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冷卻塔淋水化工填料作用

發(fā)布時間:2021-04-16 10:20:44 人氣:

冷卻塔淋水填料是冷卻塔內主要的部件之一,它的作用是將配水裝置噴灑出來的熱水分散成水膜或細小水滴,大度地延長空氣和水的接觸時間,兩者的接觸面積,從而使水和空氣能夠進行有效的熱、質交換。在濕式冷卻塔中,淋水填料的冷卻效率可達到到,因此優(yōu)化填料結構并提高
其熱工性能對改進冷卻塔節(jié)能技術至關重要。目前,提高淋水填料冷卻效果主要有以下幾種途徑:一是增加填料的組裝高度;二是保持組裝高度不變,減少淋水填料片材的間距,填料的片數(shù);三是改進板面結構,提高水流在板面上的均勻分布性。前兩種方法都能增加換熱面積,增加填料數(shù)量,但進風阻力可能會相應提高,從而會增加風機的能耗,有時并不能取得應有的效果,反而使得耗材量偏大,三種方法在優(yōu)化結構的同時也需要確保通風阻力的穩(wěn)定。如何在增加換熱面積,優(yōu)化板面結構的同時,降低或保持通風阻力不變,是研究和改進的意義所在。
研宄不同結構淋水填料熱力阻力性能以及研究結構優(yōu)化后的填料性能具有很大意義,主要體現(xiàn)在以下兩點:
提供合理可行的優(yōu)化方案
據(jù)調查,在國內,生產提供淋水填料的廠家就有多家。同一類型的填料擁有不同的生產工藝。為了提高填料的冷卻效率,不同生產商提供的填料結構各有不同:比表面積、波距、片距、片材厚度、高度都有差別,可以說是魚龍混雜。但由于很多生產廠商測試研發(fā)設備不全,導致其無法提供產品的性
能數(shù)據(jù),用戶無法判斷各種填料的性能優(yōu)劣。填料種類和結構一定時,影響其換熱效率的因素有進塔的空氣參數(shù),填料迎面風速,進塔風量,噴淋密度。
因此,對于結構或高度做相應改進后的填料,還需確定其合理的運行工況。在目前的文獻和工程應用中,對于結構改進的填料,仍然很難找到它們的具體測試分析及經(jīng)驗公式的匯總。研究結構相近的同類型填料并對比分析它們的熱工性能,能為填料結構優(yōu)化提供一個具體的改進方向和結構參數(shù)范圍。對不同種類填料的性能及阻力進行對比分析,能確定各種填料的適用工況,為工程選型提供一定的參考價值。響應節(jié)能減排號召在我國十二五規(guī)劃綱要中,能源問題和工業(yè)節(jié)能是其中尤為重要的主題。綱要指出堅持以節(jié)能優(yōu)先,攻克耗能行業(yè)節(jié)能的核心技術。隨著節(jié)能減排的落實和推進,直接蒸發(fā)冷卻技術越來越受到冷卻,空調,制冷行業(yè)的關注,尤其西北部干燥地區(qū),該技術適用范圍不斷在擴大。車間,食堂都大量釆用該技術實現(xiàn)供冷。直接蒸發(fā)冷卻耗電量占一般傳統(tǒng)空調的到,而且投資費用占傳統(tǒng)空調投資費的到。該技術不使用氟利昂等環(huán)境有害制冷劑,只消耗少量水,沒有熱污染,有很好的綠色性。
而淋水填料是直接蒸發(fā)冷卻的核心部件,淋水填料結構的優(yōu)化和冷卻效率的提高,勢必會成為直接蒸發(fā)冷卻的核心節(jié)能技術。優(yōu)化填料結構,提高性能不能換熱效果,還能縮小換熱設備的尺寸,降低設備的生產成本,此外也能降低風機,水菜的能耗,降低運行費用。對于減少投資成本,降低能消具有十分重要的意義。

填料在蒸發(fā)冷卻中的應用
蒸發(fā)冷卻技術是一種高效、、節(jié)能的冷卻技術。主要分為直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻技術。淋水填料是直接蒸發(fā)冷卻設備的重要部件,如今也逐步運用于間接蒸發(fā)冷卻中。
在直接蒸發(fā)冷卻中的應用及原理
直接蒸發(fā)冷卻技術是一種以水作為制冷劑的冷卻制冷方式。該技術現(xiàn)已廣泛應用于開式冷卻塔、蒸發(fā)式冷風機、直接蒸發(fā)空調冷卻機等設備中。針對不、同類型的開式冷卻塔,填料也分別有逆流型填料和橫流式填料等形式;依據(jù)被、冷卻介質的溫度及蒸發(fā)冷卻設備的大小,填料又可分為工業(yè)和民用等類型。在直接蒸發(fā)冷卻中,水通過布水器灑在填料上,形成水膜,水與空氣直接接觸。在水膜表面,水分子做不規(guī)則運動,形成一個溫度等于水表面溫度的飽和空氣邊界層,水膜表面上的水蒸氣分壓力高于空氣的水蒸氣分壓力,兩者之間的壓力差成為水蒸發(fā)的動力;邊界層溫度與周圍空氣有溫度差,成為顯熱交換的動力,從而冷卻空氣,生產冷風或制備冷水。直接蒸發(fā)產生的冷風及冷水的低溫度理論上為進風空氣的濕球溫度
圖為含填料直接蒸發(fā)制冷水模塊,圖為空氣在填料內的洽濕圖變化曲線。
直接蒸發(fā)制冷水給濕過程
如今,普遍的淋水填料主要是塑料材質。一般有聚氣乙稀和聚丙稀兩種。填料一般用于中高溫冷卻,成本高,相比要較少使用。塑料散堆填料淋水填料的優(yōu)點是質量輕,耐腐燭,便于加工,制作成本低,延展性好,比表面積很大,易切割,熱工性能良好。但一般的塑料填料在使用到年后會發(fā)生變形及老化,尤其在嚴寒地區(qū),冬季冰雪容易加速其變形及片材的斷裂,所以塑料填料的換周期較短,而且塑性材質阻燃性能也較差。
除此之外,其他材質的填料在國外也有較廣泛的使用。如多孔陶瓷材料,陶土經(jīng)過培燒結塊成為格網(wǎng)結構,具有高的抗腐燭性能,使用周期長,一般可達到年以上。陶瓷表面的孔隙能夠很好的使水流均勾布滿填料片材,冷卻水水流過后,空隙內的水能很快水膜,使得水膜厚度保持穩(wěn)定但陶瓷
填料初投資高,多用于工業(yè)冷卻設備的中高溫冷卻,如發(fā)電廠核芯冷卻。
無機填料以玻璃纖維為原材,經(jīng)樹脂浸泡,燒結等工藝制程的高分子材料。常見的為填料。吸濕性及熱工性能都很好。金屬填料主要分錯箔及不銹鋼填料,該種材質的填料比表面積大,通風阻力小,耐腐她性強。金屬綜合性能較高但換熱效率較材質要差,吸濕性能也不及其它填料.
在冷卻器中,無紡布填料也得到一定的研發(fā)和利用無紡布填料的特點是:熱工性能較好,比表面積大,凈化過濾能力強,但其缺點是通風阻力也大。

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