冷卻塔機房

2017-06-26 10:07:33

冷卻塔機房

淋水填料

冷卻塔點滴式淋水填料點滴式淋水填料主要依靠水在濺落過程中形成的小水滴進行散熱。在板條中,大水滴自上至下地不斷掉到下層板條上被濺散成許多細小水滴而進行水面散熱,得到冷卻。在三角形板條作為淋水填料中,熱水主要依靠以下三部分面積進行散熱:水在環繞板條流動形成的水膜表面散熱、在板條下部下降的大水滴表面散熱、大水滴掉到板條上濺散成小水滴表面散熱水滴小,表面積大,散熱效果好,其過程如圖3-9所示。點滴式淋水填料散熱效果與淋水填料中板條的斷面形狀、板條間距、上下層板條的垂直間距、水力負荷、空氣流速等有關。1、板形與排列1常用板條形有三角形、矩形、弧形、十字形、M形、Ω形等。2常用排列形式有傾斜式、棋盤式等,見圖3-10所示。三角形板條的寬面大多朝上排列,這種布置雖然固定不太方便,但有利于水滴的濺散,在逆流式冷卻塔中可以減少通風阻力,因此應用范圍廣泛。矩形板條如果寬面呈水平布置,則水滴的濺散效果較好,但在逆流式冷卻塔中,水平矩形板條會減少氣流通道的面積,從而增加通風阻力。把矩形板條呈傾斜布置傾角一般為45°,也有采用60°,既可減少通風阻力又可利用傾角起導風作用。2、構造尺寸1常用點滴式淋水填料的構造尺寸見表3-1。2點滴式淋水填料基本上均應用于大塔中,因此層數越多,高度較高。其層數和高度為:機械通風冷卻塔為13~33層;開放點滴式冷卻塔為10~23層。逆流式機械通風冷卻塔淋水填料高度一般為6~8m。350mm板寬的窄板濺水條件好,阻力較小,是點滴式淋水填料常用板寬尺寸。在橫流塔中一般采用水平放置形式,逆流塔中板條可以水平或傾斜傾角α一般為60°布置,傾斜布置可增大板條正反面水膜面積,有利于水的冷卻。板條垂直距離的增大可使小水滴數目增多。3、材料板條材料有木材、竹片、鋼絲網或鋼筋、水泥板、塑料板等。1鋼絲網或鋼筋水泥板條:經久耐用,但制作要求高,鋼筋平直不露筋,有一定保護厚度。現有鋼絲網或鋼筋水泥單塊板條或組合整塊式鋼筋水泥板條,如圖3-11所示。此種板條如出現裂縫水分滲入后,易加速鋼筋銹蝕。2塑料板條:大都用硬聚氯乙烯制作成十字架或T字形板條,多用于中小型冷卻塔。用硬聚氯乙烯制作的弧形板條,可用于較大的冷卻塔,塑料板條耐腐蝕性能優良。3木質淋水板條:表面不必拋光,以利形成水膜。木板條要用煤酚雜油進行防腐處理。最好用無釘開孔結構組合,亦可用鍍鋅鐵釘或竹釘企口結合。4竹制板條:選用生長多年的毛竹或淡竹、苦竹,以毛竹強度大,加工前要風干,板條加工后用煤酚雜油進行防腐處理。組裝竹片先鉆孔再釘,竹青面朝上。宜盡量采用塑料板、鋼絲網或鋼筋水泥板,少用或不用木材。冷卻塔薄膜式淋水填料為提高水的冷卻效果,對薄膜式淋水填料研究較多,一度進展較快,取得較顯著的成績,如斜波交錯填料,從20世紀80年代就被廣泛地在逆、橫塔中使用,至今方興未艾。在薄膜式淋水填料中,熱水以水膜狀態流動,增加了水與空氣的接觸表面積,從而提高了熱交換能力。薄膜式淋水填料的散熱由三個部分組成:水膜表面散熱,約占70%;格網間隙中的水滴表面散熱,約占20%;水由上層流到下層濺散成水滴散熱,約占10%。因此提高水膜表面積是增強水冷卻的主要途徑。薄膜式淋水填料可分為平膜板式、波形膜板式、網格形膜板式、凸凹形膜板式等。是目前使用較多的淋水填料,在機械通風和自然通風冷卻塔中被廣泛采用。1、平膜板式淋水填料常用的有木板條拼接的小間距平板淋水填料圖3-12所示,用鋼絲網水泥砂漿制作成的鋼絲網水泥平板式淋水填料圖3-13所示,板厚約8~12mm,或用細鋼筋水泥砂漿制作的板厚約12~20mm。這種板取材容易,表面潤濕性良好,使用期較長,但板厚度厚,重量大。厚度太薄施工困難并易撓曲出現裂縫。因此一般采用寬度不大于50mm,長度不大于1200mm的薄板,砂漿澆搗注意密實,否則水分易滲入板內,使鋼筋鋼絲網腐蝕。因此,有的冷卻塔采用酚醛熱壓板作為平膜板式淋水填料,但酚醛樹脂用量需比普通板增加一倍,以增強耐水侵蝕性。其水冷卻的基本原理是:熱水沿板表面流下,形成很薄的水膜,通過接觸傳熱和蒸發散熱作用,將水的熱量傳遞給空氣,使熱水得到冷卻。2、凸凹形膜板淋水填料由于水在平板膜上流動快,降落迅速,也容易集結成較大的水股流,減少了水膜表面,影響冷卻效果。凸凹形膜板淋水填料可延緩水流下降的速度,又有利于水膜的一次又一次破碎和重新分布,提高了水的冷卻效果。此類淋水填料有梯形斜波、斜波交錯、折波、點波、雙向波、雙斜波、雙梯波等,前三種淋水填料見圖3-14~圖3-16。此類淋水填料大都用硬聚氯乙烯片或聚丙烯片加熱壓制而成,片厚為0、3~0、5mm,填料形狀的設計,基本上需考慮以下方面:1有利于使水流破碎均勻分布于整個填料表面,形成均勻的水膜。2便于加工成規定樣式,結構強度較好,加工、生產、安裝成本低。3有一定耐水溫能力,一般硬聚氯乙烯填料片耐水溫不超過50℃,聚丙烯改性填料可用于65℃高水溫場合。4通風阻力小,氣流暢通。5斜波交錯填料經久耐用,自重較輕,運輸安裝方便。系用硬質薄片聚氯乙烯片、聚丙烯片、玻璃鋼片、薄鋁片等壓成斜波浪形。斜波傾角有30°、45°、60°、75°等,組裝時相鄰二片斜波傾角交錯排列,所以常稱斜交錯波紋填料。通常使用的規格有35mm×15mm—60°、50mm×20mm—60°波距×波高—斜角兩種。前者散熱效率高,但孔眼小、阻力大、易堵塞;后者散熱效率雖稍差,但孔眼大、阻力小、不易堵塞。斜交錯波紋填料是機械通風冷卻塔中應用最廣的填料。逆流塔多用60°斜波填料,橫流塔多用30°斜波填料。為使塑料填料表面的水濕潤性能良好,可用經化學處理表面為親水性的塑料制成,也有帶花紋的塑料填料。冷卻塔應采用阻燃型塑料填料,阻燃性能氧指數不得低于28。部分硬聚氯乙烯凹凸形淋水填料規格見表3-2。淋水填料可采用承接式、拉桿式、黏結式等方法組裝成塊,各種方法要確保連接牢固,整體剛度好。同時應具有熱力特性好、通風阻力小、組裝剛度好、承載能力強、通道尺寸大、通暢性好、不易堵塞等基本特性,填料材料性能應達到以下要求:1熱壓成形前的平片應塑化均勻,無分散不良的輔料,外觀色澤一致。2根據耐低溫要求,淋水填料平片在材質上可分為普通型和耐寒型兩種。當所在地區最低月平均氣溫低于-8℃時,應選用耐寒型平片。3平片的設計厚度宜為0、35~0、45mm,允許偏差為±0、03mm。4熱壓后的成形片的片邊不得有破裂或明顯缺口,片面不得翹曲、起拱。5成形片平面長、寬尺寸與設計要求允許偏差分別為±10mm及±5mm,片周輪廓成規則矩形,成形片最薄處厚度不小于0、2mm。6成形片經65℃熱水浸泡72h耐溫試驗后的高度變化率不得大于5、0%。表3-3為電力行業冷卻塔淋水填料的物理力學性能各項指標。冷卻塔淋水填料的散熱特性1、板條表面的散熱水膜在冷卻塔內各種形狀的板條表面流動時,要直接測量水膜冷卻的散熱系數和散質系數是很困難的,但研究穩定的熱交換和物質交換過程的準則方程時,可以用相似理論的方程來分析熱交換微分方程,并取得準則方程式如下:式中Nu——表征相界上交換強度的努謝爾特性準則及擴散準則;Rem——雷諾數。常數C及冪指數m均為常數,通過實驗確定。它是根據水和氣流在管道和溝槽內的直徑或寬度為d=uπ的條件下作為定形尺度,u為板條截面的周長,求得三角形及矩形截面的板條以不同方式成束排列時的C值及m值,代入式3-1進行計算。適用于水膜橫向繞流的三角形和矩形板條的常數C及m值見表3-6。2、液膜的散熱和散質當被冷卻的熱水流散成薄膜層時,交換系數主要取決于熱水沿著流動表面的形狀。從水膜沿圓形及矩形截面的垂直流道內表面流動時的散熱和散質情況的研究中可以得出結論。當與水流動方向相反的空氣流為流體力學上的穩定紊流時Re5000~13000;Ld≥50,其L為管道或溝槽的長度并且當表征介質物理性質的普蘭特爾熱準則及擴散準則時,Pγ為0、72及PγD為0、63時,對界面上的熱交換與物質交換準則可用下列公式來表示:此時,空氣的流速是按薄膜表面的相對速度來計算的。即在逆流時:式中w1——空氣的絕對速度ms;w2——水膜的流速ms。當水流從一種流態過流到另一種流態時,適用于水膜在矩形流道內流動場合下的交換準則為:準則Re及式3-5中的常數C及m的數值列于表3-7中,這些數據是在Ld為2414時用實驗方法求得的。NUD隨水溫的升高而有所減小,如圖3-19所示,其原因部分是由于在試驗中,水流表面的水蒸氣分壓力是按水的平均溫度來確定的,但未考慮到水面溫度下降的情況,熱流密度愈大則對其低估的程度亦愈大。可見不僅要了解熱交換強度而且還要熟悉容積散質系數的概念是非常必要的。在一般情況下不能將有限水面的蒸發和散熱的實驗結果直接應用于實踐中,而是需要通過實驗獲得數據供設計中采用。除了淋水填料的斷面形式不同影響熱交換表面散熱效果外,淋水填料的布置,即縱橫方向的間隔或孔徑水力負荷及空氣流動速度都直接關系到蒸發冷卻和散熱效果。淋水板條的垂直間距S2減少即可增加淋水填料中板條的層數,同時也可增加一些水膜面積。如果減小淋水填料的橫向間距或孔徑、波距等,也能達到同樣的效果,但過分地減少間距不僅不能增加散熱而且收不到預期的效果,反而使通風阻力及材料消耗指標隨之增加,在經濟上是不合理的。淋水填料中的空氣速度增大,可以使水滴降落及水膜流動時間延長,從而提高冷卻能力。蜂窩、點波、斜交錯、水泥格網、小波紋板等填料,具有較大的比表面積、孔隙率小等優點,故采用較高的淋水密度,并提高了填料中的風速,一般采用2、5~3、5ms。與此同時,大量細小水滴可能隨高速氣流吹出塔外,增大了水量損失及動力消耗。機械通風點滴式冷卻塔中風速一般取1、5~2、0ms為宜,建議不大于2、8ms,塔式冷卻塔中的風速,一般采取0、5~1、5ms。冷卻塔淋水填料的選擇淋水填料選用是否恰當,直接關系到冷卻效果。應根據塔形、熱力性能、阻力性能、通風條件、材質、檢修、填料的支承方式和結構、循環水水溫與水質以及造價等綜合因素,通過技術經濟比較后選擇。1、不同塔所要求的填料形式不同。如大中型逆流式冷卻塔中,普遍采用塑料斜波、梯形斜波、水泥格網和塑料折波等;橫流式冷卻塔中普遍采用塑料斜波和水泥弧形板條等。即使對于逆、橫流塔均適用的填料,也要注意在不同塔形中使用時的要求。如斜波填料在逆流式塔中采用60°斜波,而在橫流式塔中采用30°斜波。2、要求填料親水性能良好,有較高的熱交換性能和容許有較大的淋水負荷。塑料片制成的填料使淋水填料輕型化,體積縮小,單位體積的冷卻表面積增大,可容許較大的淋水負荷,其熱交換性能有很大提高。希望氣流流經淋水填料的阻力要小,氣流分布要均勻。3、填料的材料要易得,使用壽命長,安裝和運輸方便,價格便宜,容易維修。4、采用塑料材質淋水填料時,需注意:1當循環水水質較差、未經處理、在填料表面易結垢時,不宜采用填料片間距較小的斜波、蜂窩等形式的淋水填料。2塑料的材質應達到規定性能的指標:1在65℃條件下不發生幾何變形。2在設計最低氣溫條件下不破碎、不脆裂。3在正常運行、使用條件下其壽命不少于20年。4具有良好的阻燃性能。5、在設計淋水填料的支撐系統時,淋水填料的運行重量應計及以下各項:1填料的自重。2填料表面結垢及沉積物的重量。3填料表面的水膜重量,按填料片兩側表面各厚為0、5~1、0mm設計。4寒冷地區淋水填料下層可能形成掛冰荷載,視情況可采用150~250kgm2。水泥格網、折波、斜交錯填料、梯形斜波填料具有冷卻效果好、材料易得、耐久性好、通風阻力較小、氣流分布性能好等優點,目前大型冷卻塔采用較多,也有采用塑料格網、蜂窩等填料。中小型機械通風冷卻塔大多采用硬聚氯乙烯制作的斜波、梯形斜波或其他填料。橫流式冷卻塔填料布置橫流式冷卻塔淋水填料的徑深和高度,應根據工藝對冷卻水溫的要求、塔的通風形式、塔的造價和經常運行費用等因素,進行一系列技術經濟比較后確定。淋水填料徑深與高度之比值,一般可采用以下數值:1、機械通風冷卻塔不宜大于0、5。2、風筒式冷卻塔:淋水面積大于1000m2宜為0、7~1、0。淋水面積小于或等于1000m2宜為0、4~0、7。

玻璃鋼冷卻塔工作原理

如今玻璃鋼冷卻塔在我們生活里越來越常見,尤其是在如今的工地領域,更是常見。為何它會如此的深入到工地領域,這和它的工作原理是不可分割的。就拿如今安丘華強玻璃鋼有限廠家生產的玻璃鋼冷卻塔來說,它是利用水和空氣的接觸,從而通過蒸發的作用,從而解決在工業生產中出現的廢氣,從而解決如今空氣污染的問題,讓工業變得更加的環保,壞境破壞變小。正是因為這樣,如今的這種冷卻塔越來越受歡迎,越來越貼近我們的生活,讓我們不斷的去選擇,去探討著它。

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