冷卻塔摘要：為了防止冷卻塔產(chǎn)生白霧，設(shè)計并制造了一種密閉式噴淋冷卻塔。在該冷卻塔中，冷卻水分成兩路分別在濕式換熱器和干式換熱器中冷卻降溫。濕式換熱器采用銅翅片管，冷卻水通過銅管向噴淋水釋放熱量，而噴淋水則和來流空氣在翅片管表面進行傳熱傳質(zhì)。低溫高濕的空氣流過干式換熱器后被銅鋁復合翅片管內(nèi)的冷卻水加熱，因此空氣出口溫度升高，使得出口空氣和外部空氣混合后的狀態(tài)點不與飽和空氣線相交，從而避免了白霧的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：冷卻塔；白霧；飽和；換熱器

1氣線相交，則水蒸氣冷凝成水珠，產(chǎn)生白霧現(xiàn)象。消除白霧機理如圖2所示。若混合過程線與飽和空氣線不相交，則水蒸氣不會發(fā)生冷凝。要達到這個效果，需要提高I點的溫度。即需要在濕式冷卻塔中加入干式段。

2試驗部分

2．1白霧防止型密閉式噴淋冷卻塔

在該冷卻塔中，冷卻水分兩路分別在濕式換熱器和干式換熱器中冷卻降溫。濕式換熱器采用銅翅片管，冷卻水通過銅管向噴淋水釋放熱量，而噴淋水則和來流空氣在翅片管表面進行傳熱傳質(zhì)。低溫高濕的空氣流過干式換熱器后被冷卻水加熱，因此空氣出口溫度升高，使得出口空氣和外部空氣混合后的狀態(tài)點不與飽和空氣線相交，從而避免了白霧的產(chǎn)生。該冷卻塔有兩種運行模式：當冷卻塔處于干式運行模式，即濕式換熱器傳熱管內(nèi)的冷卻水直接與空氣進行換熱，而噴淋水則被斷開；處于濕式運行模式時，濕式換熱器傳熱管內(nèi)的冷卻水被噴淋水冷卻，而噴淋水與空氣進行傳熱傳質(zhì)。白霧防止型密閉式噴淋冷卻塔結(jié)構(gòu)。

為了保證設(shè)備高度，冷卻塔采用臥式。為了保證迎面風速和風機可靠性，防止風機處在濕熱環(huán)境中，通風形式采用機械鼓風式。為了安裝方便，冷卻塔整個風筒采用矩形截面，自風機經(jīng)換熱器至出風口分為進風段、換熱段及出風段。換熱段的高度及寬度按照最利于換熱的情況設(shè)計，干濕換熱器之間留有一定間距，以保證氣流均勻。進風段至換熱段及換熱段至出風段的連接采用漸擴及漸縮管，設(shè)計以阻力小、氣流均勻、消除氣流脫壁和渦流現(xiàn)象為依據(jù)。除此以外整個風筒中用隔板消除氣流短路。為保證防腐，風筒和水箱均使用SUS304不銹鋼制作。

2．2試驗系統(tǒng)

本試驗所用的循環(huán)冷卻水用500m3地下蓄水池提供，利用3t／h的蒸汽鍋爐對其進行加熱；冷卻水量及噴淋水量利用截止閥進行控制；風量利用變頻器控制風機電機實現(xiàn)。

本試驗采取了對動態(tài)平衡系統(tǒng)進行測試的方案，即首先利用鍋爐蒸汽加熱水池中蓄水至水溫達

到標準工況點附近，然后關(guān)閉鍋爐、開啟冷卻塔樣機，此時由于冷卻樣機的散熱性能，溫度會持續(xù)平

穩(wěn)的下降，此時即可認為系統(tǒng)已達到動態(tài)平衡，即冷卻塔的進出水溫也開始平穩(wěn)地降低。此時的測定

值即可認為是相應(yīng)運行工況點的運行參數(shù)實測值。通過連續(xù)測試，即可得到多組工況點的實測值。

3結(jié)果與分析

3．1噪音測量

噪音測量結(jié)果如表1所示。

3．2熱工性能測量熱工性能測量主要包括：進風干球和濕球溫度、熱水流量、出水溫度。其測量結(jié)果見表2。由于測量時的空氣狀態(tài)不可能達到設(shè)計狀態(tài)，所以，需要將實際測量結(jié)果轉(zhuǎn)換到設(shè)計工況。干式狀態(tài)和濕式狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換公式［5］分別如下：Δtsd=Δtd×tws，i-tads，itw，i-tad，i×VwVws（1）式中：Δtsd---設(shè)計熱水溫差，℃；Δtd---實測熱水溫差，℃；tws，i---標準工況下進塔水溫，℃；tads，i---標準工況下進塔風溫，℃；tw，i---實測進塔水溫，℃；tad，i---實測進塔風溫，℃；Vw---實測的熱水比體積，m3／kg；Vws---設(shè)計工況下的熱水比體積，m3／kg。Δtsw=［Δtd·tws，i-tads，itw，i-tad，i+（Δtw-Δtd）·Pws-PasPw-Pa］·VwVws（2）式中：Δtsw---設(shè)計濕式運行時熱水溫差，℃；Δtw---實測濕式運行時熱水溫差，℃；Δtd---實測干式運行時熱水溫差，℃；Pw---實測進水溫度對應(yīng)下的飽和水蒸氣壓力，Pa；Pws---標準進水溫度下對應(yīng)的飽和水蒸氣壓力，Pa；Pa---實測進風狀態(tài)下飽和水蒸氣壓力，Pa；Pas---標準進風狀態(tài)下飽和水蒸氣壓力，Pa。5主要技術(shù)經(jīng)濟指標

5．1建設(shè)投資

廢水處理站占地面積約170m2，總裝機容量為30kW，總運行功率為20kW，工程總投資244．79萬元，其中土建投資49．96萬元，設(shè)備及安裝工程156．82萬元，其它38．01萬元。

5．2運行費用

總運行功率20kW，平均每天運行時間20h，噸水電費0．80元／d，藥劑費0．10元／d，膜元件費用0．44元／d，總運行成本為：0．8＋0．1＋0．44＝1．34元／d，每天運行費用1．34×300＝402元。

冷卻水采用處理水，則每天可節(jié)省自來水300t以上，每天可節(jié)約自來水費540元。按每噸水0．7元的排污收費標準，每天節(jié)約排污費用為0．7×300＝210元。每天相對于未建設(shè)廢水處理站前節(jié)約開支費用為540＋210－402＝348元，按300天算，每年節(jié)約生產(chǎn)開支104400元。

6結(jié)論

本工程采用隔油－高效溶氣氣?。ど锓磻?yīng)器工藝處理松香、松節(jié)油生產(chǎn)及深加工企業(yè)生產(chǎn)廢水，裝置運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，操作簡便，運行方式靈活，對水質(zhì)波動適應(yīng)能力強，出水可直接回用于循環(huán)冷卻水。本工程設(shè)計充分利用廠內(nèi)原有設(shè)施，節(jié)省了大筆土建投資費用，且相對于未建設(shè)污水處理站前，每年節(jié)約生產(chǎn)開支10余萬元。因此，該冷卻塔可以廣泛應(yīng)用于各種地區(qū)，能夠充分地避免熱濕污染。

4結(jié)論

（1）根據(jù)冷卻塔白霧形成和消除的機理，給出了消除冷卻塔白霧的設(shè)計方法。根據(jù)該設(shè)計方法，設(shè)計并制造了白霧防止型密閉式噴淋冷卻塔。

（2）通過對白霧防止型密閉式噴淋冷卻塔的性能測試，結(jié)果表明：該冷卻塔的噪音可控制在企業(yè)標準之內(nèi)，并且無論冷卻塔是處于干式運行模式還是濕式運行模式，冷卻功率均能大于企業(yè)標準，而且無白霧產(chǎn)生。

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