《热质交换原理与设备》课件:第7章混合式热质交换设备的热工计算
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(2)气洗涤塔(或称洗涤塔)
在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收 气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或 干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以 水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以认为是它的一种 特殊形式。
(3)喷射式热交换器
在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的 速度,低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热传质, 并一起进入扩散管,在扩散管的出口达到同一压力和温度后 送给用户。
第七章 混合式热质交换设备的热工计算
混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传 热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢 热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热 速率。故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混 合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷 却、汽—水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的 应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程 以及其它许多生产部门中。
3.冷却塔的类型与结构
(1)冷却塔的类型
冷却塔有很多种类,根据循环水在塔内是否与空气直 接接触,可分成干式、湿式。
干式冷却塔是把循环水通入安装于冷却塔中的散热器内被空 气冷却,这种塔多用于水源奇缺而不允许水分散失或循环水 有特殊污染的情况。
湿式冷却塔则让水与空气直接接触,它是本章讨论的对象。
(a)开放式冷却塔,利用风力和空气的 自然对流作用使空气进入冷却塔,其冷 却效果要受到风力及风向的影响,水的 散失较大。
淋水装置可根据水在其中所呈现的现状分为点滴式、薄膜式 及点滴薄膜式三种。
点滴式 这种淋水装置通常用水平的或倾斜布置的三角 形或矩形枝条按一定间距排列而成,如图6-7所示。水 滴下落过程中水滴表面的散热以及在板条上溅散而成的 许多小水滴表面的散热约占总散热量的60%~75%,而 沿枝条形成的水膜的散热只占总散热量的25%~30%。
进行表面冷却器热工计算的主要目的是要使所选择的表 面冷却器能满足下列要求:
该冷却器能达到的热交换系数ε1应该等于空气处理 过程需要的ε1;
该冷却器能达到的接触系数ε2应该等于空气处理过 程需要的ε2;
该冷却器能吸收的热量应该等于空气放出的热量。
上面三个条件可以用三个方程来表示 :
f (Vy , w, )
前面四个已经介绍,这里主要讨论设备结构特性对混 合式设备热质交换的影响。
冷却塔结构特性的影响 冷却塔结构特性主要指填料的形式、填料的面积、形状及 填料的材料等。
喷淋室结构特性的影响 喷淋室的结构特性主要是指喷嘴排数、喷嘴密度、排管间 距、喷嘴型式、喷嘴孔径和喷水方向等,它们对喷淋室的 热交换效果均有影响。空气通过结构特性不同的喷淋室时,
2
1
t2 t1
ts2 ts1
f (Vy , N)
Q G(i1 i2 ) Wc (tw2 tw1)
第七章 混合式热质交换设备的热工计算
7.1 混合式换热器的形式与结构
1、喷淋室
2.冷却塔
7.2 影响混合式换热器热质交换效果的主要因素
影响混合式设备热质交换的因素很多,主要包括: 空气与水之间的焓差 空气的流动状况 水滴大小 水气比 设备的结构特性
6)空气与水的初参数:对于结构一定的喷淋室而言,空气 与水的初参数决定了喷淋室内热湿交换推动力的方向和大 小。因此,改变空气与水的初参数,可以导致不同的处理 过程和结果。
7.3 混合式设备发生热质交换的特点
1 喷淋室热质交换的特点
用喷淋室处理空气时,空气与经喷嘴喷出的水滴表面 直接发生接触,这时,空气与水表面之间不但有热量 交换,而且一般同时还有质量交换。根据喷水温度不 同,二者之间可能仅有显热交换;也可能既有显热交 换,又有质量交换引起的潜热交换,显热交换与潜热 交换之和构成它们之间的总热交换。但是,在实际的 喷淋室里,喷水量总是有限的,空气与水的接触时间 也不可能很长,所以空气状态和水温都是不断变化的, 而且空气的终状态也很难达到饱和。
(4)混合式冷凝器
这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝,最 后得到的是水与冷凝液的混合物。可以根据需要,或循环使 用,或就地排放。
混合式热交换器的共同优点:
结构简单,消耗材料少,接触面大,并因直接接触而有可能 使得热量的利用比较完全。
2、喷淋室的类型和构造 (1)喷淋室的构造
图6-2(a)是应用比较广泛的单级、 卧式、低速喷淋室,它由许多部件组成。 工作过程:被处理空气进入喷淋室 后流经喷水管排,与喷嘴中喷出的水 滴相接触进行热质交换,然后经后挡 水板流走。 前挡水板的作用:挡住飞溅出来的水滴和使进风均匀流动,因此
薄膜式 特点是利用间 隔很小的平膜板或凹凸 形波板、网格形膜板所 组成的多层空心体,使 水沿着其表面形成缓慢 的水流,而冷空气则经 多层空心体间的空隙, 形成水气之间的接触面。 水在其中的散热主要依 靠表面水膜、格网间隙 中的水滴表面和溅散而 成的水滴的散热等三个 部分,而水膜表面的散 热居于主要地位。
3)通风筒
通风筒是冷却塔的外壳,气流的通道。自然通风 冷却塔一般都很高,有的达150m以上。而机械通 风冷却塔的风筒一般在10m左右。包括风机的进 风口和上部的扩散筒。
为了保证进、出风的平缓性和清除风筒口的涡流 区,风筒的截面一般用圆锥形或抛物线形。
在机械通风冷却塔中,鼓风机装在塔的下部区域, 操作比较方便,这时由于它送的是较冷的干空气, 因此鼓风机的工作条件较好。但是,要防止因冷 却塔高度不大,被风吹过可能将塔顶排出的热而 潮湿的空气吹向下部,以致被风机吸入,造成热 空气的局部循环,恶化了冷却效果。
(b)风筒式自然通风冷却塔,利用较大 高度的风筒,形成空气的自然对流作用 使空气流过塔内与水接触进行传热,其 特点是冷却效果比较稳定。
机械通风冷却塔,(c)鼓风式,(d)抽风 式。具有冷却效果好和稳定可靠的特点, 它的淋水密度(指在单位时间内通过冷 却塔的单位截面积的水量)可远高于自 然通风冷却塔。
塔顶的抽风机用于排除受热而潮湿的空气,工作 条件较差。
上节内容回顾 6.5.3 表冷器的热工计算
用表面式冷却器处理空气,依据计算的目的不同,可分 为设计性计算和校核性计算两种类型。 (1)表冷器的热交换效率
表冷器的热交换系数的定义式为:
(2)表冷器的接触系数 表冷器的接触系数的定义为
(3)表冷器热工计算的主要原则
2)喷嘴密度:每1m2喷淋室断面上布置的单排喷嘴个 数叫喷嘴密度.实验证明,喷嘴密度过大时,水苗互 相叠加,不能充分发挥各自的作用。喷嘴密度过小时, 则因水苗不能覆盖整个喷淋室断面,致使部分空气旁 通而过,引起热交换效果的降低。喷嘴密度
n=13~24(个/m2排)
3)喷水方向:实验证明,在单排喷嘴的喷淋室中,逆喷比 顺喷热交换效果好,在双排的喷淋室中,对喷比两排均逆 喷效果好。显然,这是因为单排逆喷和双排对喷时水苗能 更好地覆盖喷淋室断面的缘故。如果采用三排喷嘴的喷淋 室,则以应用一顺两逆的喷水方式为好。
本章主要内容 7.1 混合式换热器的形式与结构 7.2 影响混合式换热器热质交换效果的主要因素 7.3 混合式设备发生热质交换的特点 7.4 喷淋室的热工计算 7.5 冷却塔的热工计算
7.1 混合式换热器的形式与结构
1、混合式热交换器的种类
(1)冷却塔(或称冷水塔)
在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经 提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经 济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的 冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用。
有时也称它为均风板。 后挡水板的作用:能将空气中夹带的水滴分离出来,防止水滴进
入后面的系统。 在喷淋室中通常设置一至三排喷嘴,最多四排喷嘴。喷水方向根
据与空气流动方向相同与否分为顺喷、逆喷和对喷,从喷嘴喷出 的水滴完成与空气的热质交换后,落入底池中。
底池和四种管道相通: 1)循环水管:底池通过滤水器与循环 水管相连,使落到底池的水能重复使用。 滤水器的作用是清除水中杂物,以免喷嘴 堵塞。 2)溢水管:底池通过溢水器与溢水管 相连,以排除水池中维持一定水位后多余的水。 在溢水器的喇叭口上有水封罩可将室内、外空气隔绝,防止喷淋室内产生异 味。 3)补水管:当用循环水对空气进行绝热加湿时,底池中的水量将逐渐减少, 由于泄漏等原因也可能引起水位降低。为了保持底池水面高度一定,且略低 于溢水口,需设补水管并经浮球阀自动补水。 4)泄水管:为了检修、清洗和防冻等目的,在底池的底部需设有泄水管, 以便在需要泄水时,将池内的水全部泄至下水道。
点滴薄膜式 铅丝水泥网格板是点滴薄膜式淋水装置的一种 ( 图 6-9) 。 它 是 以 16 ~ 18# 铅 丝 作 筋 制 成 的 50mm× 50mm×50mm方格孔的网板;每层之间留有50mm左右的间 隙,层层装设而成的。热水以水滴形式淋洒下去,故称点滴 薄膜式。
2)配水系统
配水系统的作用在于将热水均匀地分配到整 个淋水面积上,从而使淋水装置发挥最大的 冷却能力。常用的配水系统有槽式、管式和 池式三种。
即使μ及vρ值完全相同,也会得到不同的处理效果。
1)喷嘴排数:以各种减焓处理过程为例,实验证明单 排喷嘴的热交换效果比双排的差,而三排喷嘴的热交 换效果和双排的差不多。因此,三排喷嘴并不比双排 喷嘴在热工性能方面有多大优越性,所以工程上多用 双排喷嘴。只有当喷水系数较大,如用双排喷嘴,须 用较高的水压时,才改用三排喷嘴。
4)排管间距:实验证明,对于使用Y-1型喷嘴的喷淋室而言, 顺喷、对喷,排管间距均可采用600mm。加大排管间距对 增加热交换效果并无益处。所以,从节约占地面积考虑, 排管间距以取600mm为宜。
5)喷嘴孔径:实验证明,在其他条件相同时,喷嘴孔径小 则喷出水滴细,增加了与空气的接触面积,所以热交换效 果好。但是,孔径小易堵塞,需要的喷嘴数量多而且对冷 却干燥过程不利。所以,在实际工作中应优先采用孔径较 大的喷嘴。
槽式配水系统通常由水槽、管嘴及溅水 碟组成,热水从管嘴落到溅水碟上。溅 成无数小水滴射向四周,以达到均匀布 水的目的。
管式配水系统的配水部分由干管、支管 组成,它可采用不同的布水结构,只要 布水均匀即可。
池式配水系统的配水池建于淋水装置正 上 方 , 池 底 均 匀 地 开 有 4 ~ 10mm 孔 口 (或者装喷嘴、管嘴),池内水深一般不 小于100mm,以保证洒水均匀。
按照热质交换区段内水和空气流动方向 的不同,还有逆流塔、横流塔之分,水 和空气流动方向相反的为逆流塔,方向 垂直交叉的为横流塔,如图(e)所示。
(2)冷却塔的构造
冷却塔一般包括淋水装置、配水系统和通风筒等主要部分, 这些部分的不同结构,可以构成不同形式的冷却塔。
1)淋水装置
淋水装置又称填料,其作用在于将进塔的热水尽可能形成细 小的水滴或水膜,增加水和空气的接触面积,延长接触时间, 以增进水气之间的热质交换。在选用淋水装置的型式时,要 求它能提供较大的接触面积并具有良好的亲水性能,制造简 单而又经久耐用,安装检修方便、价格便宜等。
(2)喷淋室的类型 喷淋室有卧式和立式;单级和双级;低速和高速之分。 此外,在工程上还使用带旁通和带填料层的喷淋室。
立式喷淋室的特点是占地面积小,空气流动自下而上, 喷水由上而下,因此空气与水的热湿交换效果更好,一般 是在处理风量小或空调机房层高允许的地方采用。
双级喷淋室能够使水重复使用,因而水的温升大、水量 小,在使空气得到较大焓降的同时节省了水量。因此,它 更适宜于用在使用自然界冷水或空气焓降要求较大的地方。 双级喷淋室的缺点是占地面积大,水系统复杂。 一般低速喷淋室内空气的流速为2~3m/s,而高速喷淋室 内空气流速更高。为了减少空气阻力,均风板用流线型导 流格栅代替,后挡水板为双波型。
带旁通的喷淋室是在喷淋室的上面或侧面增加一个旁通风 道,它可使一部分空气不经过喷水处理而与经过喷水处理 的空气混合,得到要求处理的空气终参数。
带填料层的喷淋室由分层布置的玻璃丝盒组成。在玻璃丝 盒上均匀地喷水,空气穿过玻璃丝层时与各玻璃丝表面上 的水膜接触,进行热湿交换。这种喷淋室对空气的净化作 用更好,它适用于空气加湿或蒸发式冷却,也可作为水的 冷却装置。
在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收 气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或 干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以 水居多。空调工程中广泛使用的喷淋室,可以认为是它的一种 特殊形式。
(3)喷射式热交换器
在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的 速度,低压流体被引入混合室与射流直接接触进行传热传质, 并一起进入扩散管,在扩散管的出口达到同一压力和温度后 送给用户。
第七章 混合式热质交换设备的热工计算
混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传 热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢 热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热 速率。故凡允许流体相互混合的场合,都可以采用混 合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷 却、汽—水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的 应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程 以及其它许多生产部门中。
3.冷却塔的类型与结构
(1)冷却塔的类型
冷却塔有很多种类,根据循环水在塔内是否与空气直 接接触,可分成干式、湿式。
干式冷却塔是把循环水通入安装于冷却塔中的散热器内被空 气冷却,这种塔多用于水源奇缺而不允许水分散失或循环水 有特殊污染的情况。
湿式冷却塔则让水与空气直接接触,它是本章讨论的对象。
(a)开放式冷却塔,利用风力和空气的 自然对流作用使空气进入冷却塔,其冷 却效果要受到风力及风向的影响,水的 散失较大。
淋水装置可根据水在其中所呈现的现状分为点滴式、薄膜式 及点滴薄膜式三种。
点滴式 这种淋水装置通常用水平的或倾斜布置的三角 形或矩形枝条按一定间距排列而成,如图6-7所示。水 滴下落过程中水滴表面的散热以及在板条上溅散而成的 许多小水滴表面的散热约占总散热量的60%~75%,而 沿枝条形成的水膜的散热只占总散热量的25%~30%。
进行表面冷却器热工计算的主要目的是要使所选择的表 面冷却器能满足下列要求:
该冷却器能达到的热交换系数ε1应该等于空气处理 过程需要的ε1;
该冷却器能达到的接触系数ε2应该等于空气处理过 程需要的ε2;
该冷却器能吸收的热量应该等于空气放出的热量。
上面三个条件可以用三个方程来表示 :
f (Vy , w, )
前面四个已经介绍,这里主要讨论设备结构特性对混 合式设备热质交换的影响。
冷却塔结构特性的影响 冷却塔结构特性主要指填料的形式、填料的面积、形状及 填料的材料等。
喷淋室结构特性的影响 喷淋室的结构特性主要是指喷嘴排数、喷嘴密度、排管间 距、喷嘴型式、喷嘴孔径和喷水方向等,它们对喷淋室的 热交换效果均有影响。空气通过结构特性不同的喷淋室时,
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Q G(i1 i2 ) Wc (tw2 tw1)
第七章 混合式热质交换设备的热工计算
7.1 混合式换热器的形式与结构
1、喷淋室
2.冷却塔
7.2 影响混合式换热器热质交换效果的主要因素
影响混合式设备热质交换的因素很多,主要包括: 空气与水之间的焓差 空气的流动状况 水滴大小 水气比 设备的结构特性
6)空气与水的初参数:对于结构一定的喷淋室而言,空气 与水的初参数决定了喷淋室内热湿交换推动力的方向和大 小。因此,改变空气与水的初参数,可以导致不同的处理 过程和结果。
7.3 混合式设备发生热质交换的特点
1 喷淋室热质交换的特点
用喷淋室处理空气时,空气与经喷嘴喷出的水滴表面 直接发生接触,这时,空气与水表面之间不但有热量 交换,而且一般同时还有质量交换。根据喷水温度不 同,二者之间可能仅有显热交换;也可能既有显热交 换,又有质量交换引起的潜热交换,显热交换与潜热 交换之和构成它们之间的总热交换。但是,在实际的 喷淋室里,喷水量总是有限的,空气与水的接触时间 也不可能很长,所以空气状态和水温都是不断变化的, 而且空气的终状态也很难达到饱和。
(4)混合式冷凝器
这种设备一般是用水与蒸汽直接接触的方法使蒸汽冷凝,最 后得到的是水与冷凝液的混合物。可以根据需要,或循环使 用,或就地排放。
混合式热交换器的共同优点:
结构简单,消耗材料少,接触面大,并因直接接触而有可能 使得热量的利用比较完全。
2、喷淋室的类型和构造 (1)喷淋室的构造
图6-2(a)是应用比较广泛的单级、 卧式、低速喷淋室,它由许多部件组成。 工作过程:被处理空气进入喷淋室 后流经喷水管排,与喷嘴中喷出的水 滴相接触进行热质交换,然后经后挡 水板流走。 前挡水板的作用:挡住飞溅出来的水滴和使进风均匀流动,因此
薄膜式 特点是利用间 隔很小的平膜板或凹凸 形波板、网格形膜板所 组成的多层空心体,使 水沿着其表面形成缓慢 的水流,而冷空气则经 多层空心体间的空隙, 形成水气之间的接触面。 水在其中的散热主要依 靠表面水膜、格网间隙 中的水滴表面和溅散而 成的水滴的散热等三个 部分,而水膜表面的散 热居于主要地位。
3)通风筒
通风筒是冷却塔的外壳,气流的通道。自然通风 冷却塔一般都很高,有的达150m以上。而机械通 风冷却塔的风筒一般在10m左右。包括风机的进 风口和上部的扩散筒。
为了保证进、出风的平缓性和清除风筒口的涡流 区,风筒的截面一般用圆锥形或抛物线形。
在机械通风冷却塔中,鼓风机装在塔的下部区域, 操作比较方便,这时由于它送的是较冷的干空气, 因此鼓风机的工作条件较好。但是,要防止因冷 却塔高度不大,被风吹过可能将塔顶排出的热而 潮湿的空气吹向下部,以致被风机吸入,造成热 空气的局部循环,恶化了冷却效果。
(b)风筒式自然通风冷却塔,利用较大 高度的风筒,形成空气的自然对流作用 使空气流过塔内与水接触进行传热,其 特点是冷却效果比较稳定。
机械通风冷却塔,(c)鼓风式,(d)抽风 式。具有冷却效果好和稳定可靠的特点, 它的淋水密度(指在单位时间内通过冷 却塔的单位截面积的水量)可远高于自 然通风冷却塔。
塔顶的抽风机用于排除受热而潮湿的空气,工作 条件较差。
上节内容回顾 6.5.3 表冷器的热工计算
用表面式冷却器处理空气,依据计算的目的不同,可分 为设计性计算和校核性计算两种类型。 (1)表冷器的热交换效率
表冷器的热交换系数的定义式为:
(2)表冷器的接触系数 表冷器的接触系数的定义为
(3)表冷器热工计算的主要原则
2)喷嘴密度:每1m2喷淋室断面上布置的单排喷嘴个 数叫喷嘴密度.实验证明,喷嘴密度过大时,水苗互 相叠加,不能充分发挥各自的作用。喷嘴密度过小时, 则因水苗不能覆盖整个喷淋室断面,致使部分空气旁 通而过,引起热交换效果的降低。喷嘴密度
n=13~24(个/m2排)
3)喷水方向:实验证明,在单排喷嘴的喷淋室中,逆喷比 顺喷热交换效果好,在双排的喷淋室中,对喷比两排均逆 喷效果好。显然,这是因为单排逆喷和双排对喷时水苗能 更好地覆盖喷淋室断面的缘故。如果采用三排喷嘴的喷淋 室,则以应用一顺两逆的喷水方式为好。
本章主要内容 7.1 混合式换热器的形式与结构 7.2 影响混合式换热器热质交换效果的主要因素 7.3 混合式设备发生热质交换的特点 7.4 喷淋室的热工计算 7.5 冷却塔的热工计算
7.1 混合式换热器的形式与结构
1、混合式热交换器的种类
(1)冷却塔(或称冷水塔)
在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经 提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经 济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的 冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用。
有时也称它为均风板。 后挡水板的作用:能将空气中夹带的水滴分离出来,防止水滴进
入后面的系统。 在喷淋室中通常设置一至三排喷嘴,最多四排喷嘴。喷水方向根
据与空气流动方向相同与否分为顺喷、逆喷和对喷,从喷嘴喷出 的水滴完成与空气的热质交换后,落入底池中。
底池和四种管道相通: 1)循环水管:底池通过滤水器与循环 水管相连,使落到底池的水能重复使用。 滤水器的作用是清除水中杂物,以免喷嘴 堵塞。 2)溢水管:底池通过溢水器与溢水管 相连,以排除水池中维持一定水位后多余的水。 在溢水器的喇叭口上有水封罩可将室内、外空气隔绝,防止喷淋室内产生异 味。 3)补水管:当用循环水对空气进行绝热加湿时,底池中的水量将逐渐减少, 由于泄漏等原因也可能引起水位降低。为了保持底池水面高度一定,且略低 于溢水口,需设补水管并经浮球阀自动补水。 4)泄水管:为了检修、清洗和防冻等目的,在底池的底部需设有泄水管, 以便在需要泄水时,将池内的水全部泄至下水道。
点滴薄膜式 铅丝水泥网格板是点滴薄膜式淋水装置的一种 ( 图 6-9) 。 它 是 以 16 ~ 18# 铅 丝 作 筋 制 成 的 50mm× 50mm×50mm方格孔的网板;每层之间留有50mm左右的间 隙,层层装设而成的。热水以水滴形式淋洒下去,故称点滴 薄膜式。
2)配水系统
配水系统的作用在于将热水均匀地分配到整 个淋水面积上,从而使淋水装置发挥最大的 冷却能力。常用的配水系统有槽式、管式和 池式三种。
即使μ及vρ值完全相同,也会得到不同的处理效果。
1)喷嘴排数:以各种减焓处理过程为例,实验证明单 排喷嘴的热交换效果比双排的差,而三排喷嘴的热交 换效果和双排的差不多。因此,三排喷嘴并不比双排 喷嘴在热工性能方面有多大优越性,所以工程上多用 双排喷嘴。只有当喷水系数较大,如用双排喷嘴,须 用较高的水压时,才改用三排喷嘴。
4)排管间距:实验证明,对于使用Y-1型喷嘴的喷淋室而言, 顺喷、对喷,排管间距均可采用600mm。加大排管间距对 增加热交换效果并无益处。所以,从节约占地面积考虑, 排管间距以取600mm为宜。
5)喷嘴孔径:实验证明,在其他条件相同时,喷嘴孔径小 则喷出水滴细,增加了与空气的接触面积,所以热交换效 果好。但是,孔径小易堵塞,需要的喷嘴数量多而且对冷 却干燥过程不利。所以,在实际工作中应优先采用孔径较 大的喷嘴。
槽式配水系统通常由水槽、管嘴及溅水 碟组成,热水从管嘴落到溅水碟上。溅 成无数小水滴射向四周,以达到均匀布 水的目的。
管式配水系统的配水部分由干管、支管 组成,它可采用不同的布水结构,只要 布水均匀即可。
池式配水系统的配水池建于淋水装置正 上 方 , 池 底 均 匀 地 开 有 4 ~ 10mm 孔 口 (或者装喷嘴、管嘴),池内水深一般不 小于100mm,以保证洒水均匀。
按照热质交换区段内水和空气流动方向 的不同,还有逆流塔、横流塔之分,水 和空气流动方向相反的为逆流塔,方向 垂直交叉的为横流塔,如图(e)所示。
(2)冷却塔的构造
冷却塔一般包括淋水装置、配水系统和通风筒等主要部分, 这些部分的不同结构,可以构成不同形式的冷却塔。
1)淋水装置
淋水装置又称填料,其作用在于将进塔的热水尽可能形成细 小的水滴或水膜,增加水和空气的接触面积,延长接触时间, 以增进水气之间的热质交换。在选用淋水装置的型式时,要 求它能提供较大的接触面积并具有良好的亲水性能,制造简 单而又经久耐用,安装检修方便、价格便宜等。
(2)喷淋室的类型 喷淋室有卧式和立式;单级和双级;低速和高速之分。 此外,在工程上还使用带旁通和带填料层的喷淋室。
立式喷淋室的特点是占地面积小,空气流动自下而上, 喷水由上而下,因此空气与水的热湿交换效果更好,一般 是在处理风量小或空调机房层高允许的地方采用。
双级喷淋室能够使水重复使用,因而水的温升大、水量 小,在使空气得到较大焓降的同时节省了水量。因此,它 更适宜于用在使用自然界冷水或空气焓降要求较大的地方。 双级喷淋室的缺点是占地面积大,水系统复杂。 一般低速喷淋室内空气的流速为2~3m/s,而高速喷淋室 内空气流速更高。为了减少空气阻力,均风板用流线型导 流格栅代替,后挡水板为双波型。
带旁通的喷淋室是在喷淋室的上面或侧面增加一个旁通风 道,它可使一部分空气不经过喷水处理而与经过喷水处理 的空气混合,得到要求处理的空气终参数。
带填料层的喷淋室由分层布置的玻璃丝盒组成。在玻璃丝 盒上均匀地喷水,空气穿过玻璃丝层时与各玻璃丝表面上 的水膜接触,进行热湿交换。这种喷淋室对空气的净化作 用更好,它适用于空气加湿或蒸发式冷却,也可作为水的 冷却装置。