循環(huán)水冷卻塔蒸汽回收除霧技術(shù)

1、精品資料間冷開式循環(huán)水冷卻塔上應(yīng)用 CRECT 蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)探討我國是一個水資源十分貧乏的國家，一些地區(qū)水資源已成為制約經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一。石油化工、發(fā)電等行業(yè)是工業(yè)耗水大戶，其中循環(huán)水冷卻塔的耗水量約占整個耗水量的 45% 以上。冷卻塔內(nèi)水量散失主要是因蒸發(fā)散熱使部分水相變?yōu)樗魵馍⑷肟諝庵校坏斐伤牧魇?，有時因水霧大還造成很多環(huán)境問題。因此回收降低冷卻塔的蒸發(fā)水耗，意義重大。多年來，人們采取了很多技術(shù)措施，實現(xiàn)冷卻塔的節(jié)水。目前有冷卻塔內(nèi)加設(shè)高效收水器、高壓靜電收水和水輪式旋轉(zhuǎn)布水器消除飄水現(xiàn)象等收水措施。但大多只是收回空氣中攜帶的水滴，高壓靜電收水也是只收集粒徑小于20030

2、0 卩 m 的小水滴。CRECT 蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)工業(yè)試驗裝置可實現(xiàn)對飽和空氣中的水蒸氣進行回收，這部分蒸發(fā)水汽水量大， 同時達到了蒸餾水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.CRECT 蒸汽回收技術(shù)原理1.1 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收原理介紹冷卻塔主要靠從塔底抽進的塔外冷空氣與冷卻熱水通過接觸進行熱量的交換。塔外冷空氣是低度水蒸氣和干空氣的混合物，進塔前冷空氣中的水蒸氣含量較少。在冷卻塔運行過程中， 水經(jīng)過冷卻塔填料層時， 氣水充分接觸混合， 氣中水的分壓達到了當(dāng)時溫度所對應(yīng)的飽和壓 力，進入冷卻塔的冷空氣便成為了飽和熱濕空氣。在冷卻塔內(nèi)除水器上部基本上是以飽和熱濕空氣的形式存在的。在冷卻塔內(nèi)除水器上部， 飽和熱濕空氣

3、在塔內(nèi)逐漸上升，與塔外進入的冷空氣進行接觸，熱濕空氣溫度逐漸下降，并逐步呈過飽和狀態(tài)，形成小水滴，開始凝結(jié)成水霧；至塔頂處，水精品資料汽凝結(jié)達到最大程度， 這便是通常在塔頂看到的霧氣團。當(dāng)具備了充足的水汽， 上升過程中遇到凝結(jié)核以后，形成的小水滴會凝結(jié)形成大水滴。在蒸發(fā)水汽出塔前，采用一定的設(shè)備， 就可以回收冷卻塔飽和蒸發(fā)水汽，達到節(jié)水和保護環(huán)境的雙重目的。CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置是利用環(huán)境大氣與冷卻塔塔頂飽和蒸發(fā)水汽的溫差，核心部件冷凝模塊采用合成熱導(dǎo)新材料，集降溫、凝水、親水聚結(jié)、疏水集水等新技術(shù)于一身，實現(xiàn)了塔頂蒸發(fā)水汽的回收。CRECT 間冷式冷卻塔蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)主要通過具有特殊

4、結(jié)構(gòu)的冷凝模塊經(jīng)過以下兩個工藝過程進行蒸發(fā)水汽的收集：一是給飽和蒸發(fā)水汽降溫；二是提供水蒸氣凝結(jié)的核。將冷凝 模塊置于冷卻塔內(nèi)除水器上部的過飽和高溫濕空氣中，通過冷凝模塊中熱導(dǎo)新材料導(dǎo)熱的高效性在環(huán)境冷風(fēng)和高溫飽和濕空氣之間快速、 高效地傳遞熱量，從而在冷凝模塊中實現(xiàn)飽和 蒸汽的冷凝和凝結(jié)水的收集，實現(xiàn)塔頂蒸汽的回收。原理示意如圖1。精品資料2.CRECT 系統(tǒng)設(shè)計2.1 應(yīng)用設(shè)計依據(jù)(1)CRECT 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收率設(shè)定為20%。(2)CRECT 蒸發(fā)水汽回收工業(yè)試驗裝置應(yīng)用于循環(huán)水運行水量系統(tǒng)。冷卻塔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1 所示。4000t/h 循環(huán)量的冷卻循環(huán)水精品資料表 1 冷卻塔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5、實際運行水量 Q：2 000 m3* h進塔水溫 11 :42乜岀塔水溫 12：32戈：逬塔干球溫度 61 :30. 1 兀進塔濕球溫度譏：27兀大氣壓 Pa：0 99 x 104Pa風(fēng)機直徑 D： 8 530 nun風(fēng)筒喉部直徑 D：8600 nim風(fēng)筒出口直徑Do： 9 530 mm風(fēng)機設(shè)計風(fēng)量（；：273 xlO4m3 h風(fēng)機全壓 P： 152 Pa風(fēng)機葉片數(shù)：6配套電機功率 N：160 kW塔總高度 H： 15.9 m塔進風(fēng)口高度Hi： 3.2 m岡機平臺高度 Hl：10. 5 in塔寬度 B： 16.8 m塔深度 L： IS 5 in填料高度 Hf： L8 m3）冷卻塔設(shè)計規(guī)范。2.

6、2CRECT 冷卻塔蒸汽回收裝置冷源計算根據(jù)推薦蒸發(fā)量計算公式，計算冷卻塔的蒸發(fā)量。公式如下：F二=（0. 001 + 0. 000 02 -0八1一式中:E-水的蒸發(fā)量，m3/h;R- 循環(huán)水量，m3/h;0-進塔空氣干球溫度，C;精品資料取當(dāng)?shù)厝昶骄鶞囟龋ㄒ?2008 年計）:0=14.1C，溫差T=T1 T2=8.3C計算:E=1.064%R即蒸發(fā)量為循環(huán)水量的1.064%，其占補水量的 80%。以 2000t/h 的循環(huán)水為例，小時蒸發(fā)量：2000X1.064%=21.3t其中 20%回收，小時回收水量4.3t。水蒸氣 40C氣化潛熱：2401kJ/kg總的冷源需要量：總冷源量=43

7、00kgX2401kJ/kg=1032X104kJ 。2.3 冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)計算根據(jù)公式H=Ht1 Ht2計算得: H=10.2kJ/kg總熱量=1032X104KJ/hT1 , T2進塔和出塔水精品資料HJ=H=1.004t+d X (2501 + 1.88t) H=(1.004+1.88d) t=1.1 t地區(qū)平均溫差:40 15=26C計算冷卻風(fēng)量:40X10m3/h3.CRECT 冷卻塔蒸汽回收裝置運行裝置運行測試主要是檢查收水效果并計算回收水率。首先根據(jù)收水量、上下塔水溫的溫差和上塔溫度與環(huán)境溫度的溫差及循環(huán)量，推薦蒸發(fā)量計算公式計算冷卻塔的蒸發(fā)量，水回收率趨勢如圖 2 所示。圖 2

8、上塔水溫和環(huán)境溫度差(山 2)與回收率的關(guān)系曲線當(dāng)化工生產(chǎn)裝置的負荷不發(fā)生變化時，上下水溫差 t1 變化較小，冷卻塔蒸發(fā)量變化不大。一2&h-二5.ois)(精品資料水的回收率主要與上塔水溫和環(huán)境干球溫度的差值 t2 有關(guān)。從圖 2 中可以看到，如要達到 20%以上的水回收率， 要求 t2 在 8C以上。在運行檢測期間，工況在 t2 8C時，小 時回收水量占冷卻塔蒸發(fā)量的比例均值為22.2%。因此，可以設(shè)定本 CRECT 裝置達到 20%的水回收率的運行條件為 t2 應(yīng)該保持在 8C以上。4. 結(jié)果討論(1) CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置試運行測試結(jié)果表明：該裝置適用于上塔水溫與環(huán)境干球溫度的

9、溫差在 8C以上工況下，回收量占冷卻塔蒸發(fā)量的比例平均為22.2%，達到本項目水回收20%的設(shè)計要求。在北方地區(qū)，冷卻塔回水溫度在冬季可以達到3236C,夏季可以達到3539C,除了八、九月份的白天，全年大部分時間可以滿足上塔水溫與環(huán)境干球溫度的 溫差在 8C以上的工況。因此，利用 CRECT 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收裝置進行蒸發(fā)水汽回收在 條件上是允許的，技術(shù)上是可行的。對節(jié)約水資源和保護環(huán)境能起到雙重效果。(2) CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置回收水水質(zhì)達到二級蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)?；厥账挠猛痉浅V泛。由于優(yōu)良的水質(zhì)，其回收價值是存在的，回收效益是可觀的。(3) 根據(jù)冷卻塔出塔風(fēng)速的測定顯示，CRECT 收水裝置對進出塔風(fēng)量有影響但并不明顯。同時塔原有結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，回收節(jié)水裝置對風(fēng)量存在的影響，可通過提高風(fēng)機電機功率和調(diào)整風(fēng)機扇葉角度進行彌補。5. 工業(yè)化前景精品資料工業(yè)冷卻塔從誕生到今