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冷却塔知识：冷却塔是工业流程的冷却设备。它们被定义为任何使用风扇或自然通风来吸引或迫使空气接触并通过蒸发冷却水的开放式水循环装置。冷却塔最大限度地减少了天然水散热器的热污染，并允许循环水的再利用。当人们想到冷却塔时，可能会想到与核电站相关的大型塔。这些冷却塔在尺寸方面属于极端情况，但工作原理完全相同。这些和其他较小的塔广泛用于工业应用。一、冷却塔的优点 蒸发冷却是冷却塔作为一种除热设备的主要优点。它们用于提供比空气冷却或干热去除热量所能达到的出水温度低得多的出水温度。

二、冷却塔的部件 所有的冷却塔都由一些基本部件组成，包括以下几种： 1. 塔体结构（框架）包围着冷却部件（如风扇、管道）支持外部设备（泵、电机）。 2、填充物（由PVC、PP、陶瓷或木材制成）增加了表面积，减缓了水滴的速度，从而促进空气和水之间的蒸发和传热。最佳填料具有高表面积，但产生的风阻较小。 3、冷水盆或盆位于塔底附近，接收污水并用泵将其通过系统再循环。 4. 除水器捕捉滞留在气流中的水滴，最大限度地减少水分流失。 5. 风扇（轴流式或离心式）用于使空气通过系统。诱导系统使用位于塔顶附近的轴流风扇，而强制系统使用位于底部附近的任何一种类型。 3. 冷却塔示意图信息 4. 冷却塔水循环系统及相关计算公式 运行冷却塔需要了解两个独立但又相互关联的子系统：传热和水循环。水循环塔可以使用自来水（一般只有自来水）河水、沿海水（海水）或井水作为新鲜冷却水的来源。在运行过程中，来自系统外部的温水被泵入塔中，通过管道或重力通过喷雾器或配水器分散。水通过风扇或对流力推动或吸入空气接触并冷却。在再循环之前，根据冷却过程中损失的量向水中添加新水。在冷却塔中，水会以四种方式之一流失。蒸发 (E) 是塔的主要冷却功能，其中水从液体转化为气体并以蒸汽形式离开塔。这就是热量从冷却剂传递到环境的方式。蒸发不是节水工作的主题。设计提示：节水工作的重点不是通过蒸发减少水分流失。但是，提高冷却系统的传热效率会降低塔的蒸发负荷。漂移 (D) 是从塔中携带的少量水，例如雾或小水滴。它由挡板和除水器控制，在大多数系统中可以近似为总系统流量的 0.02%。 (B) 去除水以减少冷却水中的溶解固体含量。随着水从塔中蒸发，溶解的固体（如钙、镁、氯化物和二氧化硅）被留下。随着更多的水蒸发，溶解固体的浓度增加，腐蚀的可能性增加。这种溶解固体的浓度由排污控制。仔细监测和控制排污是冷却塔运行中节水的最重要的机会。池泄漏或溢出 (L) 是柱操作不当的结果。为避免出现问题，请检查浮子控制装置以确保池水位得到适当维护，并检查系统阀门以确保没有未说明的损失。泄漏、排污和漂移共同构成了总的水浪费 (W)。 W = L + B + D。加入冷却塔的补充水量（M）由废水和蒸发水的简单水质平衡决定。 M = E + (B + D + L) = E + W。溶解的固体通过补给水进入系统并通过废水排出。 “浓度周期”(X) 是一个基于溶解固体浓度的参数，用于测量用水效率。要计算此比率，请将储罐水中的电导率（离子浓度）(CW) 除以补给水的电导率 (CM)。 X = CW/CM 优化用水效率需要最大化此比率，这将最大限度地减少排污并减少补给水需求。然而，这只能在补给水和冷却塔水化学的限制范围内完成。随着浓度增加的循环，溶解的固体增加，除非仔细控制，否则会导致结垢和腐蚀问题。五、冷却塔传热计算工业冷却塔中的传热是空气与循环水接触量的函数。冷却塔中的传热效率 (μ) 可以根据水的入口温度 (TI) 和出口温度 (TO) 以及空气的湿球温度 (Twb) 来定义。以下等式可用于计算此效率：μ = [(TI-TO)/(TI-Twb)] x 100 此运行效率可因三种类型的退化而降低： 污垢 - 在大多数水系统中，溶解的化学物质会形成一层坚硬的石灰或其他矿物“水垢”。腐蚀 - 表面和部件腐蚀，尤其是金属表面的水腐蚀或油底壳中的污泥堆积。有机污垢——系统中藻类或其他有机物的生长。设计提示：大多数腐蚀或退化问题的解决方案是使用中和剂和除藻剂适当调节循环水，然后过滤以中和盐分。 6. 冷却塔类型 塔设计是为特定应用选择合适的冷却塔的基础。设计可能因吃水、流量和循环类型而异。 1. 冷却塔按空气流动方式分类 机械通风塔使用机械风扇使空气通过系统。这些塔采用强制或诱导通风机制。强制机械通风塔在塔底部的进气面使用风扇将冷空气向上推通过烟囱。这使风扇能够在高静压系统中高效工作。这也便于日常维护和服务。此外，这些组件在干燥的进气流中的位置通过将它们与饱和废气隔离来延长组件寿命。诱导机械通风塔利用安装在塔顶甲板单元中的风扇，冷却空气通过烟囱被拉上来。这导致入口空气速度较低和出口空气速度较高，从而降低了再循环的可能性，废气流回进气口。它还可以最大限度地减少风扇噪音对附近邻居的影响，并为在零度以下条件下运行的设备提供最大的风扇结冰保护。这些系统需要使用耐腐蚀的风扇材料，以确保较长的使用寿命并最大限度地减少维护要求。自然通风冷却塔利用自然对流气流向上移动冷却水。这些系统非常大（+400 英尺高）并且可以超过 500,000 gpm（每分钟加仑）的流速。由于它们的尺寸，它们主要由电力公司使用。双曲面设计因其结构强度高、材料要求低和冷却效率高而成为自然通风塔的标准。 2. 水和空气流向的分类冷却塔也可以通过空气和水相对于彼此的流动方式来区分冷却塔信息逆流设计（左）和横流设计（右）横流设计将空气和水以 90 度混合度角。当空气水平流动时，水在重力作用下垂直向下流动。横流系统往往比逆流系统具有更低的能源和运营成本。具体优势包括： • 由于塔高较低，泵扬程较低。 ·减少每年的能源消耗和运营成本。 ·接受水流的大变化而不会对水分配模式产生不利影响（板式换热器的冬季运行）。 ·易于维护的点胶喷嘴。 · 由于水平空气分布，减少了漂移和再循环以及较低的静压降。 · 对于给定的容量，可以使用更大直径的风扇以减少所需的功率。逆流设计使空气和水垂直流动，水流下降，空气上升。当空气垂直向上流动时，水从加压喷头喷出后垂直向下流动。由于空气和水的使用效率更高，逆流系统往往比横流系统占地面积更小。具体优势包括： 由于塔高增加，射程更远、距离更近。 · 由于压力喷雾的液滴尺寸更细，空气的使用效率更高。最冷的水与最干燥的空气接触，由于通过填充塔的垂直空气运动使塔性能最大化需要电源，但对于给定的容量，需要的塔面积较小。循环类型 3. 冷却塔也可分为开式和闭式冷却塔 开式循环系统是将温水分配到包装材料“填充物”上的开式结构。填料提供了一个大大扩展的空气-水界面，用于加热空气和蒸发。水通过与通过它的空气直接接触而被冷却。冷却后的水被收集在填料下方的冷水盆中，然后通过系统从中抽回。离开填料的加热和载水空气在远离进气口的地方排放到大气中，以防止它被吸入柱中。闭环系统中的冷却塔与制冷系统的工作原理类似。冷却液，通常是水或乙二醇混合物，包含在一个封闭的管道系统中，蒸发冷却是通过在装有热水的管道上流动水来实现的。空气通过在热管外部层叠的循环水吸入，提供类似于开放式冷却塔的蒸发冷却。因此，间接冷却塔的运行方式与开放式冷却塔非常相似，但有一个例外：被冷却的工艺流体包含在“封闭”回路中，不直接暴露于大气或再循环的外部水。 7. 冷却塔产品规格操作规格是用于设计和描述冷却塔的参数。其中最重要的是冷却能力，所有其他规格均由其决定。冷却能力是在给定时间内从冷却液中耗散的热能。它以冷却塔吨为单位测量，即 15,000 Btu/h 或制冷吨 (12,000 Btu/h) 的 125%。除了上述设计类型外，所需的冷却能力也会影响冷却塔的泵扬程、电机功率、流量和尺寸要求。 · 流量是指在给定时间内流过冷却塔的冷却水量，单位为加仑每分钟 (gpm) 或米每小时 (m3/h)。该参数取决于冷却塔系统的冷却能力、尺寸和可用泵送功率。 • 泵头压力定义了克服冷却系统中的流动阻力所需的泵送功率。具有更大阻力（反向流动）的更大系统将具有更大的水头额定值。 • 电机功率是用于驱动冷却塔中风扇的电机所需的额定值。美国通常用马力（hp）来评定这个参数，而其他国家可能使用瓦特（W）。尺寸包括冷却塔的高度及其槽容量和工作重量，所有这些都根据给定塔的所需冷却能力和流量而变化。 8. 冷却塔材料 根据设计和应用，有许多材料可用于制造冷却塔的每个部件。塔中使用的金属包括用于传热和管道的铜、用于风扇叶片的铝以及用于结构部件的镀锌或涂层碳钢。水中的某些溶解成分具有引起金属腐蚀的倾向，可引起腐蚀。塔中使用的金属包括用于传热和管道的铜、用于风扇叶片的铝以及用于结构部件的镀锌钢。或涂层碳钢。某些溶解在水中的成分有引起金属腐蚀的倾向，额外的耐腐蚀性需要使用不锈钢或非金属材料来延长部件的寿命。设计提示：涂层碳钢和镀锌钢通常足以满足大多数行业标准（“常规”）冷却塔操作。使用不锈钢的后续部件或系统将更加昂贵，但可以显着延长材料在腐蚀性环境中的使用寿命。玻璃纤维增​​强聚酯 (FRP) 是一种坚硬、轻质的材料，具有耐腐蚀和承受重载的特点。它可用于构建主要的塔组件和较小的系统组件。这种材料用于冷却水中的化学物质对金属具有高度腐蚀性的系统。聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯和聚丙烯等聚合物有利于柱中的非结构部件，在这些部件中，水腐蚀可能会抑制金属的使用。木材是建造膨胀冷却塔时常用的建筑材料。它在现场施工劳动力变得不那么重要的材料密集型设计中最具成本效益，适用于木材丰富的发展中国家。木材的化学防腐会污染环境（木材防腐化学品会通过流水流失）。混凝土被用作自然通风冷却塔的主要材料，尽管它也被用作一些较小系统的组件。设计提示：在实践中，大多数冷却塔的结构设计都包含多种材料类型。常见示例包括带有 FRP 外壳的木材或镀锌钢塔，或带有不锈钢集水盆的涂层碳钢塔。以上就是冷却塔知识百科。如果您有任何疑问或想了解任何信息，您可以直接联系我们在湖北的代表。我们会不断完善网站，希望对您有所帮助。

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