冷卻塔基本原理及技術(shù)介紹

冷卻塔是利用空氣流動的原理來降溫，從而使空氣溫度下降、濕度降低的一種設(shè)備，是當(dāng)今世界上應(yīng)用廣泛的一種工業(yè)設(shè)備。冷卻塔在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、冷凍、冷藏、循環(huán)冷卻等。冷卻塔也叫冷水機(jī)、冷卻塔、冷卻風(fēng)機(jī)等其他冷卻塔，它還可用于空調(diào)、制冷、制熱、生活熱水、化工生產(chǎn)、造船、食品加工、石油化工、電力、造紙、制藥、制糖、空調(diào)通風(fēng)等行業(yè)中降溫。冷卻設(shè)備與塔相配合使用產(chǎn)生熱能的過程叫做“冷卻水循環(huán)”，在我們周圍有著許許多多“冷卻塔”。

1.冷卻塔的基本原理

冷卻塔是一種將冷卻水冷卻到一定溫度后，將水從冷卻個質(zhì)中帶走并加以利用的冷卻塔。它可以利用水中的水分將空氣加熱和冷卻來達(dá)到降溫的目的，主要有以下三種方式:D空氣加熱: 將空氣加熱到一定溫度，然后通過管道流入冷卻系統(tǒng)中，由于空氣比水熱損失較小，因此可以降低空氣溫度從而達(dá)到冷卻效果;@加熱蒸發(fā):空氣中的水分受熱后變?yōu)樗魵鈴恼舭l(fā)筒中逸出，同時由于冷氣的存在使空氣與水中形成有一定體積和熱飽和度(即溫度)的水蒸氣，同時也帶走了部分熱量。這些水蒸氣體積)又使其與空氣體積保持平衡。當(dāng)空氣中含熱量達(dá)到一定程度時則水蒸氣溫度低于其體積即冷凝的溫度時則稱為熱態(tài)，這種狀態(tài)稱為不穩(wěn)定狀態(tài);@蒸發(fā)散熱是水蒸氣與空氣對流后的結(jié)果，即熱濕空氣形成過程。(2)水蒸氣傳熱方式:水蒸氣冷卻分為水蒸氣式、固態(tài)水蒸氣式等

2.進(jìn)水溫度

進(jìn)水溫度是指冷卻塔內(nèi)部水中所合固體物質(zhì)濃度與溫度之間的溫度差。溫度的大小與進(jìn)水的流速(流量)、水流速度及換熱能力成正比關(guān)系。進(jìn)水溫度的提高可使水蒸氣的散失減少，蒸發(fā)損失增加。水溫隨流量和水溫變化。隨著溫度不斷升高而降低。其原因可能是水蒸氣蒸發(fā)量不均勻，所以又稱散熱性差現(xiàn)象;另一個原因是冷卻循環(huán)水耗熱量。進(jìn)水溫度高使冷卻水耗增加，溫度越高蒸發(fā)量越大，循環(huán)水耗越大，耗熱量也越大越高;在冷機(jī)中消耗也越大。

3.風(fēng)機(jī)型號及安裝位置

風(fēng),量、溫度、濕度等性能指標(biāo)和工作條件等都是確定冷卻塔選用風(fēng)機(jī)型號的重要因素。通常情況下，選擇風(fēng)機(jī)型號要根據(jù)工況和所處的位置選擇，一般分為進(jìn)風(fēng)溫度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、靜葉數(shù)量及葉輪形式、風(fēng)葉直徑等。風(fēng)機(jī)安裝位置應(yīng)根據(jù)塔體高度、進(jìn)出水溫度、進(jìn)風(fēng)口面積、風(fēng)機(jī)葉片數(shù)量等因素確定。風(fēng)機(jī)安裝位置可采用垂直安裝法，也可水平安裝法進(jìn)行調(diào)整。如果冷卻塔的冷卻裝置與風(fēng)機(jī)結(jié)合固定時，須同時注意風(fēng)量及風(fēng)向等因素是否滿足使用要求;當(dāng)風(fēng)向和風(fēng)量選擇不合適時應(yīng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或者采用其他措施保證風(fēng)量和風(fēng)向滿足要求;在保證風(fēng)量、溫度、濕度條件下進(jìn)行工作時不產(chǎn)生熱傳遞

4.進(jìn)水閥門及進(jìn)水方式選擇

進(jìn)水閥門的選用應(yīng)滿足下列要求:1)保證在冷卻塔正常工作的情況下不因過流量而產(chǎn)生太大損壞，以及在大流量時的安全可靠。2)選用性能可靠可保證冷卻循環(huán)的水塔有足夠的能力滿足正常運(yùn)行的需要。3)根據(jù)冷卻塔工作需要選擇進(jìn)水方式。一般可分為:敞開式、封閉式、開放式和敞開式。冷卻塔一般采用以下幾種方式:(1)無進(jìn)水方式，如用水泵直接從冷卻塔抽水箱或水泵(如帶出水);(2)直接進(jìn)水方式:從塔頂直接抽出(或由水泵將水抽入塔內(nèi))或直接在管道內(nèi)(也有直接從管內(nèi)供水管中直接進(jìn)水) 直接用水泵將水送至室內(nèi)(如需要)。一般均采用垂直式進(jìn)水、水平式多種進(jìn)水量選擇法和垂直出水方式都可以。

5.塔間進(jìn)出水方式選擇

循環(huán)水泵在對進(jìn)排水進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時，應(yīng)隨時注意塔內(nèi)的水位變化，在出水時還應(yīng)隨時檢查水位下降情況，并應(yīng)及時對冷卻塔的水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)壓力及流量的大小。調(diào)節(jié)冷卻塔進(jìn)水口與出口段的水溫差應(yīng)小于1.5°C，應(yīng)使塔間進(jìn)水均勻而不能有太大偏差，以免對水封產(chǎn)生壓力太大而使冷卻塔冷卻不了而影響循環(huán)效率。水量過大，易造成冷卻塔結(jié)垢同時也影響水循環(huán)和冷凝效果，從而影響冷卻效率水量過小又不能滿足要求，也會造成水的浪費(fèi)。故冷卻塔均采用水力平衡原理: 使循環(huán)水泵具有一定流量以便通過塔與管道之間充分交換冷卻水。循環(huán)水通過管道輸送到冷卻塔與水箱之間形成了一道冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)水要循環(huán)起來才能達(dá)到冷卻效果。