1、冷却塔节水消雾的主要性

　　在传统机械透风冷却塔运行历程中，冷空气在冷却塔内部与水换热后天生了饱和的湿热空气，湿热空气与冷空气混淆后，冷却、凝缩形成含 有许多细小液粒群的雾团，造成了蒸发损失。同 时,由于机械透风冷却塔高度较低,雾团飘散还影 响了周边住民区及交通蹊径的可见度，冷却塔周 围路面湿滑,影响事情人yuan的正常巡检。随着环保要求的提高，机械透风冷却塔节水消雾显得越来越主要。

　　2、冷却塔事情原理秠uan

　　2.1 传统机械透风冷却塔的事情原理

　　来自工艺装置换热器的热循环水进入冷却塔的配水系统,通过配水系统(配水管、喷头)喷洒至比外貌积很大的填料中形成水膜;冷却塔顶部 的风机旋转抽风,使冷却塔内形成负压，塔外干冷 空气一直进入塔内;热循环水和干冷空气在填料外貌逆向接触，空气从水膜外貌带走水分子发生蒸发散热，实现传质、传热历程;空气的热焓和湿度zeng加后成为湿热空气,通过风筒排向大气;水的热焓和温度降低后,落入冷却塔下部水池,经泵运送至工艺换热装备再ci循环。

　　2.2 节水消雾式冷却塔的结祠

　　节水消雾式冷却塔结构如图1所示。

图1节水消雾式冷却塔结构

　　将传统机械透风冷却塔内配水管线所有拆除,改为新型配水方式。新型配水方式接纳塔外分支配水，共分2层,下层设12根配水管(管道B和管道C)对填料区配水，举行水的蒸发散热;上 层设6根配水管(管道A)毗连翅片管换热器，热 循环水经换热后直接流入冷却塔下部水池。冷却塔翅片管区由翅片管和填料(高0.5 m)组成。

　　2.3 节水消雾式冷却塔的事情原理

　　2.3.1 节水事情原理

　　每根配水管都设有自力的操作阀门，可凭证 现实温度qing况，调治各阀门的开度。情形温度较高时,为了保证冷却塔的冷却效果，大部门热循环水由下层配水管道B和配水管道C喷淋在原填料 区(高1.5 m)和翅片管下部填料区(高0.5 m),然后流入冷却塔下部水池，此历程中热循环水完全与空气接触举行蒸发式散热，因此不节水。情形温度较低时，在保证冷却塔冷却效果的条件下，一部门热循环水经下层配水管道C喷淋在原填料 区，然后流入冷却塔下部水池;另一部门热循环水 经上层配水管道A进入翅片管换热器举行间壁 传热,然后流入冷却塔下部水池,此历程中热循环 水不与空气接触，因此不存在蒸发,到达了 100% 节水效果。

　　2.3.2 消雾事情原理

　　当配水管道A和配水管道C打开时，翅片管 下部填料区不淋水，因此干冷空气经翅片换热器后温度升高，酿成干热空气,含湿量稳固;原填料区淋水,因此干冷空气通过填料区后酿成湿热空气。干热空气与湿热空气在气室内混淆，最后从风筒倾轧，与外界大气混淆。经盘算和数据模拟 混淆空气在风筒出口的状态，温度最低时，混淆空气在风筒出口为不饱和空

　　气，不发生水蒸气凝聚， 雾团基本消逝，到达了削弱、消除雾团的目的。

　　节水消雾式冷却塔正常运行时，配水管道C shi终开启，而统一风道的配水管道A和配水管道 B若同时开启则无法到达节水效果，因此，最佳节水工艺流程是开启配水管道C和配水管道A,关闭配水管道B。现实生产中，随着情形温度和热循环水温度的转变,可以逐只开启或关闭配水管道A和配水管道B对应的阀门，来调治冷却塔冷却效果和节水量。

　　3、节水消雾式冷却塔设计参数

　　1.1 节水消雾式冷却塔设计参数

　　节水消雾式冷却塔由传统机械透风冷却塔为 基础刷新，以某企业冷却塔为例，从能耗、节水效 果、消雾效果、经济效益等几个方面剖析和说明本模式的可行性。

　　原冷却塔釆用钢筋混凝土大跨距框架结构, 单塔轴线尺寸18 mxl8 m,塔型号CNF-4500;配 套MWDP型收水器和TX型填料;配水系统材质 选用Q235 + UPVC,填料支持材质为FRP。节水消雾式冷却塔设计基本参数如表1所示。

表1节水消雾式冷却塔设计基本参数

　　雾团主要岀现在冬季。以神华新疆吐鲁番煤化工有限责任公司生产装置所处的吐鲁番冬季气温为例，最冷月平均温度为-6.69℃，节水消雾式冷却塔干、湿段运行参数秠uan热绫2所示，气室内混淆空气参数如表3所示。

表2节水消雾式冷却塔干、湿段运行参数秠uan

表3气室内混淆空气参数

　　3.2 翅片管换热器

　　3.2.1 翅片管换热器概述

　　翅片管换热器接纳钢铝翅片管，由铝管与钢管先加工成双金属复合管，再经机械冷轧,使用铝管的物理特征，制成以钢管为芯的管与冷轧成的铝翅片细密团结为一体的翅片管。

　　钢铝翅片管特点:①翅片细密缠绕在基管外 外貌，传热性能高，接触热阻小;②翅片与基管接 触面积大，贴合细密、牢靠;③抗侵蚀性能好,恒久 使用性能稳固;④最高使用压力W3.2 MPa,保证 了其事情压力的稳固性。

　　3-2.2 翅片管换热器参数

　　翅片管换热器共计6台，其规格为18.00 mx 1.63 mx0.31 mo翅片管换热器设计参数如表4 所示。

 表4翅片管换热器设计参数

　　4 节水消雾式冷却塔工艺盘算

　　1.1 翅片管换热器热量盘算

　　传热能量守恒定律:φ0=φ1=φ2

　　传热方程：φ0= kA△tm

　　循环水放热：φ1=Qm1Cq1(T进-T出)

　　冷空气吸热：φ2=Qm2Cq2(t进-t出)

　　平均温差：△tm = ( △tmax -△tmin )/ln ( Atmax/Atmin )

　　式中：T进，T出——进、出翅片管换热器水温,℃;t进，t出——进、出翅片管换热器的空气 温度,℃;k——传热系数,W/(m2 ?℃);φ——热流量,W;△tm ——平均温差，℃;cq——定压比热容,J/(kg . K);Qm1 水质量流量,kg/s;Qm2——空气质量流量,kg/s;A——传热面积,㎡。

　　盘算步骤： ①假设一个流体的出口温度，an热平衡方程求出另一个流体的出口温度; ②凭证4个流体进、出口温度求得平均温差△tm,; ③凭证翅片管换热器结构,算出响应事情条件下的传热系数k ; ④已知k、A和△tm ，an传热方程求出热流量φ0; ⑤凭证4个流体进、出口温度,用热平衡方程求出φ1和φ2; ⑥较量步骤④和⑤中求得的φ1和 φ2，如两者差异，则说明步骤①中假设的温度不切合现实qing况，需重新假设一个流体出口温度，重复上述步骤，直至φ1和 φ2相互靠近(两者之差在 2% -5%)时为止。

　　4.2 冷却塔蒸发损失水量盘算

　　冷却塔湿段蒸发损失水量:Qe =Ke ? △t.Q

　　式中:Ke ——温度系数(表5);

　　△t——收支塔水温差△t = t1-t2，℃

　　Q——处置赏罚水量,m3/h。

表5气温与虬值转变对应关系

　　4.3 节水消雾式冷却塔消雾盘算

　　凭证传热公式及冷却塔工艺盘算公式，情形 温度最低时，泛起雾团量最大。出塔空气与情形 大气的混淆状态如图2所示。

图2出塔空气与情形大气的混淆状态

　　由图2可知，情形温度最低时，出塔空气含湿 量曲线与饱和空气含湿量曲线没有交点，以是节水消雾式冷却塔外排的空气为不饱和湿空气，没有水蒸气凝聚，到达了消除雾团的目的。

　　4.4 翅片管换热器风阻及风机轴功率转变

　　4.4.1翅片管换热器风阻盘算

　　翅片管换热器风阻：

　　△p =f.n. Gmax/2p=60(Pa)o 式中:△p——风阻,Pa;

　　f-—翅片管摩擦系数;

　　n——翅片管排数;

　　Gmax——翅片管最窄截面的质量流速,kg/ (m2 , s);

　　p——空气密度,kg/m3o

　　4.4.2 风机功率转变盘算

　　翅片管下部填料区高为0.5 m,风阻约28 Pa; 翅片管换热器风阻△P=60 Pa;因此，综合风阻为 88 Pa。原填料高1.5 m,填料风阻△P=86Pa。翅 片管区和原填料区风阻基本一致,说明刷新后风 机轴功率基本稳固。

　　4.5 水头损失

　　凭证《给排水设计手册(第一册)》中关于沿 程损失的盘算:沿程损失h =iL,局部损失an沿程损失的25%计,可得水力损失≤3 m。阀门处水头压力约为20 m,则经由换热器的水头压力损失不大，完万能够知足喷头的配水压力。

　　通过加装翅片管换热器后，冷却塔的经济性在能耗、节水等方面显着提高。加装翅片管换热器后，翅片管下部填料区高度降低,综合风阻与原填料区风阻基本一致，以是轴功率基本稳固，没有zeng加能耗。

　　an年运行365 d、吨水价钱5元计，年均镌汰 蒸发水损失约90 kt,可节约资金约45万元。

　　翅片管换热器投资成本为200万元,则投资回报率为4. 44年。若需新建传统机械透风冷却塔，投资需zeng加200万元。

　　6 总结

　　逆流冷却塔节水消雾刷新手艺可降低风吹损失、减小蒸发损失，提高了热循环水的使用率，更主要的是在节约水资源的同时，镌汰或消除可视雾团，是工业节水的有用措施和消雾的全新偏向，在大型化工循环水chang有较好应用远景。