冷却塔的选型及应用场景分析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：蒸发传热带走的热量占冷却塔中传热量的75%～80%。常见的一种玻璃钢冷却塔如图2-6所示。玻璃钢冷却塔目前已有系列化产品，其处理的冷却水量可为8～500m3/h，水温降幅为5～25℃。表2-1为通常选用的玻璃钢冷却塔的规格型号。表2-1 部分玻璃钢冷却塔的规格型号由于玻璃钢冷却塔生产已系列化，规格齐全，而且体积轻，占地面积小，排列灵活，可以拆迁，运输方便，造价相对来说也较低，因此常为一些中小型化工厂、化肥厂等选用。

冷却塔是敞开式循环冷却水系统中主要设备之一。冷却塔用来冷却换热器中排出的热水。在冷却塔中，热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气则由下向上与水滴或水膜逆向流动，或水平方向交流流动，在气水接触过程中，进行热交换，使水温降低。

冷却塔的型式很多，根据空气进入塔内的情况分自然通风型和机械通风型两大类。自然通风型最常见的是风筒式冷却塔，如图2-4所示。

图2-4 自然通风冷却塔

1—配水系统 2—填料 3—百叶窗 4—集水池 5—空气分配区 6—风筒 7—热空气和水蒸气 8—冷水

图2-4中，空气靠冷却塔筒体的高度，像烟囱一样自然拔风，将空气吸入塔内与水滴逆向接触。冷却塔内部装有溅水装置或填料，由一排排板条交错排列而成。水顺着板条逐排淋降，溅成水滴。也可采用膜式填料，使水在填料表面上以薄膜形式与空气接触。填料可由木材、水泥板或聚氯乙烯板等制成。

机械通风型又分抽风式和鼓风式两种。根据空气流动方向又可分为横流式和逆流式。目前，最常见的机械通风型的冷却塔是抽风逆流或横流式冷却塔，如图2-5所示。

图2-5中，空气由塔顶的抽风机抽吸进入塔内，空气流动速度为90～210m/min。

在冷却塔内，热水与空气之间发生两种传热作用，一是蒸发传热，二是接触传热。蒸发传热是在表面温度时当水的饱和蒸汽压大于空气中水蒸气分压时，水滴表面的水分子克服液态水分子之间的吸引力而汽化逸入空气中，并带走气化潜热，使液态水的温度下降。每蒸发1kg水，带走约2.43×10⁶J的热量。蒸发传热带走的热量占冷却塔中传热量的75%～80%。接触传热是当空气的湿球温度低于水温时，热量从水传向空气，使空气温度提高而水温降低，带走的热量是显热，占冷却塔中传热量的20%～25%。

常见的一种玻璃钢冷却塔如图2-6所示。

图2-5 机械通风冷却塔

1—配水系统 2—填料 3—百叶窗 4—集水池 5—空气分配区 6—风机 7—风筒8—热空气和水蒸气 9—冷水

图2-6 玻璃钢冷却塔

1—玻璃钢塔体 2—淋水装置 3—填料 4—空气 5—接水盘 6—冷却水 7—热水 8—排风扇 9—热空气和水蒸气

玻璃钢冷却塔作用原理与机械通风冷却塔相似，所不同的是塔体外壳全部用玻璃钢预制成块状部件，运输到现场后再拼装而成。填料通常为聚氯乙烯材料压制成波纹板式或T波式，根据需要还可采用铝合金。

玻璃钢冷却塔目前已有系列化产品，其处理的冷却水量可为8～500m³/h，水温降幅为5～25℃。表2-1为通常选用的玻璃钢冷却塔的规格型号。

表2-1 部分玻璃钢冷却塔的规格型号

由于玻璃钢冷却塔生产已系列化，规格齐全，而且体积轻，占地面积小，排列灵活，可以拆迁，运输方便，造价相对来说也较低，因此常为一些中小型化工厂、化肥厂等选用。其缺点是强度和使用寿命都不如钢筋混凝土所构成的冷却塔。