冷却构筑物类型及工艺构造-详解

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：降低水温的设备称为冷却构筑物，大体分以下3类：水面冷却池、喷水冷却池、冷却塔。浅水冷却池内水流以平面流为主，深水冷却池内有明显和稳定的温差异重流。淋水填料是冷却塔的关键部位。淋水填料按照其中水被淋洒成后冷却表面形式不同，可分为点滴式、薄膜式、点滴薄膜式3种。

1.冷却构筑物的类型

工业生产过程中，往往会产生大量热量，使生产设备或产品温度升高，必须及时冷却，以免影响生产的正常进行和产品质量。降低水温的设备称为冷却构筑物，大体分以下3类：水面冷却池、喷水冷却池、冷却塔。

（1）水面冷却池水面冷却是利用水体的自然水面向大气中传质、传热方式来进行冷却的敞开式水池。水体水面冷却一般分为两种：

1）水面面积有限的水体，包括水深小于3m的浅水冷却池（池塘、浅水库、浅湖泊等）和水深不大于4m的深水冷却池（深水库、湖泊等）。

浅水冷却池内水流以平面流为主，深水冷却池内有明显和稳定的温差异重流。

2）水面面积很大的水体或水面面积相对于冷却水量是很大的水体（河道、大型湖泊、海湾等）。

大面积冷却池内根据水流分为3个区：主流区、回水区和死水区。扩大主流区，减小回流区，消灭死水区可以提高冷却效果。

在深水池中由于高温水与水池水的温差使主流区形成很好的温差异重流，使高温水上浮，低温水下降，上下两层的对流更有利于热水的表面散热冷却。

（2）喷水池喷水冷却池是利用喷嘴喷水进行冷却的敞开式水池，在池上布置配水管系统，管上装有喷嘴。压力水经喷嘴向上喷出，喷洒成均匀散开的小水滴，使水和空气接触面积增大；小水滴在以高速向上喷射而后又降落的过程中，有足够的时间与周围空气接触，改善蒸发与传导的散热条件。影响喷水池冷却效果的因素有：喷嘴形式和布置方式、水压、风速、风向、气象条件等。

喷水池由两部分组成：一部分是配水管及喷水嘴；另一部分是集水池和溢流井。

（3）冷却塔按循环供水系统中的循环水与空气是否直接接触，冷却塔分湿式（敞开式）、干式（密闭式）和干湿式（混合式）3种。其中形式最多，最常用的是湿式冷却塔。

湿式冷却塔是指热水和空气直接接触、传热和传质同时进行的敞开式循环冷却系统，其冷却极限为空气的湿球温度。在冷却塔内，热水从上向下喷洒成水滴或水膜，空气由上而下或水平方向在塔内流动，在流动过程中，水与空气间进行传热和传质，水温随之下降。

2.冷却塔的工艺构造

冷却塔的各组成部分及其相应的作用如下：

（1）配水系统将热水均匀地分配到冷却塔的整个淋水面积上。如分配不均，会使淋水装置内部水流分布不均，从而在水流密集部分通风阻力增大，空气流量减少，热负荷集中，冷效则降低。配水系统分为管式、槽式和池式3种。

（2）淋水填料配水系统溅落的水滴经多次溅射后变成微细小水滴或水膜，增大水和空气的接触面积，延长接触时间，从而保证空气和水的良好热、质交换作用。淋水填料是冷却塔的关键部位。淋水填料按照其中水被淋洒成后冷却表面形式不同，可分为点滴式、薄膜式、点滴薄膜式3种。填料必须满足以下要求：①较高的冷却能力。②亲水性强。③通风阻力小。④材料易得而又加工方便。⑤价廉、施工维修方便、质轻、耐久。

（3）通风及空气分配装置包括风机、通风筒和空气分配装置。

（4）其他装置包括除水器、除水池和塔体。

冷却构筑物类型及工艺构造-详解

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