了清(qīng)洗更換填料和布水噴頭的費用,運行費用大大降低。