循环水系统的冷却降温
随着社会现代化的高速发展,水资源越来越受到重视。工业生产中常需要对热工艺介质进行冷却,水的特性很适合做冷却介质。系统中的循环水通过换热器(热交换器、水冷器)与工艺介质进行换热。热工艺介质在热量交换过程中降低温度,循环水被加热而温度升高。工业冷却水的用量往往很大,在化学工业中占到总用水量的90%以上,因此要循环回收使用。
我公司主要采用凉水塔对循环水进行降温。设备简单,维护方便,但冷却效果受大气温度、风速影响较大。冷却水由循环水泵送往生产系统中的换热器,以冷却工艺热介质,冷却水本身温度升高,变成热水,热水被送回冷却塔顶部,由布水管道喷淋到塔内填料上,填料起到接触降温作用。空气由塔底进入塔内,并被塔顶风扇抽吸上 升,与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换,水滴和水膜则在下降过程中逐渐变冷,空气在塔内上升过程中则逐渐变热,最后由塔顶逸出,同时带走水蒸汽。布水管道上方分布一层收水器,将排出湿热空气中所携带的水滴与空气分离,减少水分的逃逸量。这样通过冷空气与热水的逆流接触传热,对流传热及水的蒸发散热达到循环水降温的目的,供用水单位循环使用。
凉水塔主要有风筒、配水系统、喷淋装置、通风设备、收水器等组成。喷淋装置是冷却设备中一个关键,水的冷却过程主要是在淋水装置中进行的。在冷却塔中利用轴流风机产生的空气流量,风量大,增加冷空气与热水的接触时间,以保证冷却效果,同时还可通过调整扇叶角度可得到合适的风量和风压。
循环水的冷却主要是通过水与空气的接触,由蒸发、对流、辐射三个过程共同作用;三种散热过程在冷却中所起的作用也不同,炎热的夏季的蒸发散热量可达总散热量的90%以上,故水的蒸发损失量最大,需要的补充水量最多。在冬季,由于气温降低,对流散热的作用增大,可达40%~50%,严寒天气甚至达到70%;寒冷季节水的蒸发损失量减少,补充水量也就随之降低。
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刘伟