冷却塔基本知识

冷却塔基本知识名目1、冷却塔的作用2、冷却塔的分类3、各种冷却塔简述1、冷却塔的作用如图1 所示的火电厂为例，锅炉回将水加热成高温高压蒸汽；推动汽轮机（2）作功使发电机（3）发电。

经汽轮机作功后的乏汽排入凝汽器（4），与冷却水进行热交换凝聚成水，再用水泵打回锅炉循环使用。

这一热力循环过程中；乏汽的废热在凝汽器中传给了冷却水，使水温升高．挟带废热的冷却水，在冷却塔（5）中将其热量传给空气（6），从塔筒出口排人大气。

在冷却塔内冷却过的水变为低温水，水泵将其再送入凝汽器，循环使用。

前一循环为锅炉中水的循环，后一循环为冷却水的循环、其他工业部门，如石油、化工、钢铁等，也广泛使用冷却塔。

冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水表面的空气与水直截了当接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气．用这种冷却方式的称为湿式冷却塔（简称湿塔）。

湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度．然而，水因蒸发而造成损耗；蒸发又依循环的冷却水含盐度增加，为了稳固水质，必须排掉一部分含盐度较高的水；风吹也会造成水的缺失。

这些水的亏损必须有足够的新水连续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。

缺水地区，补充水有困难的情形下；只能采纳干式冷却塔（简称干塔或空冷塔）。

干塔中空气与水（也有空气与乏汽）的热交换；是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流淌的空气。

干塔的热交换效率比湿塔低，冷却的极限温度为空气的干球温度。

2、冷却塔的分类目前差不多被剔除的冷却塔型那个地点不再介绍，现还在使用的塔型，分类如下。

A、按通风方式分按通风方式分有：自然通风冷却塔机械通风冷却塔混合通风冷却塔。

B、按热水和空气的接触方式分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。

C、按热水和空气的流淌方向分按热水和空气的流淌方向分有：逆流式冷却塔；横流（交流）式冷却塔；混流式冷却塔。

D、其他型式的冷却塔其他型式有喷流式冷却塔和用转盘提水冷却的冷却塔。

3、各种冷却塔简述自然通风逆流湿式冷却塔自然通风逆流湿式冷却塔在我国电力部门使用最多，见图12。

这种塔型的通风筒常采纳双曲线形，用钢筋混凝土浇制其高度已达170多米。

老式的塔筒平面上呈多角形、立面为锥形的，现在差不多专门少用了。

为满足热水冷却需要的空气流量，塔内、外要有足够的压差，但塔内、外空气密度差是有限的，因此自然通风冷却塔必须建筑一个高大的塔筒。

填料断面气流速度一样为1.0～1.2m／s，比机械通风冷却塔气流速度要小。

逆流方式冷却成效高，但通气阻力相对也大，因此填料体积小。

填料有点滴式和薄膜式之分，现在大多采纳薄膜式填料。

自然通风横流湿式冷却塔这种塔的填料设置在塔简外，如图3所示。

热水通过上水管，流人配水池，他底设布水孔，孔距约50CM，下连喷嘴，将热水洒到填料上冷却后，进入塔底水池，抽走重复使用。

空气从进风口水平向穿过填料，与水流方向正交，故称横流式或交流式。

空气出填料后，通过收水器，从塔街出口排出。

在冷却方式中；逆流式效率最高，顺流式效率最差，横流式居中。

由于横流冷却方式效率比逆流式差，因此需要比逆流式大的填料体积，但通气阻力较小，因此淋水密度能够加大到15～2Ot／（M·h）。

横流塔若采纳薄膜式填料，则因耗材料太多而增加了塔的造价，因此现在多采纳点滴式填料。

使用点滴式填料的另一个好处是，淋水表面在大水量时有较大的增加，相应地提升了冷却成效。

这种塔的塔筒内是空的，气流速度能够高一些，因此塔筒宜径能够比同客量的逆流塔小，相应降低了造价。

辅助通风冷却塔囹4是一种自然通风和机械通风共同作用的冷却塔在自然通风逆流式冷却塔底部，加装鼓风机以辅助塔简通风。

瑞舍吉-·考垂（R＿Cottre ll）公司设计的这种塔，高度为同容量自然通风速流塔的1／2，底部直径为其2／3，负荷小时能够不开风机。

英国因斯“B”（Ince B）电厂1000MW机组的辅助通风冷却塔，见图5，塔筒高116．4m，底部直径93．5M，出口直径53m，填料像横流式冷却塔一样，放在塔简外边，35个轴流风机布置在塔简和填料之间，风机直径7．9m。

填料高13m，进深6m。

此塔冷效相当于3个同尺寸的自然通风冷却塔，而造价较自然通风塔低15％，但加上30年运行费就不廉价了。

机力通风湿式冷却塔机械通风湿式逆流冷却塔分鼓风式和抽风式两种。

鼓风式塔从塔底部进风口用风机向塔内鼓风，现使用不多，其原理同抽风式，不再介绍。

抽风式塔如图6所示，较大型的机械通风逆流式冷却塔,一样是多座（格）塔连成一排，每格塔成正方形或矩形，从两面进风。

只有在单个塔时才作成圆形，如一些较小型（水量小于1000T／h）的玻璃钢冷却塔。

热水通过上水管进入冷却塔，通过槽式或管式配水系统，使热水沿塔平面成网状平均分布，然后通过喷嘴，将热水洒到填料上，穿过填料，成雨状通过空气分配区（雨区），落入塔底水池，变成冷却后的水待重复使用。

空气从进风口进入塔内，穿过填料下的雨区、与热水成相反方向（逆流）穿过填料、通过收水器、抽风机、从风筒排出。

淋水密度一样为q=12～15t／（mh）。

过大的淋水密度，专门在使用薄膜式填料时，会引起堵塞现象、气流阻力突然急剧增加。

通过填料断面的风速V=2．2～3．0M／S。

风速也不宜太大，不然会带来大的风吹缺失及阻力。

2. 8M／s风速会将直径0.5mm，相当于小斜雨的水滴吹走，薄膜式填料风速能够大一些，点滴式填料则风速应小一些。

进风口面积和填料断面面积之比取0．5～0．6为宜。

机械进风横流湿式冷却塔机械通风横流湿式冷却塔（图7）的要紧原理和自然通风横流式冷却塔一样，只是用风机来通风，因此风速能够高一些，一样填料断面风速取v=2.2～3.0m／s。

配水用盘式，为了保证水深比较平均，配水盘能够分几格，盘底打孔，装喷嘴将热水洒向填料，然后流人底部水池。

淋水密度大者可达20—50t／（m·h）。

填料倾斜安装。

以保证运行时水不洒到填料外。

对点滴式填料，倾角用9～11，薄膜式填料倾角用5～6。

填料高度和深度比值取2～2.5。

进风口安装百叶窗、叶片面与水平夹角取45～60。

多风机混式冷却塔多风机冷却塔即一座塔上安装多台风机，如图所示为一座多风机横流式冷却塔，也能够用于逆流式。

塔平面形状一样为圆形，也能够是长方形。

其原理与单风机塔相同。

这种塔的优点是，占地小，投资少，包括低的建筑费用及治理费用。

风机之间对热羽流有相互促进作用，因而羽流上升高度大、不易形成热空气向进风口回流。

由于风机的互相干扰、总的抽风量减小。

干式冷却塔干式冷却难的热水在散热翅管内流淌，靠与管外空气的温差，形成接触传热而冷却。

因此干式冷却塔的特点是：②水的冷却靠接触传热，冷却极限为空气的干球温度效率低，冷却水温高。

③需要大量的金属管（铝管或钢管），因此造价为同容量湿式塔的4～6倍。

因干式冷却塔有后两点不利因素，因此在有条件的地区，应尽量采纳湿塔。

干塔能够用自然通风，也能够用机械通风。

以火电厂常用的干式冷却塔为例，分为间接冷却和直截了当冷却两类。

间接冷却是指用冷却塔中冷却后的水，送往凝汽器中冷却由汽轮机井出的乏汽。

直截了当冷却是指不用凝汽器，将汽轮机排出的乏汽，用管道引人冷却塔直截了当冷却，变为凝聚水，用水泵送回锅炉重复使用。

图9所示为海勒（Heller）系统间接空冷干式自然通风冷却塔。

它的特点是使用喷射式凝汽器，汽轮机排出的乏汽与从冷却塔来的冷水，在凝汽器内直截了当混合，因此端差专门小。

混合后的水，约2％送回锅炉，其余的水送到冷却塔冷却。

因冷却水和锅炉水为同一种水，因此对水质要求高。

另外一个特点是，经冷却塔冷却后的水仍有较大的余压，在送人凝汽器往常，先用小型水轮发电机口收能量。

图9所示的散热器放在塔简的外边，类似湿式横流塔。

散热器也能够像湿式逆流塔一样放在塔筒里面，但为了排走散热器中的水，散热器不是完全水平布置，而有一定的坡度。

另外一种间接空冷塔，使用表面式凝汽器，乏汽和冷却水互不相混。

散热器用翅片管或螺纹管，材质为钢或铝。

管断面为椭圆形或圆形。

直截了当空冷塔如图10所示。

从汽轮机排出的乏汽，通过管道直截了当送入冷却塔内的散热管，用风机通风冷却成凝聚水，不要凝汽器，因此称直截了当空冷。

因为是将蒸汽直截了当送人散热管，而不像间接空冷送人冷却塔的是热水、因蒸汽体积比水大得多，因此送汽管专门粗，直径约为间接空冷的三倍多。

另外，输汽管道不能漏汽，不然就会直截了当阻碍汽轮机真空，降低出力。

干湿式冷却塔如图11所示，从塔下部湿段排出的湿空气，在同塔周围的冷空气接触后，即变成过饱和的空气而凝聚，形成雾，造成污染。

如果像图中那样，塔上部用干段，则由塔下部湿段排出的饱和湿空气，流经干段时，会被加热而变成不饱和的空气，因而出塔后可不能凝聚。

如图13所示为干湿式塔的排放空气状态变化情形的示例。

图中弯曲线为相对湿度。

①为塔周围大气状态。

②为湿塔时，从塔出口排出的湿空气状态，由于过饱和，水蒸气凝聚形成雾。

③为干湿式塔中，湿段出口的空气状态。

④为干段后的空气状态。

能够看出，从①变到④时，空气含湿量不变，只是温度升高。

然后与从温段来的空气混合，变为状态⑤，从塔出口排出。

相对周围空气状态。

⑤点空气状态处在非饱和区，因此从干湿式塔排出的湿空气可不能结雾，这确实是加干段的作用。

干段水量一样为总水量的20％～25％。

喷射型的冷却塔因此，只有针对不同的工艺系统特点，进行该系统的冷却塔的量体裁衣式的非标设计，哪怕是个不部件的非标设计才是合理的、经济的。

冷却塔整塔设计：按照工程的工期、水量、水温、埸地条件及水质情形，在塔的总体设计上需要作如下的考虑：A、冷却塔的差不多结构采纳砼结构放置在地面上，如此塔的差不多结构比较稳固结实同时爱护方便。

B、冷却塔的配水谊采纳槽管结合的方式，如此能够减小冷却塔的塔内进风阻力，使风机的效能发挥更好，因而整塔冷效提升。

C、风机直径要有所增大，从而改善塔内的风速分布情形，提升了塔的冷效。

D、由于有以上总体设计的几方面改进，塔的平面尺寸比常用的风机直径的砼塔有所减小。

如此节约了占地同时减小了造价。

炉体水系统冷却塔塔芯设计炉体水系统的特点是：炉体水系统为净水系统，水质相对较好，另一方面，水温的要求比较高。

A、填料：填料采纳质轻高效的PVC填料。

这种填料的热力阻力综合性能好，它的结构刚度也强。

常期使用能够不变型，从而能长期保持其性能。

B、喷头：选用多层流喷头。

目前常用的喷头是反射三型喷头，该喷头的配水比较平均，但它的缺点是下面的溅水盘易掉，造成配水不均。

故需对反射三型喷头进行改进，研制多层流喷头。

C、收水器：选用常用的波160-45填料。

水冲渣水系统冷却塔塔芯设计：水冲渣系统的冷却水特点：热水温度高达70℃、水质是有铁渣的浊水。