冷卻塔知識(shí)：冷卻塔是工業(yè)流程的冷卻設(shè)備。它們被定義為任何使用風(fēng)扇或自然通風(fēng)來(lái)吸引或迫使空氣接觸并通過(guò)蒸發(fā)冷卻水的開(kāi)放式水循環(huán)裝置。冷卻塔最大限度地減少了天然水散熱器的熱污染，并允許循環(huán)水的再利用。當(dāng)人們想到冷卻塔時(shí)，可能會(huì)想到與核電站相關(guān)的大型塔。這些冷卻塔在尺寸方面屬于極端情況，但工作原理完全相同。這些和其他較小的塔廣泛用于工業(yè)應(yīng)用。一、冷卻塔的優(yōu)點(diǎn) 蒸發(fā)冷卻是冷卻塔作為一種除熱設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)。它們用于提供比空氣冷卻或干熱去除熱量所能達(dá)到的出水溫度低得多的出水溫度。

二、冷卻塔的部件 所有的冷卻塔都由一些基本部件組成，包括以下幾種： 1. 塔體結(jié)構(gòu)（框架）包圍著冷卻部件（如風(fēng)扇、管道）支持外部設(shè)備（泵、電機(jī)）。 2、填充物（由PVC、PP、陶瓷或木材制成）增加了表面積，減緩了水滴的速度，從而促進(jìn)空氣和水之間的蒸發(fā)和傳熱。最佳填料具有高表面積，但產(chǎn)生的風(fēng)阻較小。 3、冷水盆或盆位于塔底附近，接收污水并用泵將其通過(guò)系統(tǒng)再循環(huán)。 4. 除水器捕捉滯留在氣流中的水滴，最大限度地減少水分流失。 5. 風(fēng)扇（軸流式或離心式）用于使空氣通過(guò)系統(tǒng)。誘導(dǎo)系統(tǒng)使用位于塔頂附近的軸流風(fēng)扇，而強(qiáng)制系統(tǒng)使用位于底部附近的任何一種類(lèi)型。 3. 冷卻塔示意圖信息 4. 冷卻塔水循環(huán)系統(tǒng)及相關(guān)計(jì)算公式 運(yùn)行冷卻塔需要了解兩個(gè)獨(dú)立但又相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)：傳熱和水循環(huán)。水循環(huán)塔可以使用自來(lái)水（一般只有自來(lái)水）河水、沿海水（海水）或井水作為新鮮冷卻水的來(lái)源。在運(yùn)行過(guò)程中，來(lái)自系統(tǒng)外部的溫水被泵入塔中，通過(guò)管道或重力通過(guò)噴霧器或配水器分散。水通過(guò)風(fēng)扇或?qū)α髁ν苿?dòng)或吸入空氣接觸并冷卻。在再循環(huán)之前，根據(jù)冷卻過(guò)程中損失的量向水中添加新水。在冷卻塔中，水會(huì)以四種方式之一流失。蒸發(fā) (E) 是塔的主要冷卻功能，其中水從液體轉(zhuǎn)化為氣體并以蒸汽形式離開(kāi)塔。這就是熱量從冷卻劑傳遞到環(huán)境的方式。蒸發(fā)不是節(jié)水工作的主題。設(shè)計(jì)提示：節(jié)水工作的重點(diǎn)不是通過(guò)蒸發(fā)減少水分流失。但是，提高冷卻系統(tǒng)的傳熱效率會(huì)降低塔的蒸發(fā)負(fù)荷。漂移 (D) 是從塔中攜帶的少量水，例如霧或小水滴。它由擋板和除水器控制，在大多數(shù)系統(tǒng)中可以近似為總系統(tǒng)流量的 0.02%。 (B) 去除水以減少冷卻水中的溶解固體含量。隨著水從塔中蒸發(fā)，溶解的固體（如鈣、鎂、氯化物和二氧化硅）被留下。隨著更多的水蒸發(fā)，溶解固體的濃度增加，腐蝕的可能性增加。這種溶解固體的濃度由排污控制。仔細(xì)監(jiān)測(cè)和控制排污是冷卻塔運(yùn)行中節(jié)水的最重要的機(jī)會(huì)。池泄漏或溢出 (L) 是柱操作不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。為避免出現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)檢查浮子控制裝置以確保池水位得到適當(dāng)維護(hù)，并檢查系統(tǒng)閥門(mén)以確保沒(méi)有未說(shuō)明的損失。泄漏、排污和漂移共同構(gòu)成了總的水浪費(fèi) (W)。 W = L + B + D。加入冷卻塔的補(bǔ)充水量（M）由廢水和蒸發(fā)水的簡(jiǎn)單水質(zhì)平衡決定。 M = E + (B + D + L) = E + W。溶解的固體通過(guò)補(bǔ)給水進(jìn)入系統(tǒng)并通過(guò)廢水排出。 “濃度周期”(X) 是一個(gè)基于溶解固體濃度的參數(shù)，用于測(cè)量用水效率。要計(jì)算此比率，請(qǐng)將儲(chǔ)罐水中的電導(dǎo)率（離子濃度）(CW) 除以補(bǔ)給水的電導(dǎo)率 (CM)。 X = CW/CM 優(yōu)化用水效率需要最大化此比率，這將最大限度地減少排污并減少補(bǔ)給水需求。然而，這只能在補(bǔ)給水和冷卻塔水化學(xué)的限制范圍內(nèi)完成。隨著濃度增加的循環(huán)，溶解的固體增加，除非仔細(xì)控制，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。五、冷卻塔傳熱計(jì)算工業(yè)冷卻塔中的傳熱是空氣與循環(huán)水接觸量的函數(shù)。冷卻塔中的傳熱效率 (μ) 可以根據(jù)水的入口溫度 (TI) 和出口溫度 (TO) 以及空氣的濕球溫度 (Twb) 來(lái)定義。以下等式可用于計(jì)算此效率：μ = [(TI-TO)/(TI-Twb)] x 100 此運(yùn)行效率可因三種類(lèi)型的退化而降低： 污垢 - 在大多數(shù)水系統(tǒng)中，溶解的化學(xué)物質(zhì)會(huì)形成一層堅(jiān)硬的石灰或其他礦物“水垢”。腐蝕 - 表面和部件腐蝕，尤其是金屬表面的水腐蝕或油底殼中的污泥堆積。有機(jī)污垢——系統(tǒng)中藻類(lèi)或其他有機(jī)物的生長(zhǎng)。設(shè)計(jì)提示：大多數(shù)腐蝕或退化問(wèn)題的解決方案是使用中和劑和除藻劑適當(dāng)調(diào)節(jié)循環(huán)水，然后過(guò)濾以中和鹽分。 6. 冷卻塔類(lèi)型 塔設(shè)計(jì)是為特定應(yīng)用選擇合適的冷卻塔的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)可能因吃水、流量和循環(huán)類(lèi)型而異。 1. 冷卻塔按空氣流動(dòng)方式分類(lèi) 機(jī)械通風(fēng)塔使用機(jī)械風(fēng)扇使空氣通過(guò)系統(tǒng)。這些塔采用強(qiáng)制或誘導(dǎo)通風(fēng)機(jī)制。強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)塔在塔底部的進(jìn)氣面使用風(fēng)扇將冷空氣向上推通過(guò)煙囪。這使風(fēng)扇能夠在高靜壓系統(tǒng)中高效工作。這也便于日常維護(hù)和服務(wù)。此外，這些組件在干燥的進(jìn)氣流中的位置通過(guò)將它們與飽和廢氣隔離來(lái)延長(zhǎng)組件壽命。誘導(dǎo)機(jī)械通風(fēng)塔利用安裝在塔頂甲板單元中的風(fēng)扇，冷卻空氣通過(guò)煙囪被拉上來(lái)。這導(dǎo)致入口空氣速度較低和出口空氣速度較高，從而降低了再循環(huán)的可能性，廢氣流回進(jìn)氣口。它還可以最大限度地減少風(fēng)扇噪音對(duì)附近鄰居的影響，并為在零度以下條件下運(yùn)行的設(shè)備提供最大的風(fēng)扇結(jié)冰保護(hù)。這些系統(tǒng)需要使用耐腐蝕的風(fēng)扇材料，以確保較長(zhǎng)的使用壽命并最大限度地減少維護(hù)要求。自然通風(fēng)冷卻塔利用自然對(duì)流氣流向上移動(dòng)冷卻水。這些系統(tǒng)非常大（+400 英尺高）并且可以超過(guò) 500,000 gpm（每分鐘加侖）的流速。由于它們的尺寸，它們主要由電力公司使用。雙曲面設(shè)計(jì)因其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、材料要求低和冷卻效率高而成為自然通風(fēng)塔的標(biāo)準(zhǔn)。 2. 水和空氣流向的分類(lèi)冷卻塔也可以通過(guò)空氣和水相對(duì)于彼此的流動(dòng)方式來(lái)區(qū)分冷卻塔信息逆流設(shè)計(jì)（左）和橫流設(shè)計(jì)（右）橫流設(shè)計(jì)將空氣和水以 90 度混合度角。當(dāng)空氣水平流動(dòng)時(shí)，水在重力作用下垂直向下流動(dòng)。橫流系統(tǒng)往往比逆流系統(tǒng)具有更低的能源和運(yùn)營(yíng)成本。具體優(yōu)勢(shì)包括： ? 由于塔高較低，泵揚(yáng)程較低。 ·減少每年的能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本。 ·接受水流的大變化而不會(huì)對(duì)水分配模式產(chǎn)生不利影響（板式換熱器的冬季運(yùn)行）。 ·易于維護(hù)的點(diǎn)膠噴嘴。 · 由于水平空氣分布，減少了漂移和再循環(huán)以及較低的靜壓降。 · 對(duì)于給定的容量，可以使用更大直徑的風(fēng)扇以減少所需的功率。逆流設(shè)計(jì)使空氣和水垂直流動(dòng)，水流下降，空氣上升。當(dāng)空氣垂直向上流動(dòng)時(shí)，水從加壓噴頭噴出后垂直向下流動(dòng)。由于空氣和水的使用效率更高，逆流系統(tǒng)往往比橫流系統(tǒng)占地面積更小。具體優(yōu)勢(shì)包括： 由于塔高增加，射程更遠(yuǎn)、距離更近。 · 由于壓力噴霧的液滴尺寸更細(xì)，空氣的使用效率更高。最冷的水與最干燥的空氣接觸，由于通過(guò)填充塔的垂直空氣運(yùn)動(dòng)使塔性能最大化需要電源，但對(duì)于給定的容量，需要的塔面積較小。循環(huán)類(lèi)型 3. 冷卻塔也可分為開(kāi)式和閉式冷卻塔 開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)是將溫水分配到包裝材料“填充物”上的開(kāi)式結(jié)構(gòu)。填料提供了一個(gè)大大擴(kuò)展的空氣-水界面，用于加熱空氣和蒸發(fā)。水通過(guò)與通過(guò)它的空氣直接接觸而被冷卻。冷卻后的水被收集在填料下方的冷水盆中，然后通過(guò)系統(tǒng)從中抽回。離開(kāi)填料的加熱和載水空氣在遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的地方排放到大氣中，以防止它被吸入柱中。閉環(huán)系統(tǒng)中的冷卻塔與制冷系統(tǒng)的工作原理類(lèi)似。冷卻液，通常是水或乙二醇混合物，包含在一個(gè)封閉的管道系統(tǒng)中，蒸發(fā)冷卻是通過(guò)在裝有熱水的管道上流動(dòng)水來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？諝馔ㄟ^(guò)在熱管外部層疊的循環(huán)水吸入，提供類(lèi)似于開(kāi)放式冷卻塔的蒸發(fā)冷卻。因此，間接冷卻塔的運(yùn)行方式與開(kāi)放式冷卻塔非常相似，但有一個(gè)例外：被冷卻的工藝流體包含在“封閉”回路中，不直接暴露于大氣或再循環(huán)的外部水。 7. 冷卻塔產(chǎn)品規(guī)格操作規(guī)格是用于設(shè)計(jì)和描述冷卻塔的參數(shù)。其中最重要的是冷卻能力，所有其他規(guī)格均由其決定。冷卻能力是在給定時(shí)間內(nèi)從冷卻液中耗散的熱能。它以冷卻塔噸為單位測(cè)量，即 15,000 Btu/h 或制冷噸 (12,000 Btu/h) 的 125%。除了上述設(shè)計(jì)類(lèi)型外，所需的冷卻能力也會(huì)影響冷卻塔的泵揚(yáng)程、電機(jī)功率、流量和尺寸要求。 · 流量是指在給定時(shí)間內(nèi)流過(guò)冷卻塔的冷卻水量，單位為加侖每分鐘 (gpm) 或米每小時(shí) (m3/h)。該參數(shù)取決于冷卻塔系統(tǒng)的冷卻能力、尺寸和可用泵送功率。 ? 泵頭壓力定義了克服冷卻系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力所需的泵送功率。具有更大阻力（反向流動(dòng)）的更大系統(tǒng)將具有更大的水頭額定值。 ? 電機(jī)功率是用于驅(qū)動(dòng)冷卻塔中風(fēng)扇的電機(jī)所需的額定值。美國(guó)通常用馬力（hp）來(lái)評(píng)定這個(gè)參數(shù)，而其他國(guó)家可能使用瓦特（W）。尺寸包括冷卻塔的高度及其槽容量和工作重量，所有這些都根據(jù)給定塔的所需冷卻能力和流量而變化。 8. 冷卻塔材料 根據(jù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，有許多材料可用于制造冷卻塔的每個(gè)部件。塔中使用的金屬包括用于傳熱和管道的銅、用于風(fēng)扇葉片的鋁以及用于結(jié)構(gòu)部件的鍍鋅或涂層碳鋼。水中的某些溶解成分具有引起金屬腐蝕的傾向，可引起腐蝕。塔中使用的金屬包括用于傳熱和管道的銅、用于風(fēng)扇葉片的鋁以及用于結(jié)構(gòu)部件的鍍鋅鋼?；蛲繉犹间?。某些溶解在水中的成分有引起金屬腐蝕的傾向，額外的耐腐蝕性需要使用不銹鋼或非金屬材料來(lái)延長(zhǎng)部件的壽命。設(shè)計(jì)提示：涂層碳鋼和鍍鋅鋼通常足以滿足大多數(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（“常規(guī)”）冷卻塔操作。使用不銹鋼的后續(xù)部件或系統(tǒng)將更加昂貴，但可以顯著延長(zhǎng)材料在腐蝕性環(huán)境中的使用壽命。玻璃纖維增??強(qiáng)聚酯 (FRP) 是一種堅(jiān)硬、輕質(zhì)的材料，具有耐腐蝕和承受重載的特點(diǎn)。它可用于構(gòu)建主要的塔組件和較小的系統(tǒng)組件。這種材料用于冷卻水中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)金屬具有高度腐蝕性的系統(tǒng)。聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯和聚丙烯等聚合物有利于柱中的非結(jié)構(gòu)部件，在這些部件中，水腐蝕可能會(huì)抑制金屬的使用。木材是建造膨脹冷卻塔時(shí)常用的建筑材料。它在現(xiàn)場(chǎng)施工勞動(dòng)力變得不那么重要的材料密集型設(shè)計(jì)中最具成本效益，適用于木材豐富的發(fā)展中國(guó)家。木材的化學(xué)防腐會(huì)污染環(huán)境（木材防腐化學(xué)品會(huì)通過(guò)流水流失）?；炷帘挥米髯匀煌L(fēng)冷卻塔的主要材料，盡管它也被用作一些較小系統(tǒng)的組件。設(shè)計(jì)提示：在實(shí)踐中，大多數(shù)冷卻塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都包含多種材料類(lèi)型。常見(jiàn)示例包括帶有 FRP 外殼的木材或鍍鋅鋼塔，或帶有不銹鋼集水盆的涂層碳鋼塔。以上就是冷卻塔知識(shí)百科。如果您有任何疑問(wèn)或想了解任何信息，您可以直接聯(lián)系我們?cè)诤钡拇?。我們?huì)不斷完善網(wǎng)站，希望對(duì)您有所幫助。

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