封閉式冷卻塔的結構和優(yōu)點

　　為了定量地分析空調用封閉式冷卻塔的性能,揭示冷卻塔冷卻水出口溫度的變化規(guī)律,本章在介紹空調用封閉式冷卻塔結構的基礎上,重點討論了封閉式冷卻塔中的傳熱傳質現象,闡述了建立封閉式冷卻塔數學模型的方法。
　　一.封閉式冷卻塔的結構
　　1.1.封閉式冷卻塔的組成
　　為了解決傳統冷卻塔中冷卻水與大氣直接接觸,外界污染源易污染冷卻水的問題,在本課題的研究中,讓冷卻水始終在冷卻盤管內流動放熱,不與外界接觸,從根本上隔離冷卻水的污染源,能有效地保持空調系統中冷卻水水質的純凈。

　  1.2噴嘴的性能
　　噴嘴的作用是將循環(huán)水均勻地噴淋在冷卻盤管的外表面，噴嘴噴淋水的過程可分解成三個連續(xù)的過程，即強旋流形成的過程、空心錐膜形成的過程、錐膜破碎成水滴的旋流的形成過程是將噴嘴入口總能量充分地轉化為液流動能的根本保證,也是段的霧化過程積極轉換和儲備能量的準備階段。旋流程度直接決定著噴嘴的霧噴嘴中液流旋轉越強烈,液流流速越高,空氣渦尺寸越大,霧化角越大,水滴或細。錐膜形成過程的核心問題是如何形成厚度較薄的膜層,以有利于下一步霧通常霧化角越大,形成的錐膜越薄,而霧化角大小取決于噴嘴的幾何特性參數碎過程的關鍵問題是如何盡量提高空氣對水膜的動力不穩(wěn)定性,增強空氣對水動,加大水膜與空氣之間的相對速度和接觸面積,使水膜與空氣產生較大的摩擦力。
　　1.3冷卻盤管的形式
　　冷卻盤管是空調用封閉式冷卻塔的核心部件,在本課題研究中,嘗試了3種形式的冷卻盤管
　　**種是選用無縫鋼管,外徑25mm,壁厚2mm,光管。
　　第二種是選用拉制光滑銅管,銅管外徑20mm,厚度1m
　　第三種是選用銅管串鋁片,銅管外徑16mm,壁厚lmm。鋁片厚0.2mm,肋片高8mm,片距為3mm,肋化系數為18.99。
　　二、封閉式冷卻塔的工作原理
　　2.1工作原理
　　空調用封閉式冷卻塔的工作原理是:從冷凝器、吸收器或工藝設備等出來的溫度較的水,由冷卻水循環(huán)泵加壓輸送到封閉式冷卻塔的冷卻盤管中。另一方面,利用管道泵冷卻塔底池中的水抽吸到噴淋排管中,然后,噴淋在冷卻盤管的外表面上,蒸發(fā)吸取冷水的熱量,從而使冷卻水的溫度得以降低。
　　與此同時,靠安裝在擋水板上面風機的抽吸作用,使空氣自下而上流經冷卻盤管樣不僅可以強化冷卻盤管外表面的放熱,而且還可以及時帶走蒸發(fā)所形成的水蒸氣速水分的蒸發(fā),提高冷卻效果。
　　具體說來,就是冷卻盤管內溫度較高的水以對流的形式將熱量傳給冷卻盤管內表這部分熱量再由冷卻盤管的內表面?zhèn)鞯嚼鋮s盤管的外表面。由于冷卻盤管外表面噴淋水,循環(huán)水落到冷卻盤管的外表面,靠對流和蒸發(fā)將這部分熱量散到空氣中去。
　　2.2特點分析
　　本課題所研制的空調用封閉式冷卻塔是一種不同于任何傳統冷卻塔的冷卻設備,具有下列突出的特點:
　　1)能保持冷卻水的清潔。由于封閉式冷卻塔與外界不接觸,能有效地防止冷卻水冷卻水始終是干凈的。如果冷卻水用軟化水,則冷凝器或工藝設備就不會結垢(包和泥垢),使制冷機等設備始終在高效率下運行,節(jié)省大量的清洗維修費用,延長設備的壽命，從根本上徹底解決了嗅化鋰吸收式制冷機等設備因結垢而制冷量急劇下降的難題。
　　2）功能多，經封閉式冷卻塔降溫的水，除可用作冷卻水之外，在過渡季節(jié)，當室外氣溫降低時，經封閉式冷卻塔降溫的水還可直接輸送到表冷器、噴水室內充當冷凍水使用，從而可延緩制冷機的開機時間，節(jié)省%7左右的能量，實現了一機多用。
　　3)節(jié)能。應用封閉式冷卻塔的冷卻水系統是閉式系統，其冷卻水泵揚程H=h1（設備阻力）+h2（管理阻道）；而應用傳統冷卻塔的開式系統，其冷卻水泵揚程H=h1（設備阻力）+h2（管理阻道）+h3（靜水壓力）+（自由水頭）。由此可見，應用封閉式冷卻塔的閉式系統與應用傳統冷卻塔的開式系統相比，冷卻水泵揚程可以大大減小，運行費用可以降低%45左右。
　　4）用途廣。封閉式冷卻塔不僅可以冷卻水，還可以冷卻其他液體介質，例如：潤滑油、酒精等。
　　5）對環(huán)境的適應能力強，在空氣污染較輕的地方可應用封閉式冷卻塔;在空氣污染較為嚴重的地區(qū)，應用封閉式冷卻塔更適宜。
　　6）可用于冷卻高溫水。一般冷卻塔由于受填料性能的限制，冷卻水入口溫度一般不得高于65°C，而封閉式冷卻塔則不受此條件的限制，因此，應用范圍更加廣泛。
　　7）噪聲低。在封閉式冷卻塔中，冷卻水全部在管內流動，在管外只有少量的循環(huán)水，因此，噪音相當低，具有顯著的環(huán)保效益。
　　8）安全。普通玻璃鋼冷卻塔的填料是可燃的，外殼玻璃鋼也是可燃的，所以，存在著嚴重的火災隱患，近幾年，在濟南歷山劇院等單位多次發(fā)生玻璃鋼冷卻塔著火事故，給人民生活財產造成巨大損失。封閉式冷卻塔全部都是由不燃材料制成的，所以，防火，安全。
　　9）節(jié)水。根據實測，普通玻璃鋼冷卻塔水的飄逸量約占冷卻水量的%3~%5，水的損失比較多；而在封閉式冷卻塔中，盤管外面噴淋的循環(huán)水很少，水的損失量也就比較小。
　　10）美觀。由于封閉式冷卻塔的外形是方形，而大多數的建筑也是方形的，所以這種冷卻塔與建筑物外形比較協調。
 　　表5-1對冷卻水量為100t/h的封閉式冷卻塔與冷卻水量為100t/h的傳統逆流式冷卻塔所組成的冷卻水系統進行了對比。冷卻塔均安放在二十層樓頂,冷卻水池設在地下卻塔每天運行10h,每年運行120天,部分負荷系數取0.6,電費0.6元/kWh。從表中可見,不論是運行費用還是噪聲,封閉式冷卻塔都比傳統冷卻塔低得多。