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冷却塔工作原理

   日期:2020-11-14     浏览:29    评论:0    
核心提示:1.冷却塔的作用冷却塔作用是利用空气的强制流动,将冷却水部分汽化,带走冷却水中一部分热量,而使水温下降得到冷却专用的冷却水
1.冷却塔的作用
冷却塔作用是利用空气的强制流动,将冷却水部分汽化,带走冷却水中一部分热量,而使水温下降得到冷却专用的冷却水散热设备。在制冷设备工作过程中,从制冷机的冷凝器中排出的高温冷却循环水通过水泵送入冷却塔,依靠水和空气在冷却塔中的热湿交换,使其降温冷却后循环使用。
2.冷却塔水吨与冷吨的区别
冷却塔水吨定义:冷却水塔每小时循环水量,是配备冷却塔的重要参数。例如,某冷却塔要求每小时7.2t的循环水量的标准,应配备一个标称冷却塔水吨为10t冷却塔。
冷却塔冷吨定义:冷水塔每小时制冷两,其实际制冷量要小于标称。例如,某标称冷却塔冷吨为100t的冷水塔,它的循环水量是每小时72t水。
3.机械式冷却塔结构
机械通风式冷却塔是依靠风机强迫通风使水冷却的冷却塔,可分为顺流式和逆流式两种,应用最多的是逆流式冷却塔。
机械通风逆流式冷却塔的典型结构如图所示:

1—电动机;2—梯子;3—进水立管;4一外壳;5—进风百叶窗(网):
6—集水盘;7—进出水管接头;8—支架;9一填料;10—旋转布水器;
11—挡水板;12—风机叶片
逆流式冷却塔主要由塔体、风机叶片、电动机和风叶减速器、旋转配水器、淋水装置、填料、进出水管系和塔体支架等组成。塔体一般由上、中塔体及进风百叶窗(网)组成。塔体材料为玻璃钢。风机为立式全封闭防水电动机,圆形冷却塔的风叶直接装于电动机轴端。而对于大型冷却塔风叶则采用减速装置驱动,以实现风叶平稳运转,布水器一般为旋转式,利用水的反冲力自动旋转布水,使水均匀地向下喷洒,与向上或横向流动的气流充分接触。大型冷却塔为了布水均匀和旋转灵活,布水器的转轴上安装有轴承。
4.冷却塔部件的作用
冷却塔主要组成部件的作用有以下几个面。
风扇电动机。为垂直安装的轴流风机,其作用是在冷却塔运行时搅动冷却塔内空气流动,为冷却水散热创造条件。
挡水板又称除雾器。安装在冷却塔上,用以阻止冷却塔中的水雾外飘,达到节水的目的。
连接管。是用来连接冷却塔进出水的通道。
旋转布水器。将来自冷凝器的冷却水均匀分布,洒在填料表面。
填料。它是放置在冷却塔内部,目的是获得尽可能扩大冷却水的与空气的接触面。
百叶窗(网)。安装在进气道,是冷却空气进入塔体通道上的拦污网,保护冷却塔避免吸人异物。
集水盘。收集填料上流下来的水,汇集后流人回水通道。
5.冷却塔中填料的作用
填料在冷却塔中的作用就是增加冷却水的散热量,延长冷却水在冷却塔中停留时间,增加在冷却塔中与空气之间的换热面积,增加换热量,并均匀布水,使进入在冷却塔中的冷却水全部得到热交换处理。
6.冷却塔内填料散热原理
冷却塔内填料散热的基本原理是:干燥的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入到冷却塔内,饱和蒸气由压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热的水从拨水系统就开始工作将水洒人塔内。由于水蒸气表面和空气之间存在着一定的压力差,在压力的作用下就会产生蒸发现象,带走蒸发潜热,从而达到降温的目的。
7.冷却塔填料分类
冷却塔填料按其形式可以分为:S波填料、斜交错坝料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波琐料、点波琐料、六角蜂窝坝料、双向波填料和斜折波埙料等类型。
8.圆形逆流式冷却塔选用哪种填料好?
在中小型冷库装置中多使用圆形逆流式冷却塔。圆形逆流式冷却塔一般使用斜交错冷却塔填料较好。斜交错冷却塔填料,具有通风阻力小、亲水性能强、成膜性好、接触面积大、易于填料的热传导等优点。斜交错填料使用原材料分为:聚氯乙烯(PVC),适用于散热温度-20?70℃;聚丙烯(PP),适用于散热温度-20?100℃。斜交错填料采用圈料式和螺杆式组装两种形式,倾斜角一般为60°,主要用于圆形逆流式冷却塔。
9.逆流式冷却塔填料标准角度要求
逆流式冷却塔填料标准角度要求有以下几个面。
在建设逆流式冷却塔的时候,填料顶部与气流段成角应该控制在90°以内,采用平顶盖,下设导流圈,收水器要和气流段成角控制在90°?120°。
收缩型的塔顶、收缩段盖板的顶角应该控制在90°?110°。
水填料倾角控制在5°?8°。
在使用过程中,为了防止空气与填料底至水面的短路,应该设置备用的空气流通措施。
10.冷却塔的淋水装置的作用
淋水装置也叫冷却填料。冷却塔的淋水装置作用是将水均匀地分布到填料上,增大水气接触界面,进入冷却塔的冷却水流经填料后,溅散成细小的水滴时形成水膜,增加水和空气接触的时间,水与空气更充分地进行热交换,使一部分水汽化,带走热量,降低冷却水温。
11.冷却塔的管式布水器的工作过程
布水器的工作过程是:冷却水通过进水管流人布水管,然后通过布水管上的喷孔形成水流,洒在冷却塔的填料上。由于喷孔的直径比较小,水流具有一定的速度,根据作用力与反作用力的原理,布水管受到与水流向相反的作用力而旋转,使水流不停地分布到冷却塔的填料上。
12.冷却塔配置的风机的要求
机械通风式冷却塔中配置通风机的要求是:一般要采用轴流式通风机,通过调整其叶片的安装角度来调节风压和风量,通风机的电动机多采用封闭式电动机,对其接线端子采取了密封、防潮措施。
13.冷却塔的空气分配装置
空气分配装置对逆流冷却塔是指进风口和导风板部分,对横流冷却塔只是指进风口部分。
进风口的面积与淋水装置的面积,一般比例范围为:薄膜式淋水装置为0.7?1.0,点滴式淋水装置为0.35?0.45。
抽风式和开放式冷却塔的进风口,应朝向塔内倾斜的百叶窗,以改善气流条件,并防止水滴溅出和杂物进入冷却塔内。
14.冷却塔的收水器作用
冷却塔收水器的作用是:将空气和水分离,减少由冷却塔排出的湿空气带出的水滴,降低冷却水的损耗量。它是由塑料板、玻璃钢等材料制成两折或三折的挡水板。冷却塔内的收水器可使冷却水的损耗降低至0.1%?0.4%。
15.冷却塔的技术术语
冷却塔的技术术语有以下10种。
冷却度。水流经冷却塔前后的温差。它等于进入冷却塔的热水与离开冷却塔的凉水之间的温度差。
冷却幅度。冷却塔出水温度同环境空气湿球温度之差。
热负荷。冷却塔每小时“排放”的热量值。热负荷等于循环水量乘以冷却度。
冷却塔压头。冷却水由塔底提升到顶部并经喷嘴所需要的压力。
漂损。水以细小的液滴形式混杂在循环空气中而造成的少量损失。
泄放。连续或间接地排放少量循环水,以防止水中化学致锈物质的形成和浓缩。
补给。为补充蒸发、漂损和泄放所需补充的水量。
填料。冷却塔内使空气和水同时通过并得到充分接触的填充物,有膜式、片式、松散式、飞溅式之分。
水垢抑制剂。为防止或减少在冷却塔中形成硬水垢而添加在水中的化学物质,常用的有磷酸盐、无机盐、有机酸等。
防藻剂。为抑制在冷却塔中生成藻类植物而添加在水中的化学物质,常用的有氯、氯化苯酚等。
16.冷却塔飞溅损失
冷却塔飞溅损失是指:冷却塔中以飞溅和雾沫夹带形式损失掉的非蒸发的水分,是被循环空气带走的水分,是一种冷却塔中水分的漂损,它与蒸发引起的水量损失不是一回亊。
17.冷却塔的补充水
冷却塔的补充水是指由于蒸发、飞溅、排污和渗漏而损失的水位(即所需要补充的水量。
18.如何确定冷却塔的排污水量
冷却塔的排污水是指连续或间歇地从循环水中排放掉的水,以防止水中化学物质集结而引起结垢。
冷却塔排污水量的确定往往与冷却水固体物的浓缩程度有关。浓缩度N是指补充水中溶解的固体物与循环水中溶解的固体物之比。由于氧化物在浓缩物中仍然是可溶解的,故n可简单地表示循环水中的氯化物含量与补充水中氯化物含量之比
N = Clc/Clm
Clc——循环水中的氯化物含量,质量分数,%;
Clm——补充水中氯化物含量,质量分数,%。
19.如何确定冷却塔的补充水量
冷却塔的补充水是指用来补偿冷却塔工作中由于蒸发、飞溅、排污所损失的水量。其计算公式为
Nu=E + B
Nu——补充水量, m3/h;
E——蒸发水量,m3/h;
B——飞溅加排污水量,m3/h。
在冷却塔的进出水温差为7℃时,蒸发所损失的水量约为1%,排污水位约为循环水量的0.9%。
20.离心式水泵的工作原理
中小型冷库冷却塔使用的离心式水泵,其基本结构如图所示。
离心式水泵的工作过程是:
离心式水泵叶轮的前盖板上有一个圆孔,即叶轮的进水口,它装在泵壳的吸水口内,与水泵吸水管路相连通。水泵叶轮的叶片一般是径向的或向后弯曲的,其数目为6?8片。离心泵在起动之前,要先用水灌满泵壳和吸水管道,当叶轮旋转时,水泵中的水被叶轮带动一起运动,在离心力的作用下,向叶轮边缘甩出,然后经外壳上与叶轮成切线向的出水管被压送到输水管内。与此同时,叶轮中心处的压力降低,冷却塔的回水便连续地进入水管被吸人叶轮的中心部分,形成循环流动。
 
 
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