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蒸發式冷卻塔的工作原理及特性
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冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發作用來散去工業上或制冷空調中產生的廢熱的一種設備。

  基本原理是:干燥(低焓值)的空氣經過風機的抽動后,自進風網處進入冷卻塔內;飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動,濕熱(高焓值)的水自播水系統灑入塔內。當水滴和空氣接觸時,一方面由于空氣與不的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產生蒸發現象,帶到目前為走蒸發潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的。冷卻塔的工作過程:圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環水壓至冷卻塔的播水系統內,通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內,熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內,經出水管流入主機。一般情況下,進入塔內的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差,當風機運行時,在塔內靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發,成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動能便會降低,從而使循環水的溫度下降。從以上分析可以看出,蒸發降溫與空氣的溫度(通常說的干球溫度)低于或高于水溫無關,只要水分子能不斷地向空氣中蒸發,水溫便會降低。但是,水向空氣中的蒸發不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發,但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子便蒸發不出去,而是處于一種動平衡狀態。蒸發出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發便越容易進行,水溫便容易降低。
冷卻塔的適用范圍

  工業生產或制冷工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。例如:火電廠內,鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽,推動汽輪機做功使發電機發電,經汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器,與冷卻水進行熱交換凝結成水,再用水泵打回鍋爐循環使用。這一過程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水,使水溫度升高,挾帶廢熱的冷卻水,在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣,蒸發式冷卻塔從風筒處排入大氣環境中。冷卻塔應用范圍:主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域,應用較多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。

  結構形式

  為了節約能源,大型冷卻塔多用自然通風冷卻塔,它由通風筒、人字柱、環基、淋水裝置和塔心材料組成。

  通風筒多為鋼筋混凝土雙曲線旋轉殼,具有較好的結構力學和流體力學特性??翹逑虜勘咴抵С性詰染嗬氳腣形或X形斜支柱上,以構成冷卻塔的進風口??翹宓暮稍鼐敝е交∩??;《嘧齔紗泵嫻幕沸位∫猿惺苡尚敝е吹牟糠只防?,也可做成分離的單個基礎或樁基礎。

  通風筒的喉部直徑較小,當計算殼體蒸發式冷卻塔受壓穩定時,殼壁較薄,由此向上直徑逐漸增大構成氣流出口擴散段,塔頂處設有剛性環,喉部以下按雙曲線形逐漸擴大,下段殼壁也相應加厚,形成一個具有一定剛度的下環梁。通風筒也可做成截頭錐殼或組合錐殼,或用鋼構架外包木護板或石棉水泥護板的多邊形塔筒。德國在施梅豪森的核電站的一座高146米的干式冷卻塔中采用了網索結構的塔筒,外包鋁質護板,外包鋁質護板,具有較好的抗震和抗風性能。


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