參數介紹
無填料噴霧式冷卻塔在塔內設置(zhì)多組向(xiàng)上噴霧的裝置,采用與冷風順向噴(pēn)霧的方法,使冷卻具有順流和逆流兩個過程。首先,噴頭將水與冷風同向向(xiàng)上噴出,在順流換熱的過程中水滴被冷風吹散霧化,達到一定高度後(hòu)霧化的細小水滴開(kāi)始向下運動,與冷風逆流(liú)換熱。與填料塔和下噴式噴霧冷(lěng)卻(què)塔相比較(jiào),水在上(shàng)噴式無填料噴霧冷(lěng)卻塔內的換熱時間長,降溫效果要明顯優於前兩種(zhǒng)塔。所以從操作過程來看上(shàng)噴式塔保留了下(xià)噴式塔的優點(diǎn),同時徹底(dǐ)解決了它(tā)的兩個主要缺點,即水不易形成霧狀和下落速度較快,使降溫效果得到了很大程度的提(tí)高。
目(mù)前這種塔型正在國內(nèi)較大(dà)麵積地推廣,從降(jiàng)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,采用無填料噴霧冷卻塔可降低(dī)溫度10℃左右,在降溫效果上具有很明顯的優勢。
基本原理
從熱力學角度,無填料噴霧(wù)冷卻(què)塔和傳統填料冷卻塔都屬(shǔ)於濕式冷卻塔,主要通(tōng)過水(shuǐ)與(yǔ)空氣直接接觸(chù)時的熱濕交(jiāo)換進行熱(rè)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(liàng)增加。
由熱力學理論可知,溫差是傳熱過程(chéng)的推動力,而水蒸汽分壓(yā)力則(zé)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(chéng)水蒸汽,水蒸汽很快進入附(fù)近空氣中,在水表麵形成飽和空(kōng)氣邊(biān)界層。飽和空氣邊界層和主流水之間存在熱傳導,同時(shí)與主流空氣之間存在分子擴散和紊(wěn)流擴散。正是(shì)這些擴散作用,使(shǐ)得邊界層的飽和空(kōng)氣與主流空(kōng)氣不斷摻混,主(zhǔ)流空氣越來越接近飽和狀態,因此,水與空氣(qì)的熱濕交換過程可(kě)以視為水蒸發吸熱過程、水與飽和空氣邊界層之(zhī)間(jiān)的導熱過程和主流空氣與(yǔ)邊界層空氣不斷混合過程的疊加(jiā)。假定與(yǔ)空(kōng)氣接觸的水質量無限(xiàn)大,空氣與水的接觸時間無限長,即在所(suǒ)謂極限條件下,那麽全部空氣都(dōu)能達到等於水溫的飽和狀態。而在冷卻(què)塔係統中,極限情況就是水溫降(jiàng)低到進入冷卻塔的空氣初(chū)狀(zhuàng)態下(xià)的濕球溫度。
眾所周知,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(què)水接觸的比表麵積;(3)冷卻水在(zài)塔內與空氣的換熱時間。無填(tián)料噴霧(wù)冷卻(què)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(le)氣水比;同時,無填(tián)料噴霧冷卻塔通過噴霧裝(zhuāng)置將冷卻水霧化(huà)成細小水滴,在換(huàn)熱區內熱水滴(dī)與(yǔ)冷風進行顯熱交換和(hé)潛熱交換,增加了換熱麵積,從而增大了氣(qì)液接觸的比表麵積。
結構特點
1、無填料噴霧冷(lěng)卻塔(tǎ)采用(yòng)***低壓離心霧化裝置作為冷卻元件取代了傳統的填料塔的填料(liào)和布水裝置,使整塔幾乎成為一個(gè)空塔,結構大大簡化。
2、無填料噴(pēn)霧冷卻塔在取消填料和布水裝置後,將霧化裝置安裝在進(jìn)風道上方,水的噴射方向與軸流風機抽吸的冷風(fēng)同向,同時水有(yǒu)上升和下降兩個過程,冷卻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)氣和水的(de)微小粒狀均勻接觸,而(ér)填料塔是通過布水噴頭將水(shuǐ)分(fèn)布在填料上以膜狀(zhuàng)與冷風接觸。
4、無填料噴(pēn)霧式塔因(yīn)填料取消,使塔體載荷大大減小,勿需更多支承梁板,土建結構簡化,節約土建投資。
優點
1、阻力小、冷(lěng)卻溫差大、效果好
該型冷卻塔由於取(qǔ)消了填料,塔的係統阻力降至原來的1/2,在風機相同的情(qíng)況下,由風機(jī)特性曲線可知,風量增至原來的1.2倍。氣水比也(yě)增至原來的1.2倍(bèi),因此冷卻溫(wēn)差較(jiào)填料塔大2℃。無填料噴霧式冷卻塔噴霧霧粒均勻、無堵塞、無維修、運行穩定可靠(kào)。由於無填料(liào)冷卻塔的(de)冷卻元件(***低壓離(lí)心霧化裝置)將水(shuǐ)噴射成0.5mm微(wēi)小霧滴,其比表麵積遠大於水被(bèi)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(bì)免了填料(liào)老化變形及堵塞(sāi)而產生的死區、溝流等導致冷卻點溫度分布(bù)不均勻現象,冷卻效果明顯優於填料塔。
2、壽命(mìng)延長
該型克服了(le)填料塔填料老化(huà)、變形脆裂和布(bù)水(shuǐ)噴頭堵(dǔ)塞(sāi)及衝落、填料脆片堵塞管道、泵和換熱器等一係(xì)列影(yǐng)響塔和工藝係統設備性(xìng)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(hù)費用少
節(jiē)能效果顯著:低壓(yā)霧化裝置工作壓力僅(jǐn)為0.035MPa,比水壓自轉式霧化裝置工作壓力0.2MPa低(dī)0.17MPa,配套水泵功(gōng)率大大降低。無填料噴霧塔(tǎ)係統阻力為填料塔的(de)1/2左右,在冷卻水(shuǐ)量、風機相同時,配套電機功率降至填料塔的60%,節能效(xiào)果顯著,加之消除了(le)清洗更換(huàn)填料(liào)和布水(shuǐ)噴頭的費用,運行費(fèi)用大大降低。