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哪些參數(shù)影響著閉式冷卻塔的冷效?

作者:方舟閉式冷卻塔 時間:2022-10-25 閱讀:70

  冷卻塔根據(jù)冷卻水與空氣的接觸方式分為開式冷卻塔和閉式冷卻塔。開式冷卻塔是指冷卻水與空氣直接接觸進(jìn)行熱濕交換冷卻塔;反之則成為閉式冷卻塔,它的運行時冷卻水與空氣不接觸,即冷卻水在盤管內(nèi)流動,其與空氣的換熱是通過與盤管內(nèi)壁的對流換熱、管壁熱傳導(dǎo)、管外壁與管外噴淋水的對流換熱、管外噴淋水與空氣的對流和蒸發(fā)換熱完成的。

  冷卻塔是蒸發(fā)冷卻的應(yīng)用場合之一,兩者都是利用水與空氣之間的熱濕交換來完成工作的,但冷卻塔與一般換熱器的最大區(qū)別,是其運行工況隨環(huán)境濕球溫度的變化而變化,是其運行的常態(tài)。對于開式冷卻塔來說,箱式變電站由于水與空氣直接接觸,根據(jù)有記錄的文獻(xiàn)中已經(jīng)明確確定了其冷卻能力與環(huán)境濕球溫度的關(guān)系,而對于閉式冷卻塔,在已知的文獻(xiàn)中,有的研究了噴淋水量、空氣流量、濕球溫度對閉塔冷卻效率的影響,有的文獻(xiàn)研究了氣水比、環(huán)境濕球溫度對全盤管逆流閉塔冷卻溫差的影響,而對于不同的閉塔塔型和同一塔型下不同設(shè)計參數(shù),濕球溫度與閉式冷卻能力關(guān)系的比較,尚無相關(guān)資料或文獻(xiàn)報道,所以本文的研究目的就是要探究環(huán)境濕球溫度對閉式冷卻塔蒸發(fā)冷卻能力的影響。

  冷卻塔的設(shè)計中,進(jìn)塔水溫與出塔水溫之差稱為冷卻溫差,出塔水溫與環(huán)境濕球溫度之差稱為逼近度(或稱為冷幅),逼近度的高低對冷卻塔的性能具有重要影響。

  圖1的左圖顯示了在相同進(jìn)塔水溫和不同濕球溫度下,理論模型塔(閉塔)的出塔水溫變化規(guī)律,并與開塔相比較。從圖中可以看出,所有的塔,隨著逼近度的增大,冷卻溫差隨之增大,但就變化規(guī)律,閉塔和開塔并不一致。至于該閉塔塔型的冷卻溫差比開塔還大,與閉塔風(fēng)系統(tǒng)和淋水系統(tǒng)相對管內(nèi)被冷卻水系統(tǒng)獨立有關(guān)。在較低環(huán)境濕球溫度時,由于噴淋水的進(jìn)口溫度與環(huán)境濕球溫度之差小于相應(yīng)開塔進(jìn)口水溫與環(huán)境濕球溫度之差,噴淋水能達(dá)到更低的逼近度,所以管內(nèi)水也可能達(dá)到更低的逼近度。

  圖1右圖是理論模型塔的塔一和京仁塔及開塔進(jìn)行比較,這是不同塔型間的比較。從圖中可以看出,京仁塔型由于有填料預(yù)冷卻,反而與開塔更接近,并且隨著濕球溫度的降低,該塔型的溫差比開塔要小。顯然理論模型塔的塔一與京仁塔有明顯的差別。

  由于實驗條件限制,難以復(fù)現(xiàn)設(shè)定工況,因此圖3是以實驗塔的實驗工況為基礎(chǔ),將與實驗塔相同設(shè)計能力的理論模型塔、京仁塔和開塔倒過來復(fù)現(xiàn)以上相同的實驗工況(即同一臺塔的變工況),其實驗工況見表1。

  此四種塔型設(shè)計工況的濕球溫度為28℃、進(jìn)塔水溫為37℃、出塔水溫為32℃、循環(huán)水量為27.2m3/h。從圖3中看到,四種塔型的環(huán)境濕球溫度和進(jìn)塔水溫越接近設(shè)計工況,出塔水溫的相差就越小,實驗工況水流量的大小在一定范圍內(nèi)時對四種塔型出塔水溫差影響不大。四種塔型出塔水溫有差別的原因主要并不是實驗工況流量的大小導(dǎo)致的,而可能是由于環(huán)境濕球溫度和進(jìn)塔水溫不同于設(shè)計工況而產(chǎn)生的。

  結(jié)論

  1)與開塔不同,閉塔的塔型和設(shè)計參數(shù)均影響環(huán)境濕球溫度與蒸發(fā)冷卻能力的關(guān)系。

  2)環(huán)境濕球溫度對閉式冷卻塔的出塔水溫影響顯著,在相同進(jìn)塔水溫下,出塔水溫隨著環(huán)境濕球溫度的升高而穩(wěn)定升高。對全盤管逆流形式的閉式冷卻塔,管材、管徑、壁厚等設(shè)計參數(shù)對環(huán)境濕球溫度與冷卻能力的關(guān)系有影響但不明顯。

  3)相同設(shè)計冷卻能力的幾種不同閉塔塔型,其運行工況越接近設(shè)計工況,相應(yīng)的實際冷卻能力越接近。相同設(shè)計冷卻能力的開塔和閉塔隨著逼近度的增大,冷卻溫差隨之增大,但就變化規(guī)律,閉塔和開塔并不一致,各閉塔間也不一致。