冷卻塔技術(shù)手冊

1、飽和空氣層PvI . I填料（膠片）PvPd圖1.冷卻塔水蒸發(fā)過程工作原理圖濕空氣PdPa冷卻塔基本工作原理1.1冷卻塔中得散熱關(guān)系在濕式冷卻塔中，熱水得溫度高，流過水表面得空氣得溫度低，水將 熱量傳給空氣，由空氣帶走,散到大氣中去，水向空氣散熱有三種形式 接觸散熱、蒸發(fā)散熱、輻射散熱。冷卻塔主要靠前兩種散熱，輻射散熱量很小，可勿略不計(jì)。填料水薄膜1.2蒸發(fā)散熱原理蒸發(fā)散熱通過物質(zhì)交換即通過水分子不斷擴(kuò)散到空氣中來完成。水分子有著不同得能量，平均能量有水溫決定，在水表面附近一部分動能大得水分子克服鄰近水分子得吸引力逃出水面而成Pv 水面薄飽與層得蒸汽壓力 Pa為水蒸氣，由于能量大得水Pv 濕空

2、氣中得水蒸汽分壓力Pa分子逃離，水面附近得水體 能量變小，因此，水溫降低，這就就是蒸發(fā)散熱，一般認(rèn)為蒸發(fā)得水分子首先在水表面形成一層薄得飽與空氣層，其溫度與水面溫度相同，然后水 蒸氣從飽與層向大氣中擴(kuò)散得快慢取決于飽與層得水蒸氣壓力與大氣 得水蒸氣壓力差，即道爾頓(Dolton)定律,可用圖1表示此過程。1.3冷卻水塔得工作原理實(shí)際上冷卻水塔工作原理就就是上述水蒸發(fā)熱質(zhì)交換得運(yùn)用，即將熱水噴灑在散熱材表面與通過之移動空氣相接觸，此際熱水與冷空氣之間產(chǎn)生濕熱之熱交換作用，同時(shí)部分得熱水被蒸發(fā)，也即蒸發(fā)水汽 中其蒸發(fā)潛熱被排放至空氣中，最后經(jīng)冷卻后得水落入水槽內(nèi)，然后再 回到所需設(shè)備利用、循環(huán)，具

3、體見圖2?？諝獬隹贕 , H2根據(jù)熱力學(xué)定律，熱水經(jīng)過熱水入口L 0, t1jf 申 $*4*441 I* I填料空氣入口G , H 2,T 1b、tl Ld冷水出口，L 1, T 2冷卻塔時(shí)，放出之熱量相等空氣由入口至出口時(shí)所吸收之熱量。L x (t2-ti)=G x (h2 hi)L/G=(h 2 hi)/(t2-ti)=e/R其質(zhì)量之傳遞可以下列公式表示：圖2.冷卻塔工作原理示意圖G x eg二ka(EIeg)dv(1)eg:空氣總質(zhì)量熱焓k:冷卻塔單位面積之熱慣流率系數(shù)a:常數(shù)EI:在一定水溫時(shí)飽與空氣熱焓cal/kg(BTU/Ib)L:循環(huán)水量LPM(GPM)T2:熱水溫度C ( F

4、)T1:冷水溫度C ( F)G:風(fēng)量kg/mi n(1b/mi n)H2:出風(fēng)口空氣熱焓kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air)H1:入風(fēng)口空氣熱焓kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air)L/G:水/氣比E:空氣熱焓差kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air)R:水溫度差 （ F）1.4冷卻塔有效容積（m3、ft3）圖3為冷卻塔冷卻過程曲線圖，上端之曲線為水得運(yùn)轉(zhuǎn)線，起始熱 水溫度A點(diǎn)至冷水溫度B點(diǎn)為止；下端以斜線C-D為空氣運(yùn)轉(zhuǎn)線，。點(diǎn)位置在相當(dāng)于入風(fēng)口濕球溫度之熱焓處，水與空氣比（L/G）等

5、于空氣運(yùn)轉(zhuǎn)線C-D之斜率,D點(diǎn)表示出風(fēng)口空氣溫度，斜率C-D之投影長度為冷dt卻溫度差,F點(diǎn)表示出風(fēng)口空氣之濕球溫度。積分值t1dL為冷卻過程中產(chǎn)生之熱傳遞單位數(shù)，t2 （h-h）其值等于圖3中之ABCD四點(diǎn)構(gòu)成面積，此值等于冷卻塔之特性值，其值 隨水與空氣之比率而變化kaV/L=(L/G) nx CkaV/L:冷卻塔特性質(zhì)h（空氣在入塔水溫下的飽和焓）L/G:水/空氣比C:試驗(yàn)常數(shù)N:試驗(yàn)常數(shù)Ka:填料容積散質(zhì)系數(shù)V:填料體積空氣出飽和曲線焓推動力值 焓 氣 空h（空氣出塔時(shí)的焓）h1（空氣于岀塔水溫下的飽和焓）h1（空氣入塔的焓）久if空氣實(shí)際溫度曲線yy i IE度溫塔入氣空B C溫水塔

6、出UG-球濕塔出氣空度溫塔出氣空空氣工作曲線溫水塔入tw2T1 t2tw1 12t1 溫度c圖逼3:冷卻塔曲線圖幅、冷卻塔性能參數(shù)2.1冷卻效能部分人有一個(gè)錯(cuò)誤得概念，就就是以冷幅作為冷卻水塔效能得標(biāo)準(zhǔn)，并 以著來選擇合適得散熱量，其實(shí)冷幅就是冷卻水塔運(yùn)作得反映與效能就是 沒有直接之關(guān)系。熱量就是循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)所產(chǎn)生得負(fù)荷，它得單位為千卡/小時(shí)（Kcal/HR）計(jì)算公式如下:熱量=循環(huán)水流量X冷幅X比熱系數(shù)熱量負(fù)荷與冷卻水塔得效能就是沒有直接關(guān)系 ,所以無論冷卻水塔得 體積大小 ,當(dāng)熱量負(fù)荷與循環(huán)水流量不變而運(yùn)作下 ,在理論上冷幅都就是固 定得。若一座冷卻水塔能適合以下之條件而運(yùn)作 :i）出水溫度

7、為32C及37Cii）循環(huán)水流量為200L/Siii）環(huán)境濕球溫度為 27 Civ）逼近=32-27=5 Cv）冷幅=37-32=5 C計(jì)算其熱量應(yīng)為 3600000Kcal/HR 此冷卻水塔也能適合以下之條件有效地運(yùn)作 :i）出水溫度為33C及43Cii）循環(huán)水流量為200L/Siii）環(huán)境濕球溫度為 23 Civ）逼近=33-23=10Cv）冷幅=43-33=10C計(jì)算其熱量應(yīng)為 7200000Kcal/HR 從上述舉例可顯示出相同冷卻水塔可在不同熱量下運(yùn)作 ,而熱量得差別示極大 ,所以不能單靠冷幅來衡量冷卻水塔得效能。 前文提及冷卻水塔得散熱量直接受環(huán)境濕球溫度影響 ,而以上兩列因 環(huán)境

8、濕球溫度有差別 ,導(dǎo)致逼近不同 ,所以同一冷卻水塔能在以上兩條件下 運(yùn)作如常 ,證明冷卻水塔得效能就是直接與逼近有密切關(guān)系而不能單以冷 幅計(jì)算。2.2 蒸發(fā)耗損量當(dāng)冷卻回水與空氣接觸而產(chǎn)生作用 ,把其水溫降時(shí) ,部分水蒸發(fā)會引起冷卻回水之損耗 ,而其損耗量與入塔空氣得濕球溫度及流量有關(guān),以數(shù)學(xué)表達(dá)式作如下說明 :令:進(jìn)水溫度為T1C，出水溫度為T2 C，濕球溫度為Tw,則*：R=T 1-T2 C)(1)式中:R:冷卻水得溫度差，對單位水量即就是冷卻得熱負(fù)荷或制冷量Kcal/h對式(1)可推論出水蒸發(fā)量得估算公式*:E=(R/600) X 100%(2)式中:E-當(dāng)溫度下降R C時(shí)得蒸發(fā)量，以總

9、循環(huán)水量得百分比表 示%,600考慮了各種散熱因素之后確定之常數(shù)。如:R=37-32=5C貝卩 E= (5 X 100)/600 =0、83%總水量或e=0、167%/1C，即溫差為1 C時(shí)得水蒸發(fā)量*:A=T 2-T1 C (3)式中:A-逼近度，即出水溫度(T2)逼近濕球溫度得程度C ，按熱交 換器設(shè)計(jì)時(shí)冷端溫度差取值得慣例，宜取A 3C (CTI推進(jìn)A 5 oF即2、 78C )A不就是做不到，而就是不合理與不經(jīng)濟(jì)。2.3 漂水耗損量漂水耗損量得大小就是與冷卻水塔 (就是否取用隔水設(shè)施 ),風(fēng)扇性 能(包括風(fēng)量、風(fēng)機(jī)及風(fēng)扇葉角度得調(diào)整以及它們之間得配合等 ),水泵得 匹配以及水塔得安裝質(zhì)

10、量等因素有關(guān) ,通常它得耗損量就是很少得 ,大約 在冷卻器水總流量得 0、 2%以下。2.4 放空耗損量由于冷卻回水不斷得蒸發(fā)而令其變化 (使水質(zhì)凝結(jié) )這凝結(jié)了得冷 卻回水能使整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用及導(dǎo)致藻類生長 ,所以部分得 冷卻回水要定期排出 ,以便補(bǔ)充更新 ,而這排出得冷卻回水量 ,就稱為放 空量。通常此放空量控制在冷卻回水總量得 0、3%或由其所需要水質(zhì)得 優(yōu)劣而定。放空量 B=E/(N-1)-CB 放空量 (%,L/min)E 蒸發(fā)量 (%,L/min)N 凝結(jié)量C 漂水量 (%,L/min)2.5 補(bǔ)充量上述提及得冷卻塔回水耗損量要不斷補(bǔ)充 ,而補(bǔ)充量得計(jì)算如下 :M=E+C

11、+BM 補(bǔ)充量E 蒸發(fā)耗損量C 漂水耗損量B 放空量假設(shè):蒸發(fā)耗損量 =0、83%漂水耗損量 =0、1%放空耗損量 =0、25% 補(bǔ)充量 =0、83+0、1+0、 三、冷卻水塔特性 優(yōu)良冷卻能力塔體特殊設(shè)計(jì)提供較大得散水面積,均勻得水流分布 ,合理水氣 分配,冷卻性能大大提高。 高經(jīng)濟(jì)效益得運(yùn)轉(zhuǎn)成本 軸流式得排風(fēng)設(shè)計(jì) ,較一般離心 式得風(fēng)量大 ,風(fēng)扇葉采用鋁合金25=1、18% 低噪音設(shè)計(jì) 采用高效超靜寬葉軸流風(fēng)機(jī) ,設(shè)計(jì) 配較慢得運(yùn)轉(zhuǎn)速度或另加裝“超 低噪音圍板” ,以降低噪音污染。 耐腐蝕、壽命長 冷卻塔外殼采用玻璃鋼機(jī)構(gòu)、鋼 結(jié)構(gòu)全部經(jīng)熱浸鍍鋅處理 (HOT制成，質(zhì)輕平穩(wěn)配合高效率得減

12、速機(jī)需要馬力較一般小，傳動配 件中，傳動配件中V型帶或齒輪 均自國外進(jìn)口，使用壽命長。DIP GALVANIZATION 絕無腐蝕。用途廣泛可應(yīng)用于冷凍、空調(diào)、食品、輕紡化工、電力、旅業(yè)等行業(yè)。以上為本公司得標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但由于種種原因，用戶提出得要求就是難 以現(xiàn)有產(chǎn)品系列完全滿足得，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)就是經(jīng)常發(fā)生得，本公司可根據(jù) 客戶要求設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)得各種塔，并保證快捷、合理、經(jīng)濟(jì)。3、重要配件2電機(jī)及風(fēng)扇效能風(fēng)機(jī):本公司水塔所用得標(biāo)準(zhǔn)型、低噪型、超低噪型風(fēng)機(jī)就是由浙江上風(fēng)冷卻塔有限公司專門設(shè)計(jì)，均按寬葉大弦長、扭曲形葉設(shè)計(jì)。重量輕、風(fēng)量大能耗低、噪音低流線型高強(qiáng)度風(fēng)筒保證風(fēng)機(jī)入口、出口氣流均勻減小風(fēng)機(jī)馬力。并可改變?nèi)~片安裝角度，滿足不同工藝要求與提高裝置效率，可根據(jù)用戶需要配備風(fēng)機(jī)振動保護(hù)裝置。電機(jī):采用全封閉式冷卻應(yīng)用電機(jī)，防護(hù)等級P55,380V/3 /50Hz,并可根據(jù)用戶要求配備國產(chǎn)或進(jìn)口馬達(dá)及相匹配得變頻器。3殼體得性能塔得殼體（包括低盆）就是采用高強(qiáng)度“FRP”復(fù)合材料制成，表面耐腐蝕、耐侯膠衣層采用進(jìn)口材料制造，其色種內(nèi)含抗紫 外線穩(wěn)定劑，具有品質(zhì)好、外觀美、難褪色、抗老化等特點(diǎn)3、4填料得性能本公司填料采用親水性材料，水能在填料表面形成水膜，緩慢