1、冷却塔的工作原理 冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。基本原理是:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自布水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与水的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。 冷却塔的工作过程:圆形逆流式冷却塔的工作过程为例:热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机。一般情况下,进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
工作原理:
通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面,通过水与空气的接触,达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却。填充可能包括多个,主要是垂直,湿面赖以传播的水(填充)或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜(飞溅)。
空气是通过循环绘制在整个热管外级联水,提供类似的蒸发冷却冷却塔开放。在运作的热流从内部流体电路,通过线圈管墙,外部电路,然后由空气和水的一些蒸发加热,到大气中。
在逆流冷却塔中的空气向上通过填充或管束时,对面水向下运动。在横流冷却塔空气水平移动通过填充时,水向下移动。
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冷却塔的分类
1、按通风方式分为:①自然通风冷却塔;②机械通风冷却塔;③混合通风冷却塔
2、按水和空气的接触方式分:①湿式冷却塔;②干式冷却塔;③干湿式冷却塔。
3、按热水和空气的流动方向分:①逆流式冷却塔;②横流(直交流)式冷却塔;③混流式冷却塔
4、按应用领域分:①工业型冷却塔;②空调型冷却塔。
5、按噪声级别分:①普通型冷却塔;②低噪型冷却塔;③超低噪型冷却塔;④超静音型冷却塔。
第四章、工作原理:一般情况下,进入塔内的空气、是干燥低温的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和温度差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水稳就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发 不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
冷却塔原理:冷却塔是由本体、集水盘、消音毯、蜂窝式散热片、散水系统、挡水板、冷却风扇、扶梯等组成。是用需冷却的水经散水系统散开,蜂窝式散热片一方面将散水管来的水进一步散均匀,另一方面冷却风扇的风由散热片下部向上部运动对水进行冷却(与水流方向相反),经冷却的水落到集水盘中,再由下部出水口流出。散水系统上部还有挡水板,由于冷却风扇的风是从下部向上部运动,没有挡水板风的流速就会将冷却水带到空气中去,造成冷却水的损耗。消音毯是装在底部集水盘上部,它的作用是减少散热片落下的水飞溅,扶梯主要是用来检查和维修冷却风扇。
冷却塔工作基本原理一个直接的,或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面,通过水与空气的接触,达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却。
填充可能包括多个,主要是垂直,湿面赖以传播的水(填充)或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜(飞溅)。
间接或闭路冷却塔并不涉及对空气和液体,通常是水或乙二醇混合物直接接触被冷却。不同的是开放式冷却塔,冷却塔的间接拥有两个独立的流体电路。一个是外部电路中的水是在第二赛道,这是管束外循环(非公开线圈)的连接到的热流体进程被冷却并在闭路返回。
空气是通过循环绘制在整个热管外级联水,提供类似的蒸发冷却冷却塔开放。在运作的热流从内部流体电路,通过线圈管墙,外部电路,然后由空气和水的一些蒸发加热,到大气中。
间接冷却塔的行动,因此非常相似,打开冷却塔有一个例外。这一过程被冷却液在一个“封闭”回路中,不直接暴露在大气或外部的循环水。
在逆流冷却塔中的空气向上通过填充或管束时,对面水向下运动。在横流冷却塔空气水平移动通过填充时,水向下移动。
冷却塔用途:主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域,应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。
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冷却塔的适用范围:
工业生产或制冷工艺过程中产生的废热,一般要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换,使废热传输给空气并散入大气中。
例如:火电厂内,锅炉将水加热成高温高压蒸汽,推动汽轮机做功使发电机发电,经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器,与冷却水进行热交换凝结成水,再用水泵打回锅炉循环使用。
这一过程中乏汽的废热传给了冷却水,使水温度升高,挟带废热的冷却水,在冷却塔中将热量传递给空气,从风筒处排入大气环境中。
闭式冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。闭式冷却塔工作原理:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自播水系统洒入冷却塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与不的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。以圆形逆流式闭式冷却塔的工作过程为例:热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道,横喉,曲喉,中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入水塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机。一般情况下,进入冷却塔内的空气,是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当冷却塔风机运行时,在冷却水塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
冷却塔是制冷系统中的散热设备,有玻璃钢和混凝土两种结构。玻璃钢冷却塔具有占地面积小、冷效高、美观等优点,目前使用较为广泛。
冷却塔的分类方法有多种,按进出水温差可分为普通型、中温型和高温型;按噪声可分为普通型、低噪声型和超低噪声型;按进风方式可分为逆流式和横流式;按外形结构可分为方形、圆形和矩形。如图4-48所示为超低噪声冷却塔,噪声<60dB(A)。
图4-48 冷却塔
选用什么样的冷却塔,应根据制冷压缩机的冷却水量、进出水温差和所适应的噪声等级来确定。
(1)冷却水量
对于冷却水量在100~500m3/h之间的中小型制冷压缩机,可选用逆流式冷却塔。
(2)进出水温差
冷却塔的进出水温差分别为5℃、8℃和28℃三种,应根据机型进行选择。对于双效溴冷机冷却水进出水温差一般为6.5℃,这类机型应选择中温型(进出水温差为8℃)冷却塔,若选择低温型冷却水塔,需对冷却水量进行计算。
(3)噪声等级
选择冷却塔的噪声等级时,应根据冷却塔所处的位置,即毗邻区域的类型不同来确定,具体定位时必须经环保部门鉴定,以符合国家《工业企业噪声控制规范》的规定为准则。
开式冷却塔的冷却原理。开式冷却塔的冷却原理就是,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上,然后通过水与空气的接触以达到换热,再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却的效果。从实际情况中,我们可以发现开式冷却塔的这种冷却方式,即便首期的投入比较少,但是水耗和电耗是比较大的,也就是说运营成本非常高。开放式冷却塔(atmospheric cooling tower)没有风筒,冷却塔的通风靠自然风力,在淋水填料周围设置百布页窗冷却塔。冷却塔(The cooling tower)是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行,装置一般为桶状,故名为冷却塔。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。作用:降低水温。涉及学科。热力学、流体学。产品原理;冷却塔循环水系统中必须存在一定的富余能量(20%-25%),在运行时就把这些能量聚集在某个阀门处,久而久之这些能量就白白地流失掉。
热电厂冷却塔的工作原理:冷却塔是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽。蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行,装置一般为桶状。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。冷却塔的优点:1、可靠:外置式水轮机的独特、理性化设计,安装在冷却塔风筒外面,便于维护维修保养,结构与传统冷却塔电机、减速箱相同,取消传统电机的机械噪音和故障率,运转平稳,可靠性高。2、冷效保证:随着季节的变化,冷却系统会有所变化。外置式水轮机独特设计三个制动阀使风机转速随循环水流量的增减而增减,风量也随之增减,使冷却塔的气水比稳定在最佳状态,达到最佳运行效果;3、环保:外置式水轮机取代电机后,降低机械噪音和振动,减少用户能源。4、节能:充分利用循环水系统的回水压力转换为机械能,外置式水轮机取代电机驱动,达到100%节能。5、安全:从根本上杜绝了电机、电控和漏电烧毁损坏的故障,为安全持续运行提供了保障,可在任何需防爆的环境下安全运行。
原理:通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面,通过水与空气的接触,达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却。湿面赖以传播的水填充或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜。
构成:由冷却塔风筒外面的水轮机、不锈钢叶轮、不锈钢主轴、碳钢蜗壳主机组成。外置式水轮机蜗牛形状,采用仿生学蜗牛状效应减少循环水的冲击力和震动率;导叶轮是能量转换的重要部件,循环水进入叶轮前,通过导叶轮时产生旋流,进一步提高了叶轮的能量转换效率。
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冷却塔的清洗
因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时,有碳酸盐的生成。溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀,形成铁锈。由于锈垢的产生,冷却塔换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水,结垢严重时会堵塞管子,使换热效果失去作用。
长期以来传统的清洗方式如机械方法、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题:不能彻底清除水垢等沉积物,酸液对设备造成腐蚀形成漏洞,残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,最终导致更换设备。需要对金属腐蚀性小的清洗剂,能够保证冷却塔的长期使用。