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【冷水機(jī)知識(shí)】工業(yè)冷卻塔傳熱方法

返回列表 作者:工業(yè)冷水機(jī) 瀏覽:365 發(fā)布日期:2021-02-25【

  工業(yè)冷卻塔可用于從各種來(lái)源(例如機(jī)械或加熱的過(guò)程材料)中去除熱量。大型工業(yè)冷卻塔的主要用途是消除發(fā)電廠,煉油廠,石化廠,天然氣加工廠,食品加工廠,半導(dǎo)體廠和其他工業(yè)用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中吸收的熱量。諸如蒸餾塔冷凝器中的設(shè)備,結(jié)晶中的冷卻液等。[11]典型的700 MW燃煤電廠中冷卻水的循環(huán)速率冷卻塔每小時(shí)約71,600立方米(每分鐘315,000美國(guó)加侖),而循環(huán)水需要約5%的補(bǔ)水率(即每小時(shí)3,600立方米,相當(dāng)于一個(gè)小時(shí))立方米每秒。

  如果同一家工廠沒(méi)有冷卻塔并使用一次冷卻水,則每小時(shí)將需要大約100,000立方米大量的冷卻水?dāng)z入通常會(huì)每年殺死數(shù)百萬(wàn)條魚(yú)和幼蟲(chóng),因?yàn)橛袡C(jī)物會(huì)影響到攝入量屏幕。必須將大量的水不斷地返回到從中獲取水的海洋,湖泊或河流中,并不斷地重新供應(yīng)給工廠。此外,排放大量熱水可能會(huì)使接收河流或湖泊的溫度升高到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)無(wú)法接受的水平。水溫升高會(huì)殺死魚(yú)類和其他水生生物,或者還會(huì)引起不良生物的增加,例如斑馬貽貝或藻類的入侵物種。冷卻塔用于將熱量散發(fā)到大氣中,而風(fēng)和空氣的擴(kuò)散將熱量散布到比熱水可以在水體中散發(fā)熱量的更大的區(qū)域。蒸發(fā)的冷卻水不能用于后續(xù)用途(除了下雨的地方),而僅表面的冷卻水可以重復(fù)使用。一些燃煤和核電站位于沿海區(qū)域會(huì)善用通過(guò)一次海水。但是即使在那兒,離岸排水出口也需要非常仔細(xì)的設(shè)計(jì),以避免環(huán)境問(wèn)題。

  煉油廠也有非常大的冷卻塔系統(tǒng)。典型的大型煉油廠每天處理40,000公噸原油(每天300,000桶(48,000 m3)),其冷卻塔系統(tǒng)每小時(shí)循環(huán)約80,000立方米的水。

  世界上最高的冷卻塔是兩個(gè)202米(663英尺)高大的冷卻塔Kalisindh熱電廠在賈拉瓦爾,印度拉賈斯坦邦。

  關(guān)于所采用的傳熱機(jī)制,主要類型為:

濕式冷卻塔

  是根據(jù)蒸發(fā)冷卻原理運(yùn)行的。工作流體和蒸發(fā)的流體(通常是水)是相同的。

閉路冷卻塔(或流體冷卻器)

  使工作流體流經(jīng)大型熱交換器,在該熱交換器上噴灑清潔水,并施加由風(fēng)扇引起的通風(fēng)。最終的傳熱性能接近濕式冷卻塔,具有保護(hù)工作流體免受環(huán)境暴露和污染的優(yōu)勢(shì)。

干式冷卻塔

  (或)是封閉回路冷卻塔,其通過(guò)操作傳熱通過(guò)分開(kāi)的工作流體從環(huán)境空氣,如在一個(gè)表面散熱器,利用對(duì)流熱傳遞。他們不使用蒸發(fā)。

混合式冷卻塔

  是閉路冷卻塔,可以在干濕運(yùn)行之間切換。這有助于在各種天氣條件下平衡節(jié)水和節(jié)能。

  在濕式冷卻塔(或開(kāi)式冷卻塔)中,如果空氣相對(duì)干燥,則可以將溫水冷卻到低于周圍空氣干球溫度的溫度(請(qǐng)參閱露點(diǎn)和濕度計(jì))。當(dāng)周圍的空氣被抽過(guò)水流時(shí),一小部分水蒸發(fā),而蒸發(fā)那部分水所需的能量則取自剩余的水,從而降低了水的溫度。每千克熱能吸收約420焦耳(970 BTU /磅)的蒸發(fā)水。蒸發(fā)導(dǎo)致空氣處于飽和狀態(tài),從而將冷卻塔處理過(guò)的水的溫度降低到接近濕球溫度的值,該溫度低于環(huán)境溫度干球溫度,其差值由周圍空氣的初始濕度決定。

  為了獲得更好的性能(更好的冷卻),使用一種稱為填充的介質(zhì)來(lái)增加表面積和空氣與水流之間的接觸時(shí)間。飛濺填充物由用來(lái)中斷水流導(dǎo)致飛濺的材料組成。薄膜填充物由薄薄的水流過(guò)的材料(通常是PVC)組成。兩種方法都會(huì)增加流體(水)和氣體(空氣)之間的表面積和接觸時(shí)間,以改善熱傳遞。