冷卻塔根據冷卻水(shuǐ)與空氣的接觸方(fāng)式分為開式冷卻塔和閉式冷卻塔。開式冷卻塔是(shì)指(zhǐ)冷卻水與空(kōng)氣直接接觸進行熱濕交換冷卻塔(tǎ);反之則成(chéng)為(wéi)閉式冷卻塔,它的運行時冷卻水與空氣不接觸,即冷卻水在(zài)盤管內流動,其與空氣的換熱(rè)是(shì)通過與盤管內壁的對流(liú)換熱、管壁熱傳導、管(guǎn)外壁與管外(wài)噴淋水的對(duì)流換熱、管外噴淋水(shuǐ)與空氣的(de)對流和蒸發換熱完成的(de)。
冷卻(què)塔是蒸發冷(lěng)卻的應用場合之一(yī),兩者(zhě)都是利用(yòng)水與空氣之間的熱濕交換來完成工作的,但冷卻塔與(yǔ)一般(bān)換熱器的最(zuì)大(dà)區別,是其運行(háng)工況隨環境濕(shī)球溫度的變化而變化,是其運行的常態。對於開式冷卻塔來說,箱式變(biàn)電站由於(yú)水與空氣直接接觸,根據有記錄的文獻中已(yǐ)經明確確定了其冷卻能力與環境濕球溫度的關係(xì),而對於閉式冷卻(què)塔,在已知的文(wén)獻(xiàn)中,有的研究了噴(pēn)淋(lín)水量、空氣流(liú)量(liàng)、濕球溫度對閉塔冷卻效率的(de)影響(xiǎng),有的文獻研究了氣水比、環境濕球溫度(dù)對全盤管逆流閉塔冷卻溫差的(de)影響,而對於不同(tóng)的(de)閉塔塔型和同一塔型下(xià)不同設計參數,濕(shī)球溫度與閉式冷卻能力關(guān)係的比較,尚無相關資料或文(wén)獻報道,所以本文的研(yán)究目的就是要(yào)探究環(huán)境濕球溫度(dù)對閉式冷卻塔蒸發冷(lěng)卻能力的影響。
冷卻塔的(de)設計中,進塔水溫(wēn)與出塔水溫之差(chà)稱為冷卻溫差,出塔水溫(wēn)與環境濕球溫度之差(chà)稱為逼近度(或稱為冷幅),逼近度的高低對(duì)冷卻塔的性能具(jù)有重要影響。
圖1的左圖顯示了在相同進塔(tǎ)水溫和不同濕球溫度下,理論模(mó)型塔(閉(bì)塔)的出塔水溫變化規律,並與開塔(tǎ)相比較。從圖中可以看出,所(suǒ)有的塔(tǎ),隨著逼近度的增大,冷卻溫差隨之增大,但就變化規律,閉塔和開塔並不一(yī)致。至於(yú)該閉塔塔型的冷卻溫差比開塔還大,與閉塔風係統和淋水係統相對管內被冷卻水係統獨立有關。在較低環境濕球溫度時,由於噴淋水的進(jìn)口(kǒu)溫度與(yǔ)環境濕球溫度之差小於相應(yīng)開塔進口水溫與環境濕球溫度之差,噴淋水能達到更低的逼近度,所以管(guǎn)內(nèi)水也可能達到更低的逼近度。
圖1右圖是(shì)理論模型塔的塔一和京仁(rén)塔及開塔進(jìn)行比較,這是不(bú)同塔型間的比較。從圖中可以看出,京(jīng)仁塔型由(yóu)於有填(tián)料預(yù)冷卻,反而與開塔更接近,並且(qiě)隨著(zhe)濕球溫度(dù)的降低,該塔型的溫差比開塔要小。顯然理論模型塔的塔一與京(jīng)仁(rén)塔有明顯的差別。
由(yóu)於實驗條件限製,難以複現設定工況,因(yīn)此圖3是以實驗塔的實驗工(gōng)況為基礎,將與實(shí)驗塔相同設計(jì)能力的理論模型塔、京(jīng)仁(rén)塔和開塔(tǎ)倒(dǎo)過來複現(xiàn)以上相同的實(shí)驗工況(即同一台塔的變工況),其實驗工況見表1。
此四種塔(tǎ)型(xíng)設計工況的(de)濕球溫度(dù)為28℃、進塔水溫為(wéi)37℃、出塔水溫(wēn)為32℃、循環水量為(wéi)27.2m3/h。從圖3中看到,四種塔型(xíng)的環(huán)境(jìng)濕球溫度和進塔水溫越接(jiē)近設計工況(kuàng),出塔水溫(wēn)的(de)相(xiàng)差就越小,實驗(yàn)工況(kuàng)水流(liú)量的大小在一定範圍內時對四種塔型出塔水溫差影(yǐng)響不大。四種塔型出塔水溫有差別的原因主要並不是實驗工(gōng)況流(liú)量的大(dà)小導致的,而可能是由於環境濕球溫度和進塔水溫不同於設計工況而產生的(de)。
結論
1)與開塔不同(tóng),閉塔的塔型和設計(jì)參數均(jun1)影(yǐng)響環境濕球溫度與蒸發冷卻能力的關係。
2)環境濕球溫度對閉式冷卻塔的(de)出(chū)塔水溫影(yǐng)響顯(xiǎn)著,在相同進塔水溫下,出塔水溫隨著環境(jìng)濕球溫度的升高而穩定升高。對全盤管逆流形式的閉(bì)式冷卻塔,管材、管徑、壁厚等設計參數對環境濕球溫度與冷(lěng)卻能力的關係有影響但不明顯。
3)相(xiàng)同設計冷卻能力的幾(jǐ)種不同閉塔(tǎ)塔型,其運行工況越接近設計工況,相應的實際冷卻能(néng)力越接(jiē)近。相同設(shè)計冷卻能力的開塔和閉塔隨著(zhe)逼近度的增大,冷卻溫差隨之增(zēng)大,但就變化規律,閉塔和開塔並不一致,各閉塔間也不一致。