更新时间:2025-04-25 浏览量74
冷却塔通过水与空气的接触,利用蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理,将工业或制冷系统中产生的余热排放至大气中,从而降低水温。 12
1. 核心原理:蒸发散热与热交换
冷却塔的核心工作原理基于以下物理过程:
蒸发散热:高温水通过喷淋系统均匀洒落在淋水填料表面,形成水膜或水滴。干燥空气在风机作用下进入塔内,与水接触时,部分水蒸发为水蒸气,吸收热量(蒸发潜热),从而降低剩余水的温度。
显热交换:空气与水的直接接触也会通过温差传导热量(对流传热),进一步冷却水温。
关键条件:
空气的湿度越低,蒸发效率越高,冷却效果越显著。
水与空气的接触面积(通过填料增大)和接触时间直接影响热交换效率。
2. 工作流程
以典型的逆流式冷却塔为例:
热水输入:循环热水通过水泵输送至塔顶的播水系统,均匀喷洒在填料层上。
空气流动:风机从塔底吸入干燥空气,向上流动与下落的热水逆向接触。
热交换:水在填料表面形成薄膜或液滴,与空气进行热交换,热量通过蒸发和传导被带走。
冷却水收集:降温后的水落入底部集水池,通过管道返回系统循环使用。
3. 辅助原理与设计优化
压力差驱动蒸发:水蒸气分压差促使高温水分子向低压空气扩散,加速蒸发。
填料作用:淋水填料的设计(如波纹板或网格)可大幅增加水与空气的接触面积和接触时间。
风机控制:通过调节风机转速或采用变频技术,平衡能耗与冷却效率(但需注意变频技术的局限性,如效率损失和高成本)。
冷却塔的进水管(热水管)与出水管(冷水管)连接是安装的关键环节,需确保管道布局合理、密封性良好,并符合系统循环要求。以下是具体步骤和注意事项:
一、安装流程
基础准备
确保冷却塔安装位置水平,基础预埋水平钢板,各基础点标高一致,避免底盘变形。
若为闭式冷却塔,需搭建稳固的安装支架,并预留管道接口对应高度。
管道连接
进水管(热水管):从主机房(如冷凝器)通过水泵将热水泵入冷却塔顶部的播水系统,管道需预留一定坡度以利排水。
出水管(冷水管):冷却后的水从塔底集水盘自流至冷凝器或水池,管道需设置止回阀防止逆流。
材质与连接方式:若使用PPR管道,可采用热熔连接;金属管道需法兰或螺纹连接,确保密封。
辅助部件安装
在冷水进水处和热水最远端加装三通及回水管,并安装止回阀控制流向。
管道需留伸缩余量,避免因振动或温度变化导致泄漏。