冷卻塔-簡(jiǎn)介
冷卻塔
冷卻塔是集空氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、材料學(xué)、靜、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)力學(xué),加工技術(shù)等多種學(xué)科為一體的綜合產(chǎn)物。水質(zhì)為多變量的函數(shù),冷卻更是多因素,多變量與多效應(yīng)綜合的過程。
冷卻塔按水與空氣相對(duì)流動(dòng)狀況不同,不同類型冷卻塔優(yōu)、劣,是冷卻塔業(yè)界在學(xué)術(shù)上長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休的問題,這種爭(zhēng)論有力地促進(jìn)了冷卻塔的技術(shù)的發(fā)展,在爭(zhēng)論中各自揚(yáng)長(zhǎng)避短,使冷卻塔技術(shù)不斷完善,向節(jié)能降耗,提高效率,降低投資等目標(biāo)不斷技術(shù)進(jìn)步。
冷卻塔熱力性能好壞、噪聲高低、耗電大小、漂水多少是衡量冷卻塔品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵,是用戶及設(shè)計(jì)師在選用冷卻塔時(shí)反復(fù)考察比較中最觀注的焦點(diǎn)。
冷卻塔-性質(zhì)
玻璃鋼冷卻塔耐腐蝕、強(qiáng)度高、重量輕、體積小、占地少、美觀耐用,并且運(yùn)輸、安裝和維修都較方便。因而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門,對(duì)空調(diào)、制冷、空壓站、加熱爐及冷凝工藝等冷卻水循環(huán)系統(tǒng)尤為適宜。冷卻塔設(shè)計(jì)氣象條件大氣壓力:P=99.4×103kPa;干球溫度:θ=31.5℃;濕球溫度:τ =28℃(方形和普通型為27℃)
冷卻塔設(shè)計(jì)參數(shù)
1.標(biāo)準(zhǔn)型:進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃
2.中溫型:進(jìn)塔水溫43℃,出塔水溫33℃
3.高溫型:進(jìn)塔水溫60℃,出塔水溫35℃
4.普通型:進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃
5.大型塔:進(jìn)塔水溫42℃,出塔水溫32℃
冷卻塔-分類
根據(jù)冷卻過程的不同,冷卻塔分為濕式和干式兩類。
濕式冷卻塔
主要以蒸發(fā)過程散熱。塔內(nèi)水與空氣直接接觸進(jìn)行熱交換:空氣豎向流過水平布置的散熱裝置并與熱水下落方向相反的稱逆流式冷卻塔,如圖1和圖2。空氣水平流過豎向布置的散熱裝置并與熱水下落方向相交的稱橫流式冷卻塔。 冷卻塔
冷卻塔
干式冷卻塔
主要以傳導(dǎo)、對(duì)流散熱。塔內(nèi)水與空氣不接觸而是經(jīng)過帶鰭管組的散熱器與空氣接觸散熱。干式冷卻塔耗資大、效率低,但省水。
新發(fā)展干/濕式混合冷卻塔,熱水先通過干塔部分進(jìn)行降溫,然后流入濕塔部分再蒸發(fā)冷卻,兼有干式和濕式冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)。
冷卻塔 -工藝要求
要完成散熱過程,必須有足夠的冷空氣通過塔內(nèi)的散熱裝置進(jìn)行熱交換。因此,冷卻塔應(yīng)有通過氣流的結(jié)構(gòu)(通風(fēng)筒)和支承散熱裝置(濕式冷卻塔為配水、淋水裝置,干式冷卻塔為帶鰭管的散熱器)的構(gòu)架及冷卻水的回收裝置(濕式塔為集水池、干式塔為回水管道)。
通風(fēng)方式有:
自然通風(fēng)冷卻塔
以塔內(nèi)、外空氣密度差為推動(dòng)力產(chǎn)生氣流,故需要很高的通風(fēng)筒以產(chǎn)生足夠的抽力。世界上已建成高達(dá)170米,直徑為135米,每小時(shí)可冷卻水136200米的冷卻塔。
機(jī)力通風(fēng)冷卻塔
由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流,風(fēng)筒較短小,僅起排風(fēng)導(dǎo)流作用。風(fēng)機(jī)直徑較?。?.7~8.0米)的冷卻塔,多建成方格形的塔組;風(fēng)機(jī)直徑較大(12.0~20.0米及以上)的冷卻塔,多建成圓形或多邊形的單個(gè)塔;最大風(fēng)機(jī)直徑達(dá)26米。也有在一個(gè)圓形或多邊形的塔上裝設(shè)幾臺(tái)或十幾臺(tái)直徑較小的風(fēng)機(jī),以便調(diào)節(jié)負(fù)荷。風(fēng)機(jī)可布置成鼓風(fēng)式或抽風(fēng)式。
冷卻塔 -結(jié)構(gòu)形式
為了節(jié)約能源,大型冷卻塔多用自然通風(fēng)冷卻塔,它由通風(fēng)筒、支柱和基礎(chǔ)組成。通風(fēng)筒多為鋼筋混凝土雙曲線旋轉(zhuǎn)殼,具有較好的結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體力學(xué)特性。殼體下部邊緣支承在等距離的V形或X形斜支柱上,以構(gòu)成冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口。殼體的荷載經(jīng)斜支柱傳到基礎(chǔ)上?;A(chǔ)多做成帶斜面的環(huán)形基礎(chǔ)以承受由斜支柱傳來的部分環(huán)拉力,也可做成分離的單個(gè)基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。
通風(fēng)筒的喉部直徑最小,殼壁最薄,由此向上直徑逐漸增大構(gòu)成氣流出口擴(kuò)散段,塔頂處設(shè)有剛性環(huán),或?qū)⑺诰植考雍褚栽黾铀斶吘墑偠?。喉部以下按雙曲線形逐漸擴(kuò)大,下段殼壁也相應(yīng)加厚,形成一個(gè)具有一定剛度的下環(huán)梁。通風(fēng)筒也可做成截頭錐殼或組合錐殼,或用鋼構(gòu)架外包木護(hù)板或石棉水泥護(hù)板的多邊形塔筒。近幾年聯(lián)邦德國(guó)在施梅豪森的核電站的一座高146米,直徑為140米的干式冷卻塔中采用了網(wǎng)索結(jié)構(gòu)的塔筒,外包鋁質(zhì)護(hù)板,具有較好的抗震和抗風(fēng)性能。
機(jī)力通風(fēng)冷卻的方格形、圓形或多邊形的塔體均為框架結(jié)構(gòu),并有進(jìn)風(fēng)口、通風(fēng)筒和支承風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu),可按平面或空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。淋水裝置構(gòu)架為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),柱子可直接放在集水池底板上或支承在分離的單個(gè)基礎(chǔ)上。