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冷却塔的工作原理以及分类特点

时间:2019-05-27     作者:华舜冷却【原创】   阅读

  冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学,加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数,冷却更是多因素,多变量与多效应综合的过程,那么大家知道冷却塔是怎么进行工作的吗?下面就跟小编一起来看看。


  一、冷却塔的工作原理


  冷却塔就是利用水作为循环冷却剂,从水循环系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷却是借着水的蒸发过程来完成,并使冷却水可以继续的循环使用。冷却塔是将系统中的热水喷撒至散热材料表面与通过流动的空气相接触,热水与冷空气之间即产生热量交换作用,同时部分的热水被蒸发,因蒸发的吸热作用,蒸发的水蒸汽带走热水的热量使原来的热水温度降低冷却,经冷却后的水落入水槽内,再利用水泵提供的压力将其传送至热交器中,再予吸收热量。这样达到热量搬运的目的


  二、冷却塔的结构


  通常冷却塔的主体结构主要包括:电机、冷却风扇、布水器、填料、浮球控制阀、进风网、支架、外壳、溢水管,如果多塔并联使用几个塔之间还有平衡管。


  电机主要是为风扇提供动力,一般有冷却塔专用电机,最好用防水电机;风扇为空气的流动提供动力,材质要轻机械强度要高,无裂纹,无缺口和毛刺;布水器是让水均匀的散开在填料上面,散水效果越好冷却塔的效果就越好,填料可以增大水与空气的接触面积,使水与空气接触充分,接触面积愈大冷却效果越好;在进入冷却塔的热水和空气交换的过程中,不但有热交换还有质交换即水分的蒸发,所以冷却系统的水会随着冷却水的循环不断减少,为了保持水位浮球阀会在水位下降的时候自动补水;如果浮球阀出现故障而使水位过高的时候溢水管会排水,溢水管的高度比积水盘的上沿略低但会高于正常水位的上限。


  三、冷却塔的分类


  冷却塔的型式有很多种,一般可按通风方式,淋水方式,水与空气的流动方向及室外空气和循环水的接触方式进行分类。


  (1) 按通风方式分,有机械通风和自然通风两类。


  (2) 按淋水方式分,有点滴式,点滴薄膜式,薄膜式和喷水式四种。


  (3) 按水和空气的流动方向分,有逆流式和横流式两种。


  (4) 按室外空气和循环水的接触方式分,又有开式系统和闭式系统之分。空调制冷系统中常用的冷却塔多为逆流和横流式,淋水方式采用薄膜式。一般单座冷却塔和小型冷却塔多采用圆形冷却塔或方形逆流方式的冷却塔,而多座和大型冷却塔多采用横流式冷却塔。


  四、逆流塔


  1、水在塔内填料中,水自上而下,空气自下而上,两者流向相反一种冷却塔。


  2、逆流冷却塔热力性能好、分三个冷却段:布水器到填料顶这一空间,此段的水温较高,所以仍可将热量传给空气;填料水与空气热交换段;填料至集水池空间淋水段,水在此段被冷却称之为“尾效”。在我国北方水温可下降1-2℃。综上所述,逆流塔比横流塔在相同的情况下,填料体积小20%左右,逆流塔热交换过程更合理冷效高。


  3、配水系统不易堵塞、淋水填料保持清洁不易老化、湿气回流小、防冻化冰措施更容易。多台可组合设计,冬季以所需的水温水量可合并单台运行或全部停开风机。


  4、施工安装检修容易、费用低,常用在空调和工业大、中型冷却循环水中。


  五、横流塔


  l、水在塔内填料中,水自上而下,空气自塔外水平流向塔内两者流向呈垂直正交一种冷却塔。常用在噪声要求严格的居民区内,是空调界使用较多的冷却循环塔。优点:节能、水压低、风阻小、亦配置低速电机、无滴水噪声和风动噪声,填料和配水系统检修方便。


  2、可随建筑形状随意构筑基础多台放置,根据所需的水温分别启动单台或多台冷却塔。


  3、应注意的是:框架要多40%热交换时要有较多的填料体积,填料易老化、配水孔易堵塞、防结冰不好、湿气回流大。横流塔的优点正是逆流塔的缺点。

  六、封闭式冷却塔


  1、封闭式冷却塔,又称闭式冷却塔,蒸发冷却器。他是传统冷却塔的一种变形和发展。它实际上是一种蒸发冷却塔,冷却器和湿式冷却塔的组合,它是卧式的蒸发式冷却塔,工艺流体在管内流过,空气 在管外流过,两者互不接触。塔底蓄水池内的水由循环泵抽取后,送往管外均匀地喷淋下来。与工艺式流体热水或制冷剂和管外空气并不接触,成为一种封闭式冷却 塔,通过喷淋水增强传热传质的效果。


  2、封闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高的各种冷却系统,在电力、化工、钢铁、食品和许多工业部门有应用前景。另一方面,与空冷式热交换器相比,蒸发式冷却塔利用管下侧水的蒸发潜热,使空气侧传热传质显著增强,也具有明显的优点。


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