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1、喷雾冷却塔在糖厂循环水中的应用《广西轻工业》2006年４月（总第９５期）莫世军（龙州南华糖业有限责任公司龙州糖厂，广西龙州县532400）【摘要】喷雾冷却塔是一种新型的工业循环水降温的设备，通过对比监测证明，喷雾冷却塔非常适合用于糖厂循环水冷却处理，是在糖厂中取代喷水冷却池最好的循环水降温设备。【关建词】喷雾冷却塔；喷水冷却池；冷凝冷却水；循环；制糖；糖厂【分类号】TS249.9 引言在甘蔗制糖过程中,要用去大量的水，特别是蒸发、煮糖产生的汁汽冷凝冷却用水。据统计,目前国内糖厂每处理吨甘蔗与耗水量之比约为1∶18～32,其中有80%以上为冷凝冷却用水。随着糖厂生产规模的不断扩大,加上水
2、源污染越来越严重,水资源的供需矛盾日益尖锐,而随着水法及环境保护法的实施，制糖企业的环保意识逐步提高。因此，糖厂中大都采用了冷凝冷却水循环使用的方式,提高水循环利用率，达到减少取水量及污水排放量的目的。目前，糖厂冷凝冷却水降温处理的方法有多种,其中以喷水冷却池为冷却构筑物的冷却系统以其降温冷却效率较高、对水质水温变化适应性较强、结构简单、操作灵活方便等特点而被糖厂广泛采用。然而，喷水冷却池因其结构上的原因，也存在不足：（1）冷却能力低；（2）占地面积大；（3）飘水率高；（4）管路长，易腐蚀，喷嘴易堵塞，修护困难。机械通风冷却塔是工业循环冷却水处理的常用设备,其中最常用的是填料冷却塔，其
3、广泛应用于石化、化纤、化工、冶金、生化、轻工、电力、制药和空调制冷系统等工业领域，但一直没有在糖厂冷凝冷却水降温处理中得到应用，主要原因是糖厂冷凝冷却水水质较差，含有少量糖分,易产生盐垢及滋生微生物，填料冷却塔运行一段时间后极易出填料变形或堵塞，造成布水不均,冷却效果逐渐下降，甚至无法运行。近年出现一种循环水喷雾冷却塔，由于其很好的结合了喷水冷却池及通风冷却塔的特性，拥有很好的冷却性能及占地小、设备运行安全、免维护等优点，使其逐步在糖厂中得到推广。龙州南华糖业有限责任公司龙州糖厂2005年引进三台单台处理量为1000m3/h的喷雾冷却塔，用于冷凝冷却水的循环冷却处理。经过一个榨季的生产
4、运行，证明其优良的性能完全适合用于糖厂循环水的处理。 2 喷雾冷却塔的结构与工作原理[1][2]喷雾冷却塔是利用循环水回水压力通过安装在塔内的若干高效低压离心雾化装置（雾化装置工作压力仅为0.035MPa）,形成高速离心运动,将循环水喷射至2～3m的高度,循环水被粉碎成0.5～1mm的微小水粒,在风机的作用下,形成雾化状态,使循环水雾悬浮在冷却塔内与空气进行热交换,从而实现冷却降温的效果。喷雾冷却塔的结构如图1a,填料喷雾冷却塔结构如图1b。 如图1所示,喷雾冷却塔中,布水管道位于进风道的上方,填料冷却塔堆放填料的地方。其雾化装置均匀地安装在布水管上,其雾化空间为填料冷却
5、塔的填料所在位置。自雾化装置中出来的水是上喷的,填料冷却塔中从布水管出来的水是通过喷头下喷的。其他如塔体、风筒、风机、水池等,两种塔基本相同。喷雾冷却塔内几乎成一个“空塔”。布水系统与低压离心雾化装置构成一组整体的冷却元件,水从塔的进风道处往上喷射。根据塔体结构,布置相应的收水器,以防飘水,整个塔的结构大大简化。 （a）无填料 (b)有填料 图1喷雾冷却塔的结构图冷却塔的冷却效果取决于三个要素:一是冷空气量与冷却水量的比值,即气水比;二是塔内冷却空气和冷却水
6、接触的比表面积;三是冷却时间。无填料冷却塔采用风机进行强制通风，相对于喷水冷却池的自然通风，其气水比大大增加；喷雾冷却塔将冷却塔内填充的填料全部去除,使整塔几乎成为一个“空塔”,极大地减小了塔内系统阻力,冷空气量自然增大,气水比也就相应增大。塔内填料去除后,填料堵塞、垮塌,碎片进入工艺设备造成设备损坏等诸多弊端,彻底得到了根除。在喷雾冷却塔中,循环水通过离心雾化装置在塔体内形成悬浮的水雾状与冷空气进行热交换。在塔内形成的雾状区间,只要冷却塔不停止运行循环水就始终以“雾状”形态与冷空气进行接触,其接触的比表面积,比水被填料分散而成的膜状的表面积增大5%～10%。喷雾冷却塔布水采取上喷方式
7、,喷射空间保持在4m左右,循环水与冷空气在塔内形成两个换热冷却过程,即顺流和逆流两个过程。同时,水雾在下降过程中还会遇到上升的空气流,延缓了水粒的下降速度,从而保障了热交换时间。 3 应用情况喷雾冷却塔目前已成功地在石油、化工、冶金、造纸等行业广泛使用，在制糖行业中，已有糖厂在使用。龙州南华糖业有限责任公司龙州糖厂2005年引进三台单台处理量为1000m3/h的喷雾冷却塔，应用于冷凝器冷却水的循环冷却，取得良好效果。3.1 循环水
