3 冷卻塔 3.1 冷卻塔的分類 冷卻塔是利用空氣將冷卻水中的一部分熱量帶走,從而使水溫下降得到冷卻的專用的冷卻水散熱設(shè)備。在制冷工作過程中,從制冷機(jī)的冷凝器中排出的高溫冷卻循環(huán)水通過水泵送入冷卻塔,依靠水和空氣在冷卻塔中的熱濕交換,使其降溫冷卻后循環(huán)使用。按我國行業(yè)的不同分類方法,冷卻塔可分為自然通風(fēng)式和機(jī)械通風(fēng)式兩種類型。 a. 自然通風(fēng)冷卻塔的特點(diǎn)為: ①開放式冷卻塔中的水被冷卻的條件與噴水冷卻池相似,冷卻效果主要取決于風(fēng)力和風(fēng)向,適用于氣候干燥,有較大和穩(wěn)定的風(fēng)速的場合; ②開放點(diǎn)滴式冷卻塔由于淋水裝置,冷卻能力比開放式冷卻塔高,冷卻水量在500m3/h以下; ③塔式(風(fēng)筒式)冷卻塔中的水冷卻是靠塔內(nèi)外空氣比重差所造成的通風(fēng)抽力進(jìn)行水與空氣的熱濕交換,效果較為穩(wěn)定。 b. 機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔是依靠風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)使水冷卻的冷卻塔,它可分為順流式和逆流式兩種,應(yīng)用最多的是逆流式冷卻塔。 
3.2 冷卻塔的技術(shù)術(shù)語 a. 冷卻度:指水流經(jīng)冷卻塔前后溫差,等于進(jìn)入冷卻塔的熱水與離開冷卻塔的涼水之間的溫度差。 b. 冷卻幅度:指冷卻塔出水溫度同環(huán)境空氣濕球溫度之差。 c. 熱負(fù)荷:指冷卻塔每小時(shí)“排放”的熱量值。熱負(fù)荷等于循環(huán)水量乘以冷卻度。 d. 冷卻塔壓頭:指冷卻水由塔底提升到頂部并經(jīng)噴嘴所需要壓力。 e. 漂損:指水以細(xì)小的液滴形式混雜在循環(huán)空氣中而造成的損失。 f. 泄放:指連續(xù)或間接地排放少量循環(huán)水,以防止水中化學(xué)致銹物質(zhì)的形成和濃縮。 g. 補(bǔ)給:指為替補(bǔ)蒸發(fā)、漂損和泄放所需補(bǔ)充的水量。 h. 填料:指冷卻塔內(nèi)使空氣和水同時(shí)通過并得到充分接觸的填充物,有膜式、片式、松散式、飛濺式填料之分。 i. 水垢抑制劑:指為防止或減少在冷卻塔中形成硬水垢而添加在水中的化學(xué)物質(zhì),常用的有磷酸鹽、無機(jī)鹽、有機(jī)酸等。 j. 防藻劑:指為抑制在冷卻塔中生成藻類植物而添加在水中的化學(xué)物質(zhì),常用的有氯、氯化苯酚等。
3.3 逆流式冷卻塔 它主要由塔體、風(fēng)機(jī)葉片、電動(dòng)機(jī)和風(fēng)葉減速器、旋轉(zhuǎn)配水器、淋水裝置、填料、進(jìn)出水管系和塔體支架等組成。塔體一般由上、中塔體及進(jìn)風(fēng)百葉窗組成。塔體材料為玻璃鋼。風(fēng)機(jī)為立式全封閉 防水電動(dòng)機(jī),圓形冷卻塔的風(fēng)葉直接裝于電動(dòng)機(jī)軸端。而對(duì)于大型冷卻塔風(fēng)葉則采用減速裝置驅(qū)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)風(fēng)葉平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),布水器一般為旋轉(zhuǎn)式,利用水的反沖力自動(dòng)旋轉(zhuǎn)布水,使水均勻的向下噴灑,與向上或橫向流動(dòng)的氣流充分接觸。大型冷卻塔為了布水均勻和旋轉(zhuǎn)靈活,布水器的轉(zhuǎn)軸上安裝有軸承。 逆流式冷卻塔的填料多采用改性聚氯乙烯或聚丙烯等,當(dāng)冷卻水溫可能達(dá)到80℃以上時(shí),則采用鉛皮或玻璃鋼填料。
3.4 冷卻塔的淋水裝置 淋水裝置也叫冷卻填料。進(jìn)入冷卻塔的冷卻水流經(jīng)填料后,濺散成細(xì)小的水滴,形成水膜,增加水和空氣接觸的時(shí)間,使水與空氣更充分地進(jìn)行熱交換,降低冷卻水溫。 淋水裝置可由不同材料制成不同斷面形狀,并以不同方式排列。淋水裝置按照水噴灑在冷卻填料表面所形成的冷卻表面形式,可分為點(diǎn)滴式、薄膜式和點(diǎn)滴薄膜式三種。 a.點(diǎn)滴式淋水裝置。它將矩形或三角形的木材、竹材,水泥格網(wǎng)板及塑料板條,按照一定的間距排列水平布置或傾斜布置的各種型式,冷卻水從上層板條落在下層板條上,大水滴被濺散成許多小水滴,增加水滴的散熱面積,使水溫降低。 點(diǎn)滴式淋水裝置中板條的排列形式如圖10-12所示,有傾斜式、棋盤式等型式。 
b.薄膜式淋水裝置。目前,采用較多的形式有格網(wǎng)板、蜂窩、點(diǎn)波、和斜交錯(cuò)等形式。其散熱以水膜為主。 ①格網(wǎng)板淋水裝置。一般常用于大型冷卻塔,多采用鉛絲水泥格網(wǎng)板或用3mm塑料板插制的格網(wǎng)板,圖10-13所示為采用鉛絲水泥制作的格網(wǎng)板。 ②蜂窩淋水裝置。蜂窩淋水裝置填料的式樣,如圖10-14所示。其蜂窩淋水填料是用浸漬絕緣紙由酚醛樹脂粘接成紙芯,經(jīng)張拉、浸樹脂、烘固化,作成蜂窩狀的淋水板塊。 ③點(diǎn)波淋水裝置。其點(diǎn)波片由0.3~0.5mm厚的塑料硬片壓制成凹凸波浪狀,用銅絲正反串聯(lián)或粘接成多層的空心體。其上下左右均可相互溝通,使其與冷卻水熱交換的比較充分,冷卻效果較好。 ④斜交錯(cuò)淋水裝置。斜波交錯(cuò)填料的構(gòu)造如圖10-15所示。 其淋水片是由0.4mm左右的塑料硬片壓制成波紋傾斜瓦楞板狀,然后將30~60片為一組捆成一捆,填充在淋水裝置內(nèi)。相鄰兩片的波紋反向組裝,形成斜交錯(cuò)狀波紋。水流在相鄰兩片的棱背接觸點(diǎn)上均勻地分成兩股,自上而下多次接觸再分配,充分?jǐn)U散到各個(gè)表面,增大散熱效果。 c.點(diǎn)滴薄膜式淋水裝置。它是由點(diǎn)滴式和薄膜式兩種淋水裝置組合的新型淋水裝置。一般冷卻塔的上部為點(diǎn)滴式,下部為薄膜式,這將使配水均勻,冷卻效率提高。
3.5 冷卻塔配水裝置 配水裝置的作用是把冷卻水均勻地分配到淋水裝置的整個(gè)淋水面積上。 配水裝置有管式、槽式和池式三種。 a.管式布水器。管式配水裝置又有固定布水和旋轉(zhuǎn)布水兩種類型。 ①固定管式布水器。布水器的布水管一般布置成樹枝狀和環(huán)狀,布水支管上裝有噴頭。噴水前的水壓一般控制在0.04~0.07MPa范圍,如水壓過低,就會(huì)使噴水不均勻,反之,則消耗過多的能量。 ②旋轉(zhuǎn)管式布水器。旋轉(zhuǎn)管式布水系統(tǒng)如圖10-16所示。 b.槽式配水器。由配水槽、濺水噴嘴和溢水管等組成。如圖10-17所示。 c.池式配水器。由配水池、溢流管和濺水碟等組成。如圖10-18所示。 
3.6 冷卻塔的通風(fēng)設(shè)備 機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔中的通風(fēng)機(jī)一般采用軸流式風(fēng)機(jī),通過調(diào)整其葉片的安裝角度來調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)多采用封閉式電動(dòng)機(jī),對(duì)其接線端子采取了密封、防潮措施。 3.7 冷卻塔的空氣分配裝置 空氣分配裝置對(duì)逆流冷卻塔是指進(jìn)風(fēng)口和導(dǎo)風(fēng)板部分,對(duì)橫流冷卻塔只是指進(jìn)風(fēng)口部分。 進(jìn)風(fēng)口的面積與淋水裝置的面積,一般比例范圍為:薄膜式淋水裝置為0.7~1.0;點(diǎn)滴式淋水裝置為0.35~0.45。 抽風(fēng)式和開放式冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口,應(yīng)朝向傾斜的百葉窗,以改善氣流條件,并防止水滴濺出和雜物進(jìn)入冷卻塔內(nèi)。 3.8 冷卻塔的收水器 收水器的作用是將空氣和水分離,減少由冷卻塔排出的濕空氣帶出的水滴,降低冷卻水的損耗量。它是由塑料板、玻璃鋼等材料制成兩折或三折的檔水板。冷卻塔內(nèi)的收水器可使冷卻水助損耗量降低到0.1%~0.4% 。
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