冷却塔基本知识介绍

目录概述冷却塔分类冷却塔基本组成冷却原理冷却塔性能参数冷却塔选型冷却塔应用概述冷却塔是一种广泛应用的热力设备，其作用是通过热、质交换将高温冷却水的热量散入大气，从而降低冷却水的温度。冷却塔的分类--按空气与水接触的方式湿式冷却塔：空气和水直接接触进行热、质交换，其热、质交换效率高，冷却水的极限温度为空气湿球温度，缺点在于冷却水存在蒸发损失和飘散损失，并且水蒸发后盐度增加，需要补水。冷却塔的分类--按空气与水接触的方式干式冷却塔：水或蒸气与空气间接接触进行热交换，不发生质交换，它主要用于缺水地区及特殊场合，热交换效率一般比较低，并且投资大，耗能高。

冷却塔的分类--按空气与水接触的方式干湿式冷却塔：这种塔为湿式塔和干式塔的结合，如图所示，干部在上、湿部在下。也有的塔四面进风，相对两边为湿部；另外两边为干部。冷却塔的分类--按通风方式自然通风冷却塔：又称风筒式或双曲线型塔，它利用塔内外的空气密度差造成的通风抽力使空气流通(自然通风)，其冷却效果稳定，运行费用低，故障少，易维护，风筒高飘滴和雾气对环境影响小，缺点在于空气内外密度差小，通风抽力小，不宜用在高温高湿地区。冷却塔的分类--按通风方式机械通风冷却塔：又分为抽风式和鼓风式冷却塔，分别利用抽风机或鼓风机强制空气流动，它的冷却效率高，稳定，占地面积小，基建投资少，但运行费用高，其中抽风式使塔内呈负压状态，有利于水蒸发，鼓风式情况则相反，鼓风式冷却塔主要用于小型冷却塔或水对风机有侵蚀性的冷却塔中。冷却塔的分类--按水和空气的流动方向逆流式冷却塔横流式冷却塔冷却塔的分类--按水和空气的流动方向逆流式冷却塔结构图冷却塔的分类--按水和空气的流动方向横流式冷却塔结构图冷却塔基本组成--填料填料使进入冷却塔的热水尽可能地形成细小的水滴或薄的水膜，以增加水与空气的接触面积和接触时间，有利于水和空气的热、质交换。分点滴式淋水装置、薄膜式淋水装置和网格形模板淋水装置。冷却塔基本组成--通风设备通风设备由电机、减速机、风机组成，用以产生设计要求的空气流量，保证要求的冷却效果。机械通风冷却塔主要是轴流风机。冷却塔基本组成--塔主体外部围护结构塔主体外部围护结构，包括框架、外板。起支承、维护和组合气流的功能。框架要作防腐处理：刷油漆或热浸锌冷却塔基本组成--收水器

单独设置的收水器与填料一体的收水器收水器作用是降低冷却塔排出的湿空气中的含水量，空气流过填料和配水系统后，携带许多细小的水滴，在空气排出冷却塔之前就需要用收水器回收部分水滴，以减少冷却水损失和对外界环境的影响。冷却塔基本组成--集水池集水池位于冷却塔下部或另外设置，用以汇集经填料冷却的水，如果集水池还起调节流量的作用，则应有一定的储备容积。冷却塔基本组成--输水系统输水系统进水管把热水送往配水系统，进水管上设阀门，调节进塔水量；出水管把冷水送往用水设备或循环水泵，必要时多台塔之间可设连通管。集水池设补水管、排污管、溢流管。冷却塔基本组成--输水系统冷却塔基本组成--空气分配装置空气分配装置由进风口、百叶、导风板等组成，引导空气均匀地分布在冷却塔整个进风截面上。冷却塔基本组成--配水系统配水系统的作用在于把热水均匀的分布于整个填料的表面上，以充分发挥填料的作用。分为：管式(固定式，旋转式)、槽式和池式冷却塔基本组成--配水系统喷头旋转布水头冷却塔基本组成--其他设备其他设备：检修门、检修梯、通道、避雷装置、减震器、电加热器等。冷却原理--散热分类在湿式冷却塔中，热水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：传导散热：两种不同温度的物质接触，热量从温度高的一方传向温度低的一方。蒸发散热：通过物质交换完成，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量，平均能量由水温决定。在水表面附近，一部分动能大的水分子，克服邻近水分子的吸引力，逃出水面而成为水蒸气。由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小，因此水温降低，这就是蒸发散热。辐射散热。冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可忽略不计。春、夏、秋3季中，水与空气的温差较小，以蒸发散热为主，传导散热为辅。在炎热的夏季，则主要靠蒸发散热。冷却原理--干球温度和湿球温度干湿球温度是冷却塔设计中的主要气象参数。测定空气温度时，常用玻璃棒水银温度计，其感热部分直接露在外部，测得的温度称空气干球温度。湿球温度是在温度计水银球上包一层湿纱布，空气与水银球不直接接触测得的温度。冷却原理--水的冷却过程在冷却塔中水的冷却过程由水温t、空气的干球温度θ、湿球温度τ决定。单位面积，单位时间的传导散热量为qα，蒸发散热量为qβ。可分为下图所示的四种传热情况。冷却原理--水的冷却过程（1）t＞θ水温大于气温。两种热量都由水面散向空气，q=qα+qβ,水温降低，水量产生蒸发损失。（2）t＝θ水温和气温相等。传导散热停止，蒸发散热照常进行，q＝qβ,水温降低，水量产生蒸发损失。（3）τ＜t＜θ由于水温低于空气干球温度，从空气向水中产生传导散热；水面蒸发散热照常进行，q＝qβ-qα＞0，水温降低。（4）t＝τ＜θ同（3）的传热情况，qβ

＝qα但q＝0,所以，即水温不再降低，但蒸发仍在发生。这是水冷却的极限情况，如果水温继续下降，将产生qα＞

qβ

水温又会升高，所以是水冷却的极限。从经济出发，冷却后的水温t2，总要比空气的湿球温度τ高几度，即t2＞τ。(t2-τ)称冷却幅高，在设计中冷却幅高取3～5℃。冷却塔性能参数标准设计工况标准设计塔型P型D型C型G型进水温度℃37373743出水温度℃32323233设计温差℃55510湿球温度℃28282828干球温度℃31.531.531.531.5大气压力kpa99.4冷却塔性能参数名义冷却流量：标准设计工况下的进塔水量（m3/h）。耗电比：电动机实际消耗的有功功率与冷却水流量的比值。国标规定：G型塔的实际耗电比为不大于0.05kw/m3/h,其他塔型不大于0.035kw/m3/h。蒸发量：是冷却水与空气进行散热所必须的蒸发部分。一般为循环水量的0.83%。飘水率：冷却水流经配水系统和填料时会产生许多细小的水滴，其中一些水滴会随空气被风扇排出冷却塔，这一部分称为飘水。单位时间内，从风筒飘出去的水量与进入冷却塔的循环水之比称飘水率。国标规定：飘水率不大于名义冷却流量的0.015%。冷却塔性能参数排污量：循环水因蒸发而浓缩,浓缩的循环水能使循环水的配管和接触循环水的金属部分被腐蚀,成为产生水藻和污垢的原因。为了防止发生此类问题,需要排放掉已经浓缩的循环水的一部分,这就称为排污。一般为循环水量的0.4%。补水量一般建议为循环水量的1.5%。补水通常由浮球阀自动进行。噪音：冷却塔的噪声主要来自电机、风机、淋水和塔体的震动。冷却塔选型横流与逆流的选择出口温度的影响湿球温度的影响冷却塔选型-横流与逆流项目横流逆流高度填料高度接近塔高，收水器不占高度，塔总高度低。因进风口高度和收水器水平布置等因素，塔总高度较高。布水采用重力自然落下的布水系统，散水孔不易堵塞。采用喷嘴布水，对压头要求较高，喷嘴易堵塞。检修塔体设有检修门，塔内部留有检修空间，设备进行检修和日常维护时可以不停机。整个塔体为封闭结构，设备检修或进行日常维护时，要停机。水损失风机位于冷却塔正中，填料位于两侧，因此飘水量较少。无水雾形成。风机位于填料正上方且距离较近，因此飘水量较大。进风口处易产生水滴飞溅，在冷却塔周围形成水雾模块化专为模块