逆流式冷却塔各部耗能浅析

① 进风口

进风口面积过小或进风口型式不合理, 使通过进风口的气流流速过高, 气流因惯性而致分布不均匀, 在进风梁处形成涡流区, 靠进风侧的淋水填料不进风或进风较少, 不仅不能进行水与空气的传热传质, 而且空气通过的实际通道断面缩小, 增加了气流阻力。实践证明, 进风口的面积和进风口的形式, 直接影响到冷却塔的阻力, 进风口过小, 总阻力大, 静压高, 增加了风机电耗。

② 塔的收缩段

从收水器顶面到风筒进口称为冷却塔的收缩段, 在收缩段塔内气流由方流场向圆形流场过渡,由于过流断面缩小, 气流处于收缩与加速状态, 并很容易形成涡流区, 造成很大气流阻力, 设计不好的冷却塔, 该部阻力可达 22~26 Pa, 占冷却塔静压阻力的20%左右, 严重者可波及到淋水填料区域, 大大降低了冷却塔处理能力, 增加电耗。

③ 风筒

风筒是风机抽力形成的关键部件, 风机将静态的空气加压加速, 通过冷却塔各部件, 以一定速度排到大气中, 就造成动能损耗, 同样出口断面, 风量大, 风速就高, 而同样风量, 断面大, 风速就低, 能量损失就小, 这就是动能回收型风筒的原理。

④ 流场不均匀

由于传统的冷却塔构件都是矩形结构, 气流遇到矩形断面就发生气流分离, 其后形成高阻区, 造成气流分配不均匀, 增加了气流阻力, 也影响了传热传质的进行, 如: 进风口的矩形梁柱, 其后就没有风; 矩形淋水填料支梁其后的淋水填料中就没有新鲜空气进入; 除水器的矩形支梁, 使无支梁处速度明显偏高; 直角形风筒进口阻力明显高。

⑤ 淋水填料

淋水填料是冷却塔核心的塔内部件, 是水与空气进行传热传质的场所, 其热工性能直接影响冷却效果, 冷却效果也是能耗的间接体现, 既可建立热工性能与能耗的函数关系; 填料阻力约占冷却塔静压的三分之二, 全压的50%, 其气动性能直接影响全塔的气动性能与能耗。

⑥ 除水器

除水器是减少循环水风吹损失的部件, 收水性能影响冷却塔风吹损失率, 其阻力也影响冷却塔的能耗, 其型式又影响着塔的气流流场。

⑦ 配水系统

      配水系统是冷却塔的水分配装置, 除直接影响水分配的均匀性外, 其所需压力直接影响循环水供水压力, 即能耗, 流量1 m³/h 的水每提升1 m, 所需水泵功率约 0.0035kW。因此配水设计不能只片面地追求配水的均匀性, 应该兼顾配水的几何高度和喷头前作用水头, 降低上塔水压对系统节能是明显的。

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