冷卻塔 噴射式冷卻塔的試驗研究

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噴射式冷卻塔的試驗研究

噴射式冷卻塔的試驗研究4．1空氣動力試驗4．1．1噴嘴間距及邊界條件一致時，噴射塔的氣水比隨噴壓變化而變化的處境如圖5-7所示，其中邊界尺寸A保持不變。

由這些圖中可以看出兩點：一是氣水比隨噴嘴間距K及S的增大而增大；

二是氣水比隨噴壓的增大而增大，達成確定值后不再變化。

雖然氣水比λ的增加將會改善冷卻效果，但是增加，而過大地增加噴壓還會增加能耗。另外，從圖5～7可看出，K×S由250×50（mm）增至280×60（mm）時，λ的增幅已經(jīng)下降，而且噴壓p增至0.15MPa后，λ的增勢已不明顯。所以在噴射塔的設(shè)計中宜取K×S=280×60（mm），運行中宜取p=0.1～0.15MPa。

4試驗結(jié)果及分析4．1．2邊界尺寸不同時，噴射塔的氣水比隨噴壓變化而變化的處境如圖8所示。圖8是在K=250mm，S=60mm，A值不變（90mm），B值變化了兩次（155、125mm）條件下得得到試驗曲線。該圖說明，當(dāng)噴射塔斷面尺寸確定及噴壓一致時，邊界尺寸大者，氣水比也大。不過從圖8可見，當(dāng)噴壓p由0.1變化至0.2MPa的范圍內(nèi)，氣水比的增幅快慢明顯減小，亦即這時增大A或B，λ值的增加量不會很大，由于尺寸A或B過大時，噴射水流的誘導(dǎo)才能不起作用。所以無需加大A或B。

圖8氣水比與噴壓的關(guān)系4．2熱工性能試驗4．2．1水溫降隨噴壓變化而變化的處境如圖9所示。圖9同時也說領(lǐng)略塔長變化對水溫降的影響。

由圖可見，在塔長、進塔水溫及進塔空氣濕球溫度確定的條件下，水溫降值隨噴壓增加而略有減小，這與噴壓增加時，氣水比增大而有利于熱濕交換的結(jié)論似有沖突。不過隨著噴壓增高、液滴速度加快，空氣與液滴接觸的時間縮短，切實可能抑制水溫降增加的趨勢，使水溫降不但不再增加，反而有減小。圖9水溫降與噴壓的關(guān)系4．2．2水溫降隨進塔空氣濕球溫度變化而變化的處境如圖10、11所示。

由圖可見，在塔長、噴壓和進塔水溫確定的條件下，水溫降隨進塔空氣濕球溫度的升高而減小。這一現(xiàn)象的理論解釋如下。

由于噴射式冷卻塔為順流換熱模型，塔內(nèi)熱濕變換的推動力就是液滴外觀飽和空氣層的焓值與進塔空氣焓值之差，而進塔空氣的焓值主要取決于其濕球溫度。

當(dāng)進塔空氣濕球溫度增高時，其焓值增大，因而上述焓差就減小，塔內(nèi)空氣與水熱濕交換推動力也減小，因而水溫降變小。反之水溫降就變大。

一般地說，進塔空氣的干球溫度對水溫降影響不大，但當(dāng)時塔空氣干、濕球溫度接近時，即進塔空氣接近飽和狀態(tài)時，塔內(nèi)水溫降也不大，這是由于在這種處境下只存在溫差散熱而不存在蒸發(fā)散熱的起因。試驗過程中多交展現(xiàn)過這種情況。由此可見，噴射塔用在空氣相對濕度較小的地方比用在潮濕的地方更有利。

4．2．3塔內(nèi)水溫降隨進口水溫變化而變化的處境如圖12所示。由圖可見，在塔長、噴奔和進塔濕球溫度確定的條件下，隨著進塔水溫升高，水溫降也加大。

這是由于，水溫高時，水滴周邊的飽和空氣層溫度也高，因而水蒸氣分壓力也大，所以它與進塔空氣之間水蒸氣分壓力差加大，這就有利于水分蒸發(fā)及散發(fā)熱量。

圖12水溫降與進塔水溫的關(guān)系因此，噴射式冷卻塔對冷卻高溫或中溫的熱水更有利。

4．2．4塔長對水溫降的影響從圖9及圖12中都可以看出?？偟恼f來塔越長，水溫降越大。但是，試驗說明，塔長由2060增至2500mm時，水溫降增幅已明顯地低于塔長由1700增至2060mm時的增幅，所以塔長不宜超過2500mm。

4．2．5由于現(xiàn)有噴射塔的分水器（中間還有水過濾網(wǎng)）均位于塔體一側(cè)，無法實現(xiàn)模塊化組合，因此如能將分水器布置在塔頂，使分水排管變成垂直布置那么可為不同容量噴射塔按標準模塊組合創(chuàng)造條件。為了研究該做法的可能性，將噴嘴排管改成了垂直布置并保持間距280mm，此時噴嘴的縱向間距仍保持60mm，在tw1=37℃和tw2=27℃條件下舉行了熱工試驗，結(jié)果表明，水溫降不但未減小，且略有增大，均達5℃以上。

5．1影響噴射式冷卻塔氣水比大小的主要因素是噴嘴間距和噴壓，氣水比越大，越有利于塔內(nèi)空氣與水的熱濕交換，水溫降也截止大。但是，過分增大噴嘴間距及噴壓并無好處，將帶來塔尺寸的增大、初及能耗的增加。綜合試驗結(jié)果，建議噴射塔的K×S值取280×60（mm），噴壓取0.1～0.15MPa。

5．2塔長對噴射塔內(nèi)水溫降有確定影響，塔長不夠時，空氣與水來不及進行熱濕交換，所以水溫降不大；

而塔太長那么水溫降增加不明顯，且初投資及占地面積都將增加。試驗說明，塔長不超過2500mm為宜。

5．3對布局尺寸確定的噴射塔而言，影響水溫降的主要因素是進塔空氣參數(shù)、進塔水溫及噴壓。當(dāng)進塔水溫及噴壓確定時，進塔空氣濕球溫度越低，水溫降越大。所以，為得到足夠大的水溫降，不能將噴射塔用于室外空氣濕球溫度太高的地區(qū)。試驗說明，進塔空氣濕球溫度最好不要超過28℃，否那么水溫降將達不到設(shè)計要求。

5．4試驗說明，對于布局尺寸確定的噴射塔來說，在確定范圍內(nèi)，只要調(diào)節(jié)噴壓就可得志各種負荷（冷卻水量）的變化要求，而水溫降變化仍可得志要求。