冷卻塔的冷卻原理

水的冷卻是水將熱量傳給空氣，而使水自身的溫度降低下來(lái)。水的散熱方式主要靠流散熱與蒸發(fā)散熱，對(duì)于冷卻塔來(lái)說(shuō)，由輻射帶走的熱量很少，可以不考慮。

一，粵良冷卻塔的組成

冷卻塔一般有通風(fēng)筒、配水系統(tǒng)、淋水裝置、通風(fēng)設(shè)備、收水器和集水池等部分組成。

  1.1通風(fēng)筒

　　通風(fēng)筒是冷卻塔的外殼，氣流的通道。外界空氣由塔筒下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入塔內(nèi)（對(duì)于橫流塔則是從筒側(cè)進(jìn)入塔內(nèi)。）空氣穿過(guò)淋水裝時(shí)，與熱水進(jìn)行熱濕交換，然后排至塔外。

       通風(fēng)筒的外形和高度對(duì)氣流的影響很大，自然通風(fēng)冷卻塔就是靠塔內(nèi)外空氣的溫度差造成的壓差來(lái)抽風(fēng)的。因此，一般風(fēng)筒都很高，可高達(dá)150m以上。而機(jī)械通風(fēng)塔主要靠機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)，風(fēng)筒一般較低，在10m左右。通風(fēng)筒的形狀對(duì)塔內(nèi)氣流的阻力影響很大。通風(fēng)筒在結(jié)構(gòu)上還起支撐塔內(nèi)淋水裝置、配水裝置的作用。

   1.2配水系統(tǒng)

　   配水系統(tǒng)的作用是將熱水均勻的灑到整個(gè)淋水裝置上。配水系統(tǒng)有3鐘形式。

(1)槽式配水系統(tǒng)

通常由水槽、管嘴及濺水碟組成。熱水經(jīng)配水槽、管嘴落下,濺射在濺水槽碟上,濺成無(wú)數(shù)小水滴,射向四周,以達(dá)到向淋水裝置均勻布水的目的。

　　水槽可做成樹(shù)枝狀、環(huán)狀,管嘴安裝在槽底或槽側(cè),間距取決于濺水碟的濺撒半徑,ˉ濺撒半徑隨管嘴水流的跌落高度的增大而增大,一般濺水碟在管嘴下方0.5~0.7m處，其濺撒半徑也為0.5~0.8m,因此,管嘴的間距0~1.0m。

 (2)池式配水系統(tǒng)

配水池建在淋水裝置正上方,池底均勻地開(kāi)有4~10mm孔口(或者裝管嘴、噴嘴)，水由配水管經(jīng)溢流槽落入配水池中,通過(guò)池底的孔口或噴嘴灑向淋水裝置。為使各孔灑水均勻,要求池中有一定水深,一般不小于100mm。池式配水比較均勻,維護(hù)也方便，合于橫流式冷卻塔

(3)管式配水系統(tǒng)

　這種系統(tǒng)的配水部分由干管、支管組成。布水部分有噴嘴、配水管上開(kāi)孔及旋轉(zhuǎn)布水器3種形式。

　噴嘴前的工作壓力一般為4~7mH2O，

　孔口開(kāi)在配水管上,與水平成45角,直徑為5mm。

旋轉(zhuǎn)布水器是帶有幾根布水管的可轉(zhuǎn)動(dòng)的布水裝置。布水管上開(kāi)有孔眼或者細(xì)縫,水流中噴出，并利用水的沖力使裝置自行轉(zhuǎn)動(dòng)。它的布水是間歇的，對(duì)于提高配水程度有好處。

 1.3淋水裝置

　　淋水裝置又稱填料,其作用是使進(jìn)入塔內(nèi)的熱水盡可能地?cái)U(kuò)大與空氣的接觸表面積，延長(zhǎng)水在塔內(nèi)的流程,以增加水汽之間的熱濕交換。冷卻塔中的冷卻過(guò)程主要是在淋水裝置中進(jìn)行的,因此淋水裝置是冷卻塔的關(guān)鍵位。

 1.4通風(fēng)設(shè)備

機(jī)械通風(fēng)塔中一般用軸流風(fēng)機(jī)。軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、風(fēng)壓小，可作短時(shí)間反轉(zhuǎn)（在冬季可將熱風(fēng)反壓向塔的進(jìn)風(fēng)口，借以融化封口的冰凌），它可用調(diào)整葉片角度來(lái)改變風(fēng)量與風(fēng)壓，使用方便。

 1.5配風(fēng)導(dǎo)風(fēng)裝置

  　為使進(jìn)塔空氣分布均勻，也為了減少風(fēng)壓損失，常常需要在冷卻塔的適當(dāng)部位裝設(shè)配風(fēng)及導(dǎo)風(fēng)裝置。在填料下，加設(shè)配風(fēng)板對(duì)改善塔內(nèi)風(fēng)量有利。在進(jìn)風(fēng)口上方，加上弧形導(dǎo)風(fēng)板可以使進(jìn)入塔內(nèi)的氣流減少渦流，從而減少風(fēng)壓損失。在塔上部，塔筒與排風(fēng)筒的連接處應(yīng)做成平滑的弧線型銜接,以減少風(fēng)壓的渦流損失。另外,加大進(jìn)風(fēng)口面積,可使配風(fēng)均勻、阻力減少,但這也有一定限度,否則,會(huì)增大造價(jià)。一般進(jìn)風(fēng)口面積為填料斷面的0.35~0.45為宜。

 1.6收水器

　　收水器是攔截冷卻塔排除的熱空氣中的小水滴的裝置。在逆流塔中,設(shè)置在配水設(shè)備上,在橫流塔中,收水器斜放在淋水裝置的內(nèi)側(cè)。

　　收水器一般由1~2層甚至3層曲折排列的板條組成。有些地方也有用150~350mm厚的一層塑料斜交錯(cuò)填料作收水器的,效果較好。自然通風(fēng)塔中,由于風(fēng)速小,塔筒較高,一般水滴散失少,可不裝收水器。

 1.7集水池

　　為收集經(jīng)過(guò)淋水裝置冷卻以后的水,也為儲(chǔ)存調(diào)節(jié)水量而用。集水池建在塔的底部,一般有效水深1.2~1.5m,池內(nèi)設(shè)集水坑(深約0.3~0.5m),池底有不小于0.5%的坡度,坡向集水坑,以利于排污和放空。

　　在城市用水中,冷卻水量占較大的比例,這些冷卻水直接排放不僅造成熱污染,還會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)和資源浪費(fèi)因此,需要將這些冷卻水循環(huán)重復(fù)利用,以提高水的有效利用率,緩解當(dāng)前水資源短缺的狀況。使高溫的冷卻水降低溫度得以重復(fù)利用的關(guān)鍵設(shè)備就是冷卻塔。