冷卻塔基本原理及技術(shù)介紹

冷卻塔是利用空氣流動(dòng)的原理來(lái)降溫，從而使空氣溫度下降、濕度降低的一種設備，是當今世界上應用廣泛的一種工業(yè)設備。冷卻塔在生產(chǎn)中廣泛應用于空調系統、制熱系統、空調通風(fēng)系統、冷凍、冷藏、循環(huán)冷卻等。冷卻塔也叫冷水機、冷卻塔、冷卻風(fēng)機等其他冷卻塔，它還可用于空調、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、空調通風(fēng)等行業(yè)中降溫。冷卻設備與塔相配合使用產(chǎn)生熱能的過(guò)程叫做“冷卻水循環(huán)”，在我們周?chē)兄?zhù)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(gè)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(lái)達到降溫的目的，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(guò)管道流入冷卻系統中，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(shí)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(shí)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。當空氣中含熱量達到一定程度時(shí)則水蒸氣溫度低于其體積即冷凝的溫度時(shí)則稱(chēng)為熱態(tài)，這種狀態(tài)稱(chēng)為不穩定狀態(tài);@蒸發(fā)散熱是水蒸氣與空氣對流后的結果，即熱濕空氣形成過(guò)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(zhù)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(chēng)散熱性差現象;另一個(gè)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;在冷機中消耗也越大。

3.風(fēng)機型號及安裝位置

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

4.進(jìn)水閥門(mén)及進(jìn)水方式選擇

進(jìn)水閥門(mén)的選用應滿(mǎn)足下列要求:1)保證在冷卻塔正常工作的情況下不因過(guò)流量而產(chǎn)生太大損壞，以及在大流量時(shí)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(mǎn)足正常運行的需要。3)根據冷卻塔工作需要選擇進(jìn)水方式。一般可分為:敞開(kāi)式、封閉式、開(kāi)放式和敞開(kāi)式。冷卻塔一般采用以下幾種方式:(1)無(wú)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)或直接在管道內(也有直接從管內供水管中直接進(jìn)水) 直接用水泵將水送至室內(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)行調節的同時(shí)，應隨時(shí)注意塔內的水位變化，在出水時(shí)還應隨時(shí)檢查水位下降情況，并應及時(shí)對冷卻塔的水循環(huán)系統進(jìn)行調節，系統壓力及流量的大小。調節冷卻塔進(jìn)水口與出口段的水溫差應小于1.5°C，應使塔間進(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(guò)大，易造成冷卻塔結垢同時(shí)也影響水循環(huán)和冷凝效果，從而影響冷卻效率水量過(guò)小又不能滿(mǎn)足要求，也會(huì )造成水的浪費。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(guò)塔與管道之間充分交換冷卻水。循環(huán)水通過(guò)管道輸送到冷卻塔與水箱之間形成了一道冷卻系統系統水要循環(huán)起來(lái)才能達到冷卻效果。