闭式蒸发冷却塔简介
作者: ‖ 时间:2020/6/16 ‖ 来源: ‖ 点击:1090
闭式蒸发冷却塔是将热水通过散热器间接通过蒸发与传热的方式传给大气的一种冷却塔,如图所示,热水的热量首先传给散热器,散热器传给表面的淋水,淋水与空气通过接触传热和蒸发传质将热量交换给空气。
闭式蒸发冷却塔一般由风机、散热器(盘管)、自循环水泵、配水系统(喷水系统)、收水器、塔体结构、填料(有的塔可能没有)和闸阀等部件组成。
当然,闭式蒸发冷却塔也被称为密闭式冷却塔或简称闭式塔,当散热器内的热水为冷却介质或有相变时,被称为蒸发冷却器。与闭式蒸发冷却塔相对应,有时也称非闭式循环的湿式冷却塔为开式冷却塔。
闭式蒸发冷却塔主要有两种:一种是塔内布置有淋水填料;另一种是塔内无淋水填料。 按闭式冷却塔的外壳材质可分为镀锌钢板闭式冷却塔、镀铝锌板闭式冷却塔、不锈钢闭式冷却塔、玻璃钢闭式冷却塔和混凝土闭式冷却塔。 按散热器的材质可分为钢管闭式塔、不锈钢管闭式塔、碳钢管闭式塔、钛管闭式塔和铝管闭式塔。 按风机的类型可分为抽风式闭式塔、鼓风式闭式塔等。 按水气的流动方式又可分为横流式闭式塔和逆流式闭式塔。 各类闭式塔之间可以交汇重叠。 发展 对闭式冷却塔的研究国内外都起步较晚。最早是20世纪50年代开始应用于化工和冶金行业,20世纪80年代以来,灾难性的气候频发,人们认为与制冷有关,蒸发式冷却塔利用自然条件取得冷量的被动式供冷技术从而得到迅速发展。美国为此成立相关的技术委员会制定了相关的标准。 随着对环境和节能工作的重视,市场对闭式蒸发冷却塔的需求增长迅猛,近二十多年中国就涌现出了几十家闭式冷却塔的生产厂家,市场也达到了数十亿元或更大的规模。 蒸发冷却技术和理论研究工作很早已有进展,但对于闭式蒸发冷却塔的研究却是20世纪50年代后的事。 1962年Parker等人研究了蒸发式冷却器的管内介质传热传质性能,阐明了蒸发式冷却器的传热、传质机理,他们给出的计算方法由于受当时计算机容量和速度的限制,对于蒸发传热传质过程采用了麦克尔的近似假定。该方法的******特点是考虑了流入散热器的自循环水温的变化,另外假定了空气饱和焓与温度成线性关系。 1968年Mizushina采用了与Parker类似的方法,只是积分采用了计算机数值求解,他们导出了一些很有用的光管三角形布置传热系数。 由于20世纪50-60年代工业对节水要求不高,蒸发冷却器和蒸发冷却塔没有得到广泛应用。直到20世纪70年代由于有节水等方面的要求,闭式冷却塔的理论研究才有了进展。 1982年Vilser阐述了水蒸发进入空气的非绝热过程的数学模型,并提出了带有翅片管传热传质系数的实验结果。 同年Kreid等人研究了翅片管冷却器,提出了建立在对数平均温差基础上的近似计算方法。 1984年,Webb提出了统一的冷却塔、蒸发式冷却器的理论模型,采用不同的相关数来区分水膜的传热系数和水膜与空气的传质系数。 1988年,P.J.Erens对比几种不同蒸发冷却器壳体内芯性能,发现增加淋水填料能显著增强光滑圆管蒸发冷却器的传热性能,可替代部分成本较高的翅片管。 20世纪90年代,Peterson通过数值模拟的方法对闭式蒸发冷却器进行研究,Pascal Stabat引入了效率单元数法进行闭式蒸发冷却塔的计算。 1998年U.Wittek等人研究分析了蒸发冷却器结构设计对蒸发冷却器的性能影响。Boris Halasz以质量、动量、能量平衡为基础,分析了蒸发冷却器内传热传质及流动阻力,提出了蒸发冷却器数学模型。 2000年后,世界各地的科研院所、高校、企业等加大力度地投入到闭式蒸发冷却塔的研究热潮中。
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