涼水塔也叫冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通蒸發(fā)來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備?;驹硎?/span>:干燥低的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)的抽動(dòng)后,自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內(nèi);飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),濕熱高焓值的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,帶到為走蒸發(fā)潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達(dá)到降溫之目的。冷卻塔的工作過程:圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:熱水自主機(jī)房通過水泵以一定的壓力經(jīng)過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內(nèi),凈化工作臺,通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi),熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換,高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內(nèi),經(jīng)出水管流入主機(jī)。一般情況下,進(jìn)入塔內(nèi)的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動(dòng)能壓力差,當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),在塔內(nèi)靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動(dòng)能便會(huì)降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說的干球溫度)低于或高于水溫?zé)o關(guān),只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會(huì)降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì)無休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時(shí),水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時(shí),水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài),低溫恒溫槽。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,低溫恒溫槽,蒸發(fā)就越容易進(jìn)行,水溫就容易降低。
涼水塔的基本原理
冷卻塔是利用空氣同水的接觸(直接或間接)來冷卻水的設(shè)備。是以水為循環(huán)冷卻劑,從一個(gè)系統(tǒng)中吸收熱量并排放至大氣中,從而降低塔內(nèi)溫度,制造冷卻水可循環(huán)使用的設(shè)備。
涼塔中的散熱關(guān)系
在濕式冷卻塔中,熱水的溫度高,流過水表面的空氣的溫度低,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:
① 觸散熱;
② 蒸發(fā)散熱;
③ 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)。
涼水塔蒸發(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。水分子有著不同的能量,平均能量有水溫決定,在水表面附近一部分動(dòng)能大的水分子克服鄰近水分子的吸引力逃出水面而成為水蒸氣,由于能量大的水分子逃離,水面附近的水體能量變小,因此,水溫降低,這就是蒸發(fā)散熱,一般認(rèn)為蒸發(fā)的水分子首先在水表面形成一層薄的飽和空氣層,其溫度和水面溫度相同,然后水蒸氣從飽和層向大氣中擴(kuò)散的快慢取決于飽和層的水蒸氣壓力和大氣的水蒸氣壓力差,即道爾頓(Dolton)定律,可用下圖表示此過程。
涼水塔塔的基本結(jié)構(gòu)
支架和塔體:外部支撐
填料:為水和空氣提供盡可能大的換熱面積
冷卻水槽:位于冷卻塔底部,接收冷卻水
收水器:回收空氣流帶走的水滴
進(jìn)風(fēng)口:冷卻塔空氣入口
淋水裝置:將冷卻水噴出
風(fēng)機(jī):向冷卻塔內(nèi)送風(fēng)
軸流風(fēng)扇用于誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔。
軸流/離心風(fēng)扇用于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。
冷卻塔百葉窗:平均進(jìn)氣氣流;保留塔內(nèi)水分。
涼水塔塔的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)
自然通風(fēng)冷卻塔
密度較小的熱空氣自冷卻塔頂部流出;
密度較大的冷空氣自塔底部進(jìn)入冷卻塔;
不需風(fēng)機(jī);
混凝土塔<200 m;
用于大熱量的冷卻。
機(jī)械通風(fēng)冷卻塔
大功率風(fēng)機(jī)強(qiáng)制空氣與循環(huán)水的換熱;
填料表面的水膜可以很大限度地與空氣進(jìn)行換熱;
冷卻效率的決定因素有很多;
多種冷卻能力備選;
可以多冷卻塔同時(shí)工作,例如8塔聯(lián)控。
強(qiáng)制通風(fēng)
空氣由離心風(fēng)扇吹入通風(fēng)口;優(yōu)勢:適用于氣流阻力較大的塔體;離心風(fēng)扇噪聲相對較小。
逆流冷卻塔
冷卻水被噴淋在填料上,向下流入冷卻水槽。
空氣從底部強(qiáng)制吹入,在填料內(nèi)與水接觸蒸發(fā)部分冷卻水,從而降低水溫。
誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔
橫流式誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔
逆流式誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔
優(yōu)勢:回流程度低于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔;風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用小于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。
劣勢:風(fēng)扇與電機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)需要防水設(shè)計(jì)。
1)熱水從頂部進(jìn)入冷卻塔
2)空氣通過風(fēng)扇強(qiáng)制誘導(dǎo),從底部進(jìn)入冷卻塔;使用強(qiáng)制誘導(dǎo)風(fēng)扇。