冷卻塔的工作原理:
冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)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;驹硎牵焊稍(低焓值)的空氣經(jīng)過(guò)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),一方面由于空氣與不的直接傳熱,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,帶到目前為走蒸發(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(guò)程:
圓形逆流式冷卻塔的工作過(guò)程為例:熱水自主機(jī)房通過(guò)水泵以一定的壓力經(jīng)過(guò)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),通過(guò)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(shuō)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(wú)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)。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,蒸發(fā)就越容易進(jìn)行,水溫就容易降低。
冷卻塔的分類(lèi):
一、按通風(fēng)方式分有自然通風(fēng)冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔、混合通風(fēng)冷卻塔。
二、按熱水和空氣的接觸方式分有濕式冷卻塔、干式冷卻塔、干濕式冷卻塔。
三、按熱水和空氣的流動(dòng)方向分有逆流式冷卻塔、橫流(交流)式冷卻塔、混流式冷卻塔。
四、按用途分一般空調(diào)用冷卻塔、工業(yè)用冷卻塔、高溫型冷卻塔。
五、按噪聲級(jí)別分為普通型冷卻塔、低噪型冷卻塔、超低噪型冷卻塔、超靜音型冷卻塔。
六、其他如噴流式冷卻塔、無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔、雙曲線冷卻塔等。
雙曲線型冷卻塔
hyperboliccoolingtower
火電廠、核電站的循環(huán)水自然通風(fēng)冷卻的一種構(gòu)筑物。建在水源不十分充足的地區(qū)的電廠,為了節(jié)約用水,需設(shè)置冷卻構(gòu)筑物,以使從冷卻器排出的熱水在其中冷卻后可重復(fù)使用。大型電廠采用的冷卻構(gòu)筑物多為雙曲線型冷卻塔。
英國(guó)最早使用這種冷卻塔。20世紀(jì)30年代以來(lái)在各國(guó)廣泛應(yīng)用,40年代在中國(guó)東北撫順電廠、阜新電廠先后建成雙曲線型冷卻塔群。冷卻塔由集水池、支柱、塔身和淋水裝置組成。集水池多為在地面下約2米深的圓形水池。塔身為有利于自然通風(fēng)的雙曲線形無(wú)肋無(wú)梁柱的薄壁空間結(jié)構(gòu),多用鋼筋混凝土制造,塔高一般為75~110米,底邊直徑65~100米。塔內(nèi)上部為風(fēng)筒,標(biāo)高10米以下為配水槽和淋水裝置。淋水裝置是使水蒸發(fā)散熱的主要設(shè)備。運(yùn)行時(shí),水從配水槽向下流淋滴濺,空氣從塔底側(cè)面進(jìn)入,與水充分接觸后帶著熱量向上排出。冷卻過(guò)程以蒸發(fā)散熱為主,一小部分為對(duì)流散熱。雙曲線型冷卻塔比水池式冷卻構(gòu)筑物占地面積小,布置緊湊,水量損失小,且冷卻效果不受風(fēng)力影響;它又比機(jī)力通風(fēng)冷卻塔維護(hù)簡(jiǎn)便,節(jié)約電能;但體形高大,施工復(fù)雜,造價(jià)較高。
了解了上述原理和分類(lèi)后,就知道大型中央空調(diào)和火電廠的冷卻塔常用的外形之一就是旋轉(zhuǎn)單葉雙曲面,它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流快,散熱效果好。