閉式蒸發冷卻塔簡介
作者: ‖ 時間:2020/6/16 ‖ 來源: ‖ 點擊:1240
閉式蒸發冷卻塔是將熱水通過散熱器間接通過蒸發與傳熱的方式傳給大氣的一種冷卻塔,如圖所示,熱水的熱量首先傳給散熱器,散熱器傳給表面的淋水,淋水與空氣通過接觸傳熱和蒸發傳質將熱量交換給空氣。
閉式蒸發冷卻塔一般由風機、散熱器(盤管)、自循環水泵、配水系統(噴水系統)、收水器、塔體結構、填料(有的塔可能沒有)和閘閥等部件組成。
當然,閉式蒸發冷卻塔也被稱為密閉式冷卻塔或簡稱閉式塔,當散熱器內的熱水為冷卻介質或有相變時,被稱為蒸發冷卻器。與閉式蒸發冷卻塔相對應,有時也稱非閉式循環的濕式冷卻塔為開式冷卻塔。
閉式蒸發冷卻塔主要有兩種:一種是塔內布置有淋水填料;另一種是塔內無淋水填料。 按閉式冷卻塔的外殼材質可分為鍍鋅鋼板閉式冷卻塔、鍍鋁鋅板閉式冷卻塔、不銹鋼閉式冷卻塔、玻璃鋼閉式冷卻塔和混凝土閉式冷卻塔。 按散熱器的材質可分為鋼管閉式塔、不銹鋼管閉式塔、碳鋼管閉式塔、鈦管閉式塔和鋁管閉式塔。 按風機的類型可分為抽風式閉式塔、鼓風式閉式塔等。 按水氣的流動方式又可分為橫流式閉式塔和逆流式閉式塔。 各類閉式塔之間可以交匯重疊。 發展 對閉式冷卻塔的研究國內外都起步較晚。最早是20世紀50年代開始應用于化工和冶金行業,20世紀80年代以來,災難性的氣候頻發,人們認為與制冷有關,蒸發式冷卻塔利用自然條件取得冷量的被動式供冷技術從而得到迅速發展。美國為此成立相關的技術委員會制定了相關的標準。 隨著對環境和節能工作的重視,市場對閉式蒸發冷卻塔的需求增長迅猛,近二十多年中國就涌現出了幾十家閉式冷卻塔的生產廠家,市場也達到了數十億元或更大的規模。 蒸發冷卻技術和理論研究工作很早已有進展,但對于閉式蒸發冷卻塔的研究卻是20世紀50年代后的事。 1962年Parker等人研究了蒸發式冷卻器的管內介質傳熱傳質性能,闡明了蒸發式冷卻器的傳熱、傳質機理,他們給出的計算方法由于受當時計算機容量和速度的限制,對于蒸發傳熱傳質過程采用了麥克爾的近似假定。該方法的******特點是考慮了流入散熱器的自循環水溫的變化,另外假定了空氣飽和焓與溫度成線性關系。 1968年Mizushina采用了與Parker類似的方法,只是積分采用了計算機數值求解,他們導出了一些很有用的光管三角形布置傳熱系數。 由于20世紀50-60年代工業對節水要求不高,蒸發冷卻器和蒸發冷卻塔沒有得到廣泛應用。直到20世紀70年代由于有節水等方面的要求,閉式冷卻塔的理論研究才有了進展。 1982年Vilser闡述了水蒸發進入空氣的非絕熱過程的數學模型,并提出了帶有翅片管傳熱傳質系數的實驗結果。 同年Kreid等人研究了翅片管冷卻器,提出了建立在對數平均溫差基礎上的近似計算方法。 1984年,Webb提出了統一的冷卻塔、蒸發式冷卻器的理論模型,采用不同的相關數來區分水膜的傳熱系數和水膜與空氣的傳質系數。 1988年,P.J.Erens對比幾種不同蒸發冷卻器殼體內芯性能,發現增加淋水填料能顯著增強光滑圓管蒸發冷卻器的傳熱性能,可替代部分成本較高的翅片管。 20世紀90年代,Peterson通過數值模擬的方法對閉式蒸發冷卻器進行研究,Pascal Stabat引入了效率單元數法進行閉式蒸發冷卻塔的計算。 1998年U.Wittek等人研究分析了蒸發冷卻器結構設計對蒸發冷卻器的性能影響。Boris Halasz以質量、動量、能量平衡為基礎,分析了蒸發冷卻器內傳熱傳質及流動阻力,提出了蒸發冷卻器數學模型。 2000年后,世界各地的科研院所、高校、企業等加大力度地投入到閉式蒸發冷卻塔的研究熱潮中。
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