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横流式冷却塔应用中结构的关键问题阐述
- 2019-09-08 -

横流式冷却塔应用中结构的关键问题阐述

横流式冷却塔是建筑节能空调系统的重要组成部分。随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,能源需求逐年增加。作为大型建筑能耗,空调能耗已达到建筑总能耗的60%。因此,横流冷却塔应运而生,但目前为止对使用中的传热效率的研究往往容易被忽略,从而在评估空调系统的运行效果时会带来些影响。同时,冷却塔用作空调系统的冷凝换热设备。虽然其能耗仅占空调系统总能耗的2%左右,但其冷却水消耗量非常大。任何大型火力发电厂的用水量与中型城市的用水量进行比较,其用水量是旗鼓相当的,这个数据是非常惊人的,是一个很值得关注的问题。因此,为了进一步降低能耗并提高水的利用率,有必要研究冷却塔。尽管已经有人已经对横流式冷却塔进行了一些研究,但由于其结构的特殊性和传热过程的复杂性,仍然存在许多影响其传热效率的关键问题,包括结构参数,其内容包括横流式冷却塔结构参数对冷却效率的影响。

横流式冷却塔在干燥工作条件下使用翅片盘管可以增加管外部空气和管内流体的传热面积,并且还可以促进传热流体的湍流。 因此,提高了空气和流体之间的传热效率,并且传热系数高于光滑管的传热系数。 目前,翅片管在工程中被广泛使用,但它们需要大的空间面积,并且由翅片引起的空气阻力也很大。 与波纹管相比,波纹管面积更小,阻力更小,但初期投资成本更高。 在潮湿条件下,翅片管对喷射水和管道中的流体的传热影响较小。 相反,翅片管会阻碍两种流体之间的传热并增加成本,因此光滑管更适合在潮湿条件下使用。

横流式冷却塔的管型是盘管基管型和圆形,易于加工,成本低。当流速低时,管的中心几乎没有流动状态,这使得传热系数更低。椭圆形管的传热面积比具有相同湿周长的圆形管的传热面积大80%,并且管中的流速可以增加到大于50%。椭圆管具有高紧凑性,并且可以在相同的体积中布置更多的管。扭曲的管子可以增加管子外面的水膜的湍流度,并且管子外表面上的水膜的滑动和更新速度更快,导致水膜厚度的减小和增加传热系数,比圆管高约36-61%。用于盘管的金属管的使用具有更大的导热性,这有利于导热性。但考虑到铜和铝等导热系数较大的金属是贵金属,使用这种类型的管道会导致设备投资成本过高,因此考虑到线圈管的成本和强度,可以选择钢管作为线圈管的基础材料。

横流式冷却塔的填料没有被填充时,管中的水的热量通过封闭的冷却塔传递到空气中。 作为表面增强剂的填料可以增强传热,使喷水在填料表面形成一层水膜,增强空气与喷水之间的传热。 因此,使用包装可以节省线圈并降低成本。 但越馅越好。 如果线圈使用太少,冷却水流量将过高,这将导致冷却水泵的能耗增加。 此外,使用多孔介质还可以提高喷水回收效率。

采用盘管方式按顺序排布时,冷却水流动速度较大,因为横流式冷却塔管内的对流传热系数大于叉排中的对流传热系数,但当线圈平行排列时,流动通道相对直,并且停滞区当流速低时,将在管的尾部形成,这将影响传热。在叉排的布置中,流体在弯曲通道中流动,这增强了流体的扰动,并且叉排的布置是双向的。叉排装置的冷却水出口温度低于直列式冷却水出口温度,冷却效率更高。因此,盘管一般布置成规则的三角形状。

横流式冷却塔的喷水方式有两种,分别是淋水盘式和喷嘴式。喷嘴类型是将喷射管以适当的间距布置在塔顶部,然后将喷嘴安装在管道的底部。在水压的作用下,喷水从喷嘴喷射到四周,形成小滴。这种喷水方法具有小液滴,大比表面积和均匀液滴。洒水喷头托盘用于将洒水喷水送至塔顶的洒水喷头托盘。喷洒水通过其自身的重力和水滴之间的力自由地从喷洒孔落下。这种类型的洒水喷头降低了泵的压力。喷洒水自身下落,这也导致水滴的较大直径和水滴在塔中的不均匀分布。
横流式冷却塔的挡水板可以将排出的饱和湿空气中携带的小水滴与空气分离,减少洒水量损失,降低漂白率,从而节省洒水量。同时,排气中的水滴长时间也会对风扇造成腐蚀和生锈,因此使用保水板也可以保证风扇的使用寿命。但不同形式的挡水板具有不同的挡水效果和阻力。因此,找到一种具有良好保水效果和低阻力的挡板具有重要意义,可提高冷却和传热效率。横流式冷却塔作为建筑空调系统中重要的组成部分,必须要经过合理的调整冷却塔的结构优化,才能使其散热性能发挥到较好的状态,且降低其耗水量和运行中所产生的能耗。横流式冷却塔通过调整结构参数的合理运用,提高了冷却塔的冷却塔效率,和降低运营成本。

 

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