工业冷却塔

工业冷却塔基本知识 摘要：

1、冷却塔的作用 工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。
1、冷却塔的作用

工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。



 前一循环为锅炉中水的循环，后一循环为冷却水的循环、其他工业部门，如石油、化工、钢铁等，也广泛使用冷却塔。冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水表面的空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气．用这种冷却方式的称为湿式冷却塔（简称湿塔）。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度．但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又依循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高的水；风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。缺水地区，补充水有困难的情况下；只能采用干式冷却塔（简称干塔或空冷塔）。干塔中空气与水（也有空气与乏汽）的热交换；是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气。干塔的热交换效率比湿塔低，冷却的极限温度为空气的干球温度。

2、冷却塔的分类

目前已经被淘汰的冷却塔型这里不再介绍，现还在使用的塔型，分类如下。

A、按通风方式分

按通风方式分有：

自然通风冷却塔

机械通风冷却塔

混合通风冷却塔。

B、按热水和空气的接触方式分

按热水和空气的接触方式分有：

湿式冷却塔；

干式冷却塔；

干湿式冷却塔。

C、按热水和空气的流动方向分

按热水和空气的流动方向分有：

逆流式冷却塔；

横流（交流）式冷却塔；

混流式冷却塔。

D、其他型式的冷却塔

其他型式有喷流式冷却塔和用转盘提水冷却的冷却塔。

3、各种冷却塔简述

自然通风逆流湿式冷却塔

自然通风逆流湿式冷却塔在我国电力部门使用*多，见图12。这种塔型的通风筒常采用双曲线形，用钢筋混凝土浇制其高度已达170多米。老式的塔筒平面上呈多角形、立面为锥形的，现在已经很少用了。

这种分配系统在平面上呈网状布置，分槽式布水、管式布水或槽管结合布水；然后通过喷溅设备，将水洒到填料上；经填料后成雨状落人蓄水池，冷却后的水抽走重新使用．塔筒底部为进风口，用人字柱或交叉柱支承。空气从进风口进人塔体．穿过填料下的雨区，和热水流动成相反方向流过填料（故称逆流式），通过收水器回收空气中的水滴后．再从塔街出口排出．塔外冷空气进人冷却塔后，吸收由热水蒸发和接触散失的热量，温度增加，湿度变大，密度变小．因此，收水器以上的空气经常是饱和或接近饱和状态；其温度要通过计算确定，初步设计时，可取为冷却塔进、出水温的平均值。塔外空气温度低、湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度差异在进风口内外产生压差。致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力，故称为自然通风。



为满足热水冷却需要的空气流量，塔内、外要有足够的压差，但塔内、外空气密度差是有限的，因此自然通风冷却塔必须建造一个高大的塔筒。填料断面气流速度一般为1.0～1.2m／s，比机械通风冷却塔气流速度要小。逆流方式冷却效果高，但通气阻力相对也大，所以填料体积小。填料有点滴式和薄膜式之分，现在大多采用薄膜式填料。

这种填料的特点是，水淋过填料时，水的表面积比较固定；在水量增大时其表面积没有多大变化，所以其淋水密度不宜太大，一般采用6～8（t／（Mh））。在高温、高湿地区，气压较低，形成同样的过塔气量，需要更高的塔简，所以对建造这种塔不利。自然通风湿式冷却塔建造费用高，运行费用低，随着国际上石油价格的提高，机械运行费用相应增加，自然通风冷却塔就显得更经济，因而被采用的愈来愈多了。

自然通风横流湿式冷却塔

这种塔的填料设置在塔简外，如图3所示。热水通过上水管，流人配水池，他底设布水孔，孔距约50CM，下连喷嘴，将热水洒到填料上冷却后，进入塔底水池，抽走重复使用。空气从进风口水平向穿过填料，与水流方向正交，故称横流式或交流式。空气出填料后，通过收水器，从塔街出口排出。在冷却方式中；逆流式效率*高，顺流式效率*差，横流式居中。由于横流冷却方式效率比逆流式差，所以需要比逆流式大的填料体积，但通气阻力较小，因此淋水密度可以加大到15～2Ot／（M·h）。横流塔若采用薄膜式填料，则因耗材料太多而增加了塔的造价，所以现在多采用点滴式填料。使用点滴式填料的另一个好处是，淋水表面在大水量时有较大的增加，相应地提高了冷却效果。这种塔的塔筒内是空的，气流速度可以高一些，因此塔筒宜径可以比同

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