參數介紹
無填料(liào)噴霧式冷(lěng)卻塔在塔內設置多(duō)組向上噴霧的裝置,采用與冷風順向噴(pēn)霧的方法,使冷卻具有順流和(hé)逆流兩個過程。首先,噴頭將水與冷風(fēng)同向(xiàng)向上噴出,在順流換(huàn)熱的過(guò)程中水滴被冷風吹散霧化,達到一定高度後霧化的細(xì)小水滴開始向下運動,與冷風逆流換熱。與填料塔和下噴式噴(pēn)霧冷卻塔(tǎ)相比較,水在上噴式無填(tián)料噴霧冷卻塔內的換熱時間長,降溫效果要明顯優(yōu)於前兩種(zhǒng)塔。所以從操作過程(chéng)來看上噴式塔保留(liú)了下噴式塔的優點,同時徹底(dǐ)解決了它的兩個主要缺(quē)點,即水不易形成霧狀和下落速度較快,使降溫效果得到了很大程度的(de)提高。
目前這種塔型正在國內較大麵積地推廣,從(cóng)降溫效果上看,要比填料塔好得多,特別是在高溫水的降溫上更加明顯。同樣的條件下,采用無填料噴霧冷(lěng)卻塔可降低溫度(dù)10℃左右,在降溫效果上具(jù)有很明顯的優勢。
基本原理
從熱力(lì)學角度,無填料噴(pēn)霧冷卻塔和傳(chuán)統填料冷(lěng)卻塔(tǎ)都屬於濕式冷(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傳遞。熱濕交換的結果(guǒ)是熱量由(yóu)水傳給空氣,水溫下降,空氣溫度和(hé)含濕量增加(jiā)。
由熱力學理論可(kě)知(zhī),溫差是傳熱過(guò)程(chéng)的推動力(lì),而水蒸汽分壓力則是濕(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,蒸發形成水蒸汽,水蒸汽(qì)很快進入附近空氣中,在(zài)水表麵形成飽和空(kōng)氣邊(biān)界(jiè)層。飽和空(kōng)氣邊界層和主(zhǔ)流水之間存在熱傳導,同時與主流(liú)空氣之間(jiān)存在分子擴散和紊流擴散。正是這(zhè)些擴散作(zuò)用,使得邊界層的飽和空氣與(yǔ)主流空氣不斷摻混,主(zhǔ)流空氣越來越接近飽和狀(zhuàng)態,因此,水(shuǐ)與空氣的熱濕交換過程可以視(shì)為水蒸發吸熱(rè)過程、水與飽和空氣邊界層之間的導(dǎo)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量無限大,空氣與水的接觸時間無限長,即在(zài)所謂極限條件下,那(nà)麽(me)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(kuàng)就是水溫(wēn)降低到進入冷卻塔的空氣初狀態下的濕球(qiú)溫度。
眾所周知,冷(lěng)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(lěng)卻水接觸的(de)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(le)冷卻空氣量,從(cóng)而增大了氣(qì)水比;同時,無填料噴(pēn)霧冷卻塔通(tōng)過噴霧(wù)裝置將冷卻水霧化成細小(xiǎo)水滴,在換熱區內(nèi)熱水滴與冷風進行顯熱交(jiāo)換和潛熱交換(huàn),增加了換熱麵積,從而增大了氣液接觸的比表麵積。
結構特點
1、無(wú)填料噴霧冷卻塔采用***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(tián)料和布水(shuǐ)裝置,使整塔幾乎(hū)成為一個空塔,結構大大簡(jiǎn)化。
2、無(wú)填料噴霧冷卻塔在取消(xiāo)填料和布水裝置後,將霧化裝置安裝在進風道上方,水的噴射方向與軸流風機抽(chōu)吸的冷風同向,同時水有上升和(hé)下降兩個過程,冷卻(què)也有順流冷卻和逆流冷卻兩個過程。
3、無填料噴霧冷卻塔是通過霧化裝置將水噴成霧狀,使空(kōng)氣和水(shuǐ)的微小粒狀均勻接觸,而(ér)填料(liào)塔是通(tōng)過布水噴頭將水分布在填(tián)料上以膜狀與冷風接觸。
4、無填料噴霧式塔因(yīn)填(tián)料取消,使塔體載荷大大減小,勿需更多支承梁板(bǎn),土建結(jié)構簡化,節約土(tǔ)建投資。
優點
1、阻(zǔ)力小、冷(lěng)卻溫差大、效果好
該型冷(lěng)卻塔由於取消了填料,塔的係統阻力降至原來(lái)的1/2,在風機相同的情況下,由(yóu)風機特性曲(qǔ)線可知,風量增(zēng)至原來的1.2倍。氣(qì)水比也增至原來的1.2倍,因此(cǐ)冷卻溫差(chà)較(jiào)填(tián)料塔(tǎ)大2℃。無填料噴霧式冷卻塔噴霧霧粒均勻、無堵塞、無維修、運(yùn)行穩定可靠。由於無填料冷卻塔(tǎ)的冷(lěng)卻元件(***低(dī)壓離心(xīn)霧化裝置)將水噴(pēn)射成0.5mm微小霧滴,其比表麵積(jī)遠大於水被填料(liào)分散成膜狀的比表麵積(jī),氣水傳熱表麵積(jī)大,且布水均勻,避免了(le)填料(liào)老化變形及堵塞(sāi)而產生的死區、溝(gōu)流等導致冷卻點溫度分布不均勻現(xiàn)象,冷卻效果明顯優於填料塔。
2、壽命(mìng)延長
該型克服了填料塔填料老化、變形(xíng)脆(cuì)裂和(hé)布水噴頭堵塞及衝落、填料脆片(piàn)堵塞管道、泵和(hé)換熱器等一係列影響塔和工藝係統設備性能的現象。其壽命較填料塔延長叁年以上。
3、運行費用低,後期維護費用少
節能效果顯著:低(dī)壓霧化裝置工作壓力僅為0.035MPa,比水壓自轉式(shì)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(de)1/2左右,在冷卻水量、風機相同時,配(pèi)套電機功率降至填料塔(tǎ)的(de)60%,節能效果顯著,加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的費用,運行費用大大降低。