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冷却塔技术

什么是冷却塔?冷却塔是一种利用蒸发冷却过程将废热转移到大气中的散热装置。废热作为温水进入冷却塔,并被泵送到冷却介质上方的配水系统。然后水通过塔向下分散,同时空气被吸入塔内。空气和水的混合使一小部分水蒸发,带走了水中的热量。这些热量被转移到空气中,空气从塔的顶部被抽出并排出到大气中。由此产生的冷水然后通过热源在一个连续的循环中再循环回来。

有两种类型的冷却塔:横流和逆流。

横流冷却塔

在横流塔的设计中,气流垂直于水流。当水分布并向下流过填料时,空气水平流过填料。横流塔比相同容量的逆流塔具有更小的物理足迹,这使得它们在空间有限的场所具有优势。

逆流冷却塔

在逆流塔的设计中,空气和水在相反的垂直方向上彼此平行流动。空气通过进气口进入塔内,垂直向上吸入,而水通过塔顶部的喷嘴喷射,然后通过填料向下流动。逆流塔比横流塔更常见,因为它们具有更低的抽水成本的优势。这是因为水通常被泵到比同样大小的横流塔更低的海拔。

自然通风与机械通风冷却塔

塔也可以分为自然通风和机械通风。顾名思义,自然通风塔允许空气通过自然对流循环。空气在塔内流动,因为当它变得温暖潮湿时,它自然会上升到较冷的空气之上,外部空气被吸入。为了产生必要的气流,自然通风冷却塔需要高烟囱来产生所需的气流。机械通风塔的功能类似,但利用风扇来产生所需的气流。因此,机械通风塔通常比自然通风塔小,但增加了运行成本。此外,还有羽流减弱塔,将蒸发冷却与干热交换器相结合,以减少羽流(蒸汽)可见性,在羽流可能产生安全问题或被视为审美不愉快的区域。

冷却塔填充介质

为了提高传热和塔的效率,在塔内安装填充介质,以增加空气和水之间的接触表面积以及接触时间(允许更多的废热蒸发)。有两种类型的填充:薄膜和飞溅。薄膜填充使水扩散成薄膜,在一个非常紧凑的体积中暴露出大量的表面。飞溅物将下落的水分解成小水滴,不断地将更多的水暴露在气流中。这两种方法都可以提高塔的性能;然而,填料的选择和数量根据热条件、塔的几何形状和水质而有所不同。

芯材料

漂移消除器去除废气中夹带的小水滴,最大限度地减少它们造成的麻烦和健康问题,如果允许它们随着加热空气从塔的顶部逸出。漂移消除器的设计目的是为气流创造一条曲折的路径。当水滴穿过它们时,它们被迫改变方向并冲击消漂器侧壁,合并并排回冷却塔的湿段。

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