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冷却水塔--技术市场---关于集中空调、冷冻冷藏、洁净净化、采暖通风、楼宇自控、家用商用的技术市场
冷却水塔
  • http://www.rhvacnet.com
  • 2009/11/11
  • 浏览 7478 次
  •     冷却水塔利用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷却系借着水蒸发过程来完成,并使冷却水可以继续的循环使用,从经济效益上来说,无形中减少了成本的浪费。

     

    一、冷却水塔的工作原理  

     

    1. 蒸发散热原理

     

        蒸发散热通过物质交换,即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量,平均能量有水温决定,在水表面附近一部分 动能大的水分子克服邻近水分子的吸引力逃出水面而成为水蒸气,由于能量大的水分子逃离,水面附近的水体能量变小,因此,水温降低,这就是蒸发散热,一般认为蒸发的水分子首先在水表面形成一层薄的饱和空气层,其温度和水面温度相同,然后水蒸气从饱和层向大气中扩散的快慢取决于饱和层的水蒸气压力和大气的水蒸气压力差,即道尔顿(Dolton)定律,可用图1表示此过程。

     

     

    2.冷却水塔的工作原理

     

        实际上冷却水塔工作原理就是上述水蒸发热质交换的运用,即将热水喷洒在散热材表面与通过之移动空气相接触,此际热水与冷空气之间产生湿热之热交换作用,同时部分的热水被蒸发,也即蒸发水汽中其蒸发潜热被排放至空气中,最后经冷却后的水落入水槽内,然后再回到所需设备利用、循环,具体见图2。

     

     

    三、水塔形式分类简介

     

        市面上之冷却水塔形式种类相当多,依空气驱动型式大致可分为机械力驱动型(Mechanical draft)及自然对流型(Nature Draft);依空气与水的相对流路方向,冷却水塔基本上又可分为反向流式(俗称逆流式或反流式)及交叉流式(俗称横流式或交流式);依冷却水环路又可在分为密死循环路型冷却水塔或称为密闭式冷却水塔,另一种即为开放环路型冷却水塔或称为开放式冷却水塔,其中密死循环路型冷却水塔又称为蒸发型冷却水塔。

     

    四、开放型(Open Type)及密闭型(Closed Type)冷却水塔

     

        由冷却水循环环路区分亦可分为开放水循环环路型(Open Type)简称开放型及密闭水循环环路型(Closed Type)简称密闭型冷却水塔,开放型冷却水塔经常被用于冷冻空调系统或工业制程机构之冷却用,例如在冷冻空调系统中其循环之冷却水主要目的是作为冰水主机冷媒之冷凝用,当冷却水于冷凝器内吸收冷媒冷凝所排放之热量后,冷却水温度会提升,为了将此冷却水循环再利用,因此在冷却水塔藉由塔内内部之空间进行空气与水之直接对流热交换及质传,此空间通常装有填充材料以增加冷却水与空气之热质传递面积,并用一风扇将空气自下向上抽送,上升之空气与自洒水单元洒落之冷却水直接接触,部分之冷却水因蒸发气化与被空气吸收带离,蒸发气化之冷却水可带走大量热能,而达到冷却水降温的作用,此低温之冷却水即可藉由循环泵输送至冷凝器吸收冷媒冷凝所释放出之热能。

     

        由于传统之冷却水塔为开放式结构,循环之冷却水直接与空气接触,因此空气中之污染物质很容易藉由与冷却水接触的同时被水吸收。长期与空气接触之下,因冷却水不断蒸发因此须不断有新的水补充,如此一来极易使冷却水之离子浓度增加,另外掺尘及其它各种因素,亦会造成输送之冷却水水质污浊及离子浓度增加,极易形成结垢现像于管路及冷凝器中,此积存之水垢不断累积导致流道缩减,造成输送马力增加以及冷凝器内之热阻抗增加等,热交换效率因而降低使得系统之效率下降,形成能源浪费及热交换器使用年限降低等问题。

     

       为改善开放式冷却水塔造成热交换器无可避免之腐蚀及结垢问题,密闭式冷却水塔成为最佳的选择,密闭型冷却水塔,主要是由一密闭回路之一次侧冷却水循环管路(原开放型之冷却水)再搭配一开放之二次侧冷却水回路所构成,如此之安排可使一次侧冷却水完全在一密闭回路中循环,而避免水垢因素之困扰,同时开放型之二次侧又兼具相变化之热传机构,两者之间并以一高效率之液对液管排式热交换器或板片式热交换器来达成热交换之目的;如此安排之冷却水塔其关键性之组件为,高效率之洒水及喷水头、液对液管排式或板片式热交换器及档水帘等。

     

     

        密闭型冷却水塔以管排式密闭型冷却水塔结构较多,如图所示,多用以进行冷冻空调系统或工业制程机构冷却水之冷却作业,保持冷却水水质避免结构发生于冷冻空调系统或工业制程之机构内部,维持机构长期性之高热传效率进而达到延长机构寿命及节约能源并节省维护费用等等,除了管排式外,利用板式热交换器于密闭型冷却水塔结构亦是有效的方式,目前能资所已在积极进行其高效率板片热交换器应用于冷却水塔的研发,且已累积数年经验。

     

     

     

     

     




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