冷却塔的工作原理:
冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。基本原理是:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与水的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。
冷却塔的工作过程:
圆形逆流式冷却塔的工作过程为例:热水自主机房通过水泵以的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机。一般情况下,进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
冷却塔的分类:
一、 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。
二、 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。
三、 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。
四、 按形状分有圆形冷却塔、方形冷却塔、矩形冷却塔。
五、 按冷却温度分有标准型冷却塔、中温型冷却塔、高温型冷却塔。
六、 按噪声分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
七、 按用途分有塑机用冷却塔、发电机用冷却塔、中频炉用冷却塔、中央空调冷却塔、电厂
冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学,加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数,冷却更是多因素,多变量与多效应综合的过程。冷却塔主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域,应用多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。具体划分,如下:
A、空气室温调节类:空调设备、冷库、冷藏室、冷冻、冷暖空调等;
B、制造业及加工类:食品业、药、金属铸造、塑胶业、橡胶业、纺织业、钢铁厂、化学品业、石化制品类等;
C、机械运转降温类:发电机、汽轮机、空压机、油压机、引擎等;
D、其他类行业……
冷却塔的作用是将携带废热的冷却水在塔体内部与空气进行热交换,使废热传输给空气并散入大气中。通用术语“冷却塔”是用来描述直接(开路)和间接(闭路)散热设备。虽然大多数想出一个“冷却塔作为一个开放的直接接触散热装置”,间接冷却塔,有时被称为“闭合电路的冷却塔”的是但也是一个冷却塔。
一个直接的,或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面,通过水与空气的接触,达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却。
填充可能包括多个,主要是垂直,湿面赖以传播的水(填充)或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴联几个层次薄膜(飞溅)。
1)冷却塔应冷效高、能耗省、噪声低、重量轻、体积小、寿命长、安装维修简单、飘水少。
2)选用的成品冷却塔应符合要求。
3)如工况与低温型冷却塔的标准工况的规定差距较大时,应根据产品样本中提供的热力性能曲线选定。
4)制造厂家所提供的热力性能曲线,如采用模拟塔上的试验数据整理绘制,则应根据模拟塔的试验条件与塔的运行条件的差异,对模拟塔的试验数据进行修正,修正系数0.80~ 1.00。
5)冷却塔的位置,应与建筑物保持间距,并避免布置在热源、废气和烟气排放口附近,如不能满足上述要求时,应采取技术措施,同时对热力性能进行校核。
6) 循环冷却水中应不含油类及对玻璃钢溶蚀的物质,水的浊度不应大于50mg/L。并应采取灭藻及水质稳定措施。
7) 循环水量不宜超过成品冷却塔的额定水量,如循环水量达不到额定水量的80% 时,应对选定的冷却塔配水系统进行校核。
8)冷却塔的数量宜与空调制冷机组数量相匹配。
9)根据对民用建筑噪声控制要求,可通过噪声的空间 衰减计算,选定低噪声或超低噪声冷却塔,如仍不能满足环境噪声指标时,应采取降噪措施。
10)宜在冷却塔附近加设屋顶消火栓和冲洗设施,作为灭火和冲洗淋水填料和塔体内沉积
物之用。
11)冷却塔材质应选用阻燃型,并符合防火要求,应在主要设备表和订货合同中标明。
12)选用成品冷却塔时,应注意电气控制的配合和协调。
玻璃钢格栅的应用:由于腐蚀性液体、气体的存在,造成在这些区域里的金属迅速腐蚀,虽然采取防腐蚀层等措施,但对构件的腐蚀仍然惊人,不仅造成生产环境恶劣,而且影响安全生产,有时不得不停产检修,在这些区域里使用玻璃钢格栅作结构材料则可以起到好的效果,它具有使用寿命长,成本低,安全可靠,无需维护,以及美观大方等一系列优点。
● 地沟盖板:许多化工厂、冶炼厂的电解车间、电厂的化学处理车间、电镀厂、蓄电池厂、机械厂的酸洗车间、制药厂、印染厂、盐矿等都有大量的地沟,地沟中多为腐蚀性液体,传统的地沟盖板有用角钢、扁铁焊接的玻璃钢格栅、铸铁玻璃钢格栅、水泥盖板等,这些材料不耐腐蚀,多则几年,少则几个月即被破坏,车间内呈现支离破碎的模样,使用玻璃钢格栅可以很好地解决腐蚀问题,同时便于污水泄入水沟中,还便于观察地沟内的情况。
● 双层地面:有许多车间,传统的操作方式是操作人员、产成品、废液、废渣处不同地面上,这有许多不便之处,易于造成防腐蚀地面的破坏。于实体地面概念不同的是双层玻璃钢格栅地面,即上层由玻璃钢格栅组成,下层为建筑基体地面,操作人员在玻璃钢格栅面层上行走,产成品可以放在玻璃钢格栅面层上,而废液、废渣、可排至下层基体地面,作业完毕可用强有力的喷水器冲洗,清除地面杂物,这样既方便了操作工人,也便于管理人员检查工作。
●玻璃钢格栅栈道:化工厂往往有许多栈道,有些是用于设备与设备之间的通道,有些供巡逻使用,这些栈道一般用圆钢焊接而成,由于腐蚀,往往每年都要作防腐蚀涂层,采用玻璃钢格栅制作这些栈道是佳选择。
●玻璃钢格栅操作平台:化工厂都有大量的操作平台,这些平台的铺面材料采用玻璃钢格栅比较合理,玻璃钢格栅耐腐蚀,毋需油漆,无需维护,使用寿命长,重量轻,与钢材相比,减轻重量3/4,所以安装时无需提升吊装设备,而且支撑构件也可以相应减少,对于直接支撑在设备上的操作平台就更加适合。玻璃钢格栅的开孔切割方便,使用弧形切割锯可以很方便地开孔来满足安装设备的要求,而且不会因开孔而造成玻璃钢格栅散落,对于移动式的操作平台,使用玻璃钢格栅就更加适合,此外玻璃钢格栅有一些弹性,长期在上面工作的人可以减轻疲劳,提高工作效率,因而是操作平台的理想材料。
●玻璃钢格栅罐顶平台:贮罐顶部的走道,平台往往是腐蚀比较严重的地方,到处锈迹斑斑,令人望而生畏。遭受严重腐蚀的平台、走道往往存在事故隐患,玻璃钢格栅制作的罐顶平台就可以完全改变这种状况。
●玻璃钢格栅海上石油平台:海上石油平台往往是用钢板网作铺面材料。
● 污水处理:在污水处理方面,玻璃钢格栅可做冷却塔下面操作平台的铺面材料,可做生化水处理池的挂具,也可作污水处理厂的检修走道。
● 船艇:在商用拖船上作甲板材料,由于减轻了甲板的重量,可以增加载货量。
● 其他:可作楼梯踏板;装配成的玻璃钢格栅的"I"型材可单独使用,也可以与FRP槽型材组装成梯式电缆桥架。
● 经济效益与制造效益:普通走道以圆钢焊接的玻璃钢格栅成本为1,则玻璃钢格栅为1.8~2.0,以花纹钢板铺设的走道成本为1,则玻璃钢格栅为1.3~1.5。
● 安装成本:由于玻璃钢格栅的重量仅为碳钢的1/4,所以运输、起吊、移动、组装方便,同时安装时不用动火,易燃易爆区域不必停产,因而它的安装成本只及碳钢的20%~40%。
● 寿命成本:这是主要的成本因素,在允许使用的介质条件下。
●玻璃钢格栅维护成本:钢材每年需维护,玻璃钢格栅基本不需维护。