冷卻塔知識：冷卻塔是工業(yè)流程的冷卻設(shè)備。它們被定義為任何使用風(fēng)扇或自然通風(fēng)來吸引或迫使空氣接觸并通過蒸發(fā)冷卻水的開放式水循環(huán)裝置。冷卻塔最大限度地減少了天然水散熱器的熱污染，并允許循環(huán)水的再利用。當(dāng)人們想到冷卻塔時，可能會想到與核電站相關(guān)的大型塔。這些冷卻塔在尺寸方面屬于極端情況，但工作原理完全相同。這些和其他較小的塔廣泛用于工業(yè)應(yīng)用。一、冷卻塔的優(yōu)點 蒸發(fā)冷卻是冷卻塔作為一種除熱設(shè)備的主要優(yōu)點。它們用于提供比空氣冷卻或干熱去除熱量所能達(dá)到的出水溫度低得多的出水溫度。

二、冷卻塔的部件 所有的冷卻塔都由一些基本部件組成，包括以下幾種： 1. 塔體結(jié)構(gòu)（框架）包圍著冷卻部件（如風(fēng)扇、管道）支持外部設(shè)備（泵、電機(jī)）。 2、填充物（由PVC、PP、陶瓷或木材制成）增加了表面積，減緩了水滴的速度，從而促進(jìn)空氣和水之間的蒸發(fā)和傳熱。最佳填料具有高表面積，但產(chǎn)生的風(fēng)阻較小。 3、冷水盆或盆位于塔底附近，接收污水并用泵將其通過系統(tǒng)再循環(huán)。 4. 除水器捕捉滯留在氣流中的水滴，最大限度地減少水分流失。 5. 風(fēng)扇（軸流式或離心式）用于使空氣通過系統(tǒng)。誘導(dǎo)系統(tǒng)使用位于塔頂附近的軸流風(fēng)扇，而強(qiáng)制系統(tǒng)使用位于底部附近的任何一種類型。 3. 冷卻塔示意圖信息 4. 冷卻塔水循環(huán)系統(tǒng)及相關(guān)計算公式 運行冷卻塔需要了解兩個獨立但又相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)：傳熱和水循環(huán)。水循環(huán)塔可以使用自來水（一般只有自來水）河水、沿海水（海水）或井水作為新鮮冷卻水的來源。在運行過程中，來自系統(tǒng)外部的溫水被泵入塔中，通過管道或重力通過噴霧器或配水器分散。水通過風(fēng)扇或?qū)α髁ν苿踊蛭肟諝饨佑|并冷卻。在再循環(huán)之前，根據(jù)冷卻過程中損失的量向水中添加新水。在冷卻塔中，水會以四種方式之一流失。蒸發(fā) (E) 是塔的主要冷卻功能，其中水從液體轉(zhuǎn)化為氣體并以蒸汽形式離開塔。這就是熱量從冷卻劑傳遞到環(huán)境的方式。蒸發(fā)不是節(jié)水工作的主題。設(shè)計提示：節(jié)水工作的重點不是通過蒸發(fā)減少水分流失。但是，提高冷卻系統(tǒng)的傳熱效率會降低塔的蒸發(fā)負(fù)荷。漂移 (D) 是從塔中攜帶的少量水，例如霧或小水滴。它由擋板和除水器控制，在大多數(shù)系統(tǒng)中可以近似為總系統(tǒng)流量的 0.02%。 (B) 去除水以減少冷卻水中的溶解固體含量。隨著水從塔中蒸發(fā)，溶解的固體（如鈣、鎂、氯化物和二氧化硅）被留下。隨著更多的水蒸發(fā)，溶解固體的濃度增加，腐蝕的可能性增加。這種溶解固體的濃度由排污控制。仔細(xì)監(jiān)測和控制排污是冷卻塔運行中節(jié)水的最重要的機(jī)會。池泄漏或溢出 (L) 是柱操作不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。為避免出現(xiàn)問題，請檢查浮子控制裝置以確保池水位得到適當(dāng)維護(hù)，并檢查系統(tǒng)閥門以確保沒有未說明的損失。泄漏、排污和漂移共同構(gòu)成了總的水浪費 (W)。 W = L + B + D。加入冷卻塔的補(bǔ)充水量（M）由廢水和蒸發(fā)水的簡單水質(zhì)平衡決定。 M = E + (B + D + L) = E + W。溶解的固體通過補(bǔ)給水進(jìn)入系統(tǒng)并通過廢水排出。 “濃度周期”(X) 是一個基于溶解固體濃度的參數(shù)，用于測量用水效率。要計算此比率，請將儲罐水中的電導(dǎo)率（離子濃度）(CW) 除以補(bǔ)給水的電導(dǎo)率 (CM)。 X = CW/CM 優(yōu)化用水效率需要最大化此比率，這將最大限度地減少排污并減少補(bǔ)給水需求。然而，這只能在補(bǔ)給水和冷卻塔水化學(xué)的限制范圍內(nèi)完成。隨著濃度增加的循環(huán)，溶解的固體增加，除非仔細(xì)控制，否則會導(dǎo)致結(jié)垢和腐蝕問題。五、冷卻塔傳熱計算工業(yè)冷卻塔中的傳熱是空氣與循環(huán)水接觸量的函數(shù)。冷卻塔中的傳熱效率 (μ) 可以根據(jù)水的入口溫度 (TI) 和出口溫度 (TO) 以及空氣的濕球溫度 (Twb) 來定義。以下等式可用于計算此效率：μ = [(TI-TO)/(TI-Twb)] x 100 此運行效率可因三種類型的退化而降低： 污垢 - 在大多數(shù)水系統(tǒng)中，溶解的化學(xué)物質(zhì)會形成一層堅硬的石灰或其他礦物“水垢”。腐蝕 - 表面和部件腐蝕，尤其是金屬表面的水腐蝕或油底殼中的污泥堆積。有機(jī)污垢——系統(tǒng)中藻類或其他有機(jī)物的生長。設(shè)計提示：大多數(shù)腐蝕或退化問題的解決方案是使用中和劑和除藻劑適當(dāng)調(diào)節(jié)循環(huán)水，然后過濾以中和鹽分。 6. 冷卻塔類型 塔設(shè)計是為特定應(yīng)用選擇合適的冷卻塔的基礎(chǔ)。設(shè)計可能因吃水、流量和循環(huán)類型而異。 1. 冷卻塔按空氣流動方式分類 機(jī)械通風(fēng)塔使用機(jī)械風(fēng)扇使空氣通過系統(tǒng)。這些塔采用強(qiáng)制或誘導(dǎo)通風(fēng)機(jī)制。強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)塔在塔底部的進(jìn)氣面使用風(fēng)扇將冷空氣向上推通過煙囪。這使風(fēng)扇能夠在高靜壓系統(tǒng)中高效工作。這也便于日常維護(hù)和服務(wù)。此外，這些組件在干燥的進(jìn)氣流中的位置通過將它們與飽和廢氣隔離來延長組件壽命。誘導(dǎo)機(jī)械通風(fēng)塔利用安裝在塔頂甲板單元中的風(fēng)扇，冷卻空氣通過煙囪被拉上來。這導(dǎo)致入口空氣速度較低和出口空氣速度較高，從而降低了再循環(huán)的可能性，廢氣流回進(jìn)氣口。它還可以最大限度地減少風(fēng)扇噪音對附近鄰居的影響，并為在零度以下條件下運行的設(shè)備提供最大的風(fēng)扇結(jié)冰保護(hù)。這些系統(tǒng)需要使用耐腐蝕的風(fēng)扇材料，以確保較長的使用壽命并最大限度地減少維護(hù)要求。自然通風(fēng)冷卻塔利用自然對流氣流向上移動冷卻水。這些系統(tǒng)非常大（+400 英尺高）并且可以超過 500,000 gpm（每分鐘加侖）的流速。由于它們的尺寸，它們主要由電力公司使用。雙曲面設(shè)計因其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、材料要求低和冷卻效率高而成為自然通風(fēng)塔的標(biāo)準(zhǔn)。 2. 水和空氣流向的分類冷卻塔也可以通過空氣和水相對于彼此的流動方式來區(qū)分冷卻塔信息逆流設(shè)計（左）和橫流設(shè)計（右）橫流設(shè)計將空氣和水以 90 度混合度角。當(dāng)空氣水平流動時，水在重力作用下垂直向下流動。橫流系統(tǒng)往往比逆流系統(tǒng)具有更低的能源和運營成本。具體優(yōu)勢包括： ? 由于塔高較低，泵揚(yáng)程較低。 ·減少每年的能源消耗和運營成本。 ·接受水流的大變化而不會對水分配模式產(chǎn)生不利影響（板式換熱器的冬季運行）。 ·易于維護(hù)的點膠噴嘴。 · 由于水平空氣分布，減少了漂移和再循環(huán)以及較低的靜壓降。 · 對于給定的容量，可以使用更大直徑的風(fēng)扇以減少所需的功率。逆流設(shè)計使空氣和水垂直流動，水流下降，空氣上升。當(dāng)空氣垂直向上流動時，水從加壓噴頭噴出后垂直向下流動。由于空氣和水的使用效率更高，逆流系統(tǒng)往往比橫流系統(tǒng)占地面積更小。具體優(yōu)勢包括： 由于塔高增加，射程更遠(yuǎn)、距離更近。 · 由于壓力噴霧的液滴尺寸更細(xì)，空氣的使用效率更高。最冷的水與最干燥的空氣接觸，由于通過填充塔的垂直空氣運動使塔性能最大化需要電源，但對于給定的容量，需要的塔面積較小。循環(huán)類型 3. 冷卻塔也可分為開式和閉式冷卻塔 開式循環(huán)系統(tǒng)是將溫水分配到包裝材料“填充物”上的開式結(jié)構(gòu)。填料提供了一個大大擴(kuò)展的空氣-水界面，用于加熱空氣和蒸發(fā)。水通過與通過它的空氣直接接觸而被冷卻。冷卻后的水被收集在填料下方的冷水盆中，然后通過系統(tǒng)從中抽回。離開填料的加熱和載水空氣在遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的地方排放到大氣中，以防止它被吸入柱中。閉環(huán)系統(tǒng)中的冷卻塔與制冷系統(tǒng)的工作原理類似。冷卻液，通常是水或乙二醇混合物，包含在一個封閉的管道系統(tǒng)中，蒸發(fā)冷卻是通過在裝有熱水的管道上流動水來實現(xiàn)的。空氣通過在熱管外部層疊的循環(huán)水吸入，提供類似于開放式冷卻塔的蒸發(fā)冷卻。因此，間接冷卻塔的運行方式與開放式冷卻塔非常相似，但有一個例外：被冷卻的工藝流體包含在“封閉”回路中，不直接暴露于大氣或再循環(huán)的外部水。 7. 冷卻塔產(chǎn)品規(guī)格操作規(guī)格是用于設(shè)計和描述冷卻塔的參數(shù)。其中最重要的是冷卻能力，所有其他規(guī)格均由其決定。冷卻能力是在給定時間內(nèi)從冷卻液中耗散的熱能。它以冷卻塔噸為單位測量，即 15,000 Btu/h 或制冷噸 (12,000 Btu/h) 的 125%。除了上述設(shè)計類型外，所需的冷卻能力也會影響冷卻塔的泵揚(yáng)程、電機(jī)功率、流量和尺寸要求。 · 流量是指在給定時間內(nèi)流過冷卻塔的冷卻水量，單位為加侖每分鐘 (gpm) 或米每小時 (m3/h)。該參數(shù)取決于冷卻塔系統(tǒng)的冷卻能力、尺寸和可用泵送功率。 ? 泵頭壓力定義了克服冷卻系統(tǒng)中的流動阻力所需的泵送功率。具有更大阻力（反向流動）的更大系統(tǒng)將具有更大的水頭額定值。 ? 電機(jī)功率是用于驅(qū)動冷卻塔中風(fēng)扇的電機(jī)所需的額定值。美國通常用馬力（hp）來評定這個參數(shù)，而其他國家可能使用瓦特（W）。尺寸包括冷卻塔的高度及其槽容量和工作重量，所有這些都根據(jù)給定塔的所需冷卻能力和流量而變化。 8. 冷卻塔材料 根據(jù)設(shè)計和應(yīng)用，有許多材料可用于制造冷卻塔的每個部件。塔中使用的金屬包括用于傳熱和管道的銅、用于風(fēng)扇葉片的鋁以及用于結(jié)構(gòu)部件的鍍鋅或涂層碳鋼。水中的某些溶解成分具有引起金屬腐蝕的傾向，可引起腐蝕。塔中使用的金屬包括用于傳熱和管道的銅、用于風(fēng)扇葉片的鋁以及用于結(jié)構(gòu)部件的鍍鋅鋼。或涂層碳鋼。某些溶解在水中的成分有引起金屬腐蝕的傾向，額外的耐腐蝕性需要使用不銹鋼或非金屬材料來延長部件的壽命。設(shè)計提示：涂層碳鋼和鍍鋅鋼通常足以滿足大多數(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（“常規(guī)”）冷卻塔操作。使用不銹鋼的后續(xù)部件或系統(tǒng)將更加昂貴，但可以顯著延長材料在腐蝕性環(huán)境中的使用壽命。玻璃纖維增??強(qiáng)聚酯 (FRP) 是一種堅硬、輕質(zhì)的材料，具有耐腐蝕和承受重載的特點。它可用于構(gòu)建主要的塔組件和較小的系統(tǒng)組件。這種材料用于冷卻水中的化學(xué)物質(zhì)對金屬具有高度腐蝕性的系統(tǒng)。聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯和聚丙烯等聚合物有利于柱中的非結(jié)構(gòu)部件，在這些部件中，水腐蝕可能會抑制金屬的使用。木材是建造膨脹冷卻塔時常用的建筑材料。它在現(xiàn)場施工勞動力變得不那么重要的材料密集型設(shè)計中最具成本效益，適用于木材豐富的發(fā)展中國家。木材的化學(xué)防腐會污染環(huán)境（木材防腐化學(xué)品會通過流水流失）?；炷帘挥米髯匀煌L(fēng)冷卻塔的主要材料，盡管它也被用作一些較小系統(tǒng)的組件。設(shè)計提示：在實踐中，大多數(shù)冷卻塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計都包含多種材料類型。常見示例包括帶有 FRP 外殼的木材或鍍鋅鋼塔，或帶有不銹鋼集水盆的涂層碳鋼塔。以上就是冷卻塔知識百科。如果您有任何疑問或想了解任何信息，您可以直接聯(lián)系我們在湖北的代表。我們會不斷完善網(wǎng)站，希望對您有所幫助。

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