关于冷却塔的一点基础知识

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1、冷却塔的作用 工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。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结成水，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接接触，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．但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又依循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高的水；风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。缺水地区，补充水有困难的情况下；只能采用干式冷却塔（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动的空气。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 目前已经被淘汰的冷却塔型这里不再介绍，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、按热水和空气的流动方向分 按热水和空气的流动方向分有：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。这种塔型的通风筒常采用双曲线形，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，现在已经很少用了。

热水由管道通过竖管（竖井）送人热水分配系统。这种分配系统在平面上呈网状布置，分槽式布水、管式布水或槽管结合布水；然后通过喷溅设备，将水洒到填料上；经填料后成雨状落人蓄水池，冷却后的水抽走重新使用．塔筒底部为进风口，用人字柱或交叉柱支承。空气从进风口进人塔体．穿过填料下的雨区，和热水流动成相反方向流过填料（故称逆流式），通过收水器回收空气中的水滴后．再从塔街出口排出．塔外冷空气进人冷却塔后，吸收由热水蒸发和接触散失的热量，温度增加，湿度变大，密度变小．因此，收水器以上的空气经常是饱和或接近饱和状态；其温度要通过计算确定，初步设计时，可取为冷却塔进、出水温的平均值。塔外空气温度低、湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度差异在进风口内外产生压差。致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力，故称为自然通风。

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• 自然通风横流湿式冷却塔
  

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• 辅助通风冷却塔
  

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• 机力通风湿式冷却塔
  

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机械通风横流湿式冷却塔的主要原理和自然通风横流式冷却塔一样，只是用风机来通风，因此风速可以高一些，一般填料断面风速取v=2.2～3.0m／s。配水用盘式，为了保证水深比较均匀，配水盘可以分几格，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。

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• 多风机混式冷却塔
  

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• 干式冷却塔
  

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• 干湿式冷却塔
  

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• 喷射型的冷却塔
  

• 机械进风横流湿式冷却塔
  

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冷却塔是工业生产的辅助设备，是为工艺设备服务的。这就决定了冷却塔的大小、型式及部件的组成必须适应水系统的要求和特点，也只有这样，设计出的冷却塔才有其经济及运行的合理性。冷却塔服务的工艺设备各行业有所不同，现在从工艺设备的差异来看冷却塔的合理变化。民用冷却塔所服务的对象都是制冷机，它要求冷却塔的水温是相同的，即：进塔水温37℃，出塔水温32℃。所不同的是：制冷机的容量不同，不同的容量配不同大小水量的冷却塔，民用塔的冷却水量与其它工业冷却水量相比较小。这就决定了民用塔可以做成标准型塔，为提高效益，民用塔的适用气温分成了两个档次，即：南方设计气温按湿球温度为28℃；北方按湿球温度为27℃。 电力行业的工艺设备都是汽轮机，它对冷却塔的水温要求都是按夏季90%保证率时，出塔水温不超出33℃，水温差因地因机组有所不同。与民用塔相比它的冷却水量大的多，这就决定了不同的发电机组配套不同大小的冷却塔，同一机组在不同地理位置配的冷却塔的大小也应不同。以常用的200MW机为例，其冷却水量为36000t/h左右，在北京地区(湿球温度为：24.4℃)配4500平方米自然通风冷却塔。同样的机组在山西的大同(湿球温度为：19.0℃)需配用塔的淋水面积仅需3000平方米。山西和北京都地处北方，若仅按民用塔的划分标准，大同就要多投入1500平方米的冷却塔投资。 而冶金、石油、石油化工以及其它工业领域的工艺设备千差万别，其不仅对水温的要求差别较大，而所需冷却水量的大小也都各不一样。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，哪怕是个别部件的非标设计才是合理的、经济的。 上述情况是从不同的工艺系统来认识冷却塔非标设计的必要性的，另一方面结合我国的国情，新建项目减少，改造项目却增多，这时地皮的占用的多少也越来越被重视。有许多工程项目的冷却塔在总图上不易找到位置，对于这种情况，冷却塔必须服从总图的要求，同时还要完成冷却任务。这种情况下，冷却塔必须根据现埸的地形进行非标设计来满足工艺和地形的要求。冷却塔的工艺设计关键是紧抓主要矛盾 近年来大家都较注重冷却塔填料的高效质轻，因此，塑料淋水填料有较大的发展，很多单位开发出了多种不同的塑料淋水填料，一种比一种散热效果好。在冷却塔的设计时，设计人员都选用热力特性高的淋水填料，而其它一些散热性能差的塑料或其它材质的淋水填料受到了冷落。这种作法是对的，但不全面，而在有些情况下是错误的。
冷却塔整塔设计：根据工程的工期、水量、水温、埸地条件及水质情况，在塔的总体设计上需要作如下的考虑：
A、冷却塔的基本结构采用砼结构放置在地面上，这样塔的基本结构比较稳固结实并且维护方便。
B、冷却塔的配水谊采用槽管结合的方式，这样可以减小冷却塔的塔内进风阻力，使风机的效能发挥更好，因而整塔冷效提高。
C、风机直径要有所增大，从而改善塔内的风速分布情况，提高了塔的冷效。
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。这样节省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。
根据这个特点塔的填料、淋水及收水作如下选择。这个水系统的主要矛盾是散热。
A、填料：填料采用质轻高效的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。常期使用可以不变型，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，该喷头的配水比较均匀，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。这个水系统主要矛盾是水温高，而出塔水温要求低。
冷却塔的测试目的:冷却塔的测试目的有两个，一是考核冷却塔是否达到设计能力，是反应供货商对用户是否提供了性能合格的冷却塔，称为考核测试；二是通过测试得到塔的热力特性，积累实测资料，服务设计，提高设计水平，称为性能测试。
冷却塔测试的几个必须测试参数:无论是冷却塔的考核测试还是冷却塔的性能测试以下参数是必须测试的:冷却塔的水量、进塔空气的干湿球温度、大气压、进出塔的水温。

zheng415185131

冷却塔冰水与蒸气量是怎么计算的，请楼主指教