纵向翅片热管在干式空气冷却塔中的应用

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1、氨基酸呈味核苷酸生产技术交流会论文集0。’j釜”。j：囊冀薯f‘。÷≯。蠢。：I；了!f‘_jj?：：?。毽‘鼍i装■曩麓．。．备：'一≯。、毫?：?篇薹纵向翅片热管在干式空气冷却塔中的应用沈阳红梅企业集团郑海英沈阳东北大学郑永平温志勇1引言冷却塔被广泛应用于国民经济的许多方面，如电力、石油、化工、钢铁、纺织等，也广泛应用于空调系统。在工业方面，传统的电厂循环水冷却方式通常采用湿式冷却塔，存在风机能耗大、噪音大、补充水量大等缺点；在民用空调方面，当制冷系统采用循环水冷却时，由于冷却塔的性能不佳导致对整个空凋系统产生影响的现象在许多建筑空

2、调系统中常可以看到。因此冷却塔的节能(包括节水、节电)降耗就显得尤为重要。本文提出了将纵向翅片热管用于干式空气冷却塔的全新观念，该种形式的空气冷却塔无风机能耗，无噪音，也无需补水，完全符合当今世界的节能形势和我国能源可持续发展的战略要求。2冷却塔的分类冷却塔是一种将循环水进行冷却的设备。按照冷却原理的不同，可以分为空气冷却式冷却塔和蒸发式冷却塔。2．1空气冷却式冷却塔空冷塔是一种通过空气与水的接触，利用空气的湿球或于球温度来冷却水的装置。根据循环水与空气的接触方式，空冷塔可分为三种：敞开式(湿式)，密闭式(干式)和混合式(干湿式)。另外

3、，根据是否设置风机，空冷塔可分为机械通风和自然通风两种形式。敞开式(湿式)空气冷却塔是指热水与空气直接接触、蒸发散热和传导散热同时进行的敞开进行的敞开式循环供水系统。热水的热量由空气带出塔外。湿式冷却塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度。这种塔由于造价低、冷效高而被普遍采用。缺点是有水的损失，包括蒸发损失、风吹损失和排污损失。因此需要补充水。根据水与空气流动方向的不同，湿式空冷塔又分为逆流式、横流式与混流式。逆流式冷却塔空气流向与水流垂直，其优点有：(1)进风口与出风口具有较大的高差，因而进出风不易短流，能保证吸入空气的

4、湿球温度相对较低。(2)根据热交换的基本原理，逆流冷却塔在热交换效率上是最高的。(3)圆形逆流冷却塔的进风百叶可沿整个圆周布置，方形塔也可在四周布置，因此进风较为均匀，对冷却效果较好。横流式冷却塔与逆流式不同的是热交换流程，其空气沿水平方向流动。横流塔热交换效率低于逆流塔，进风口与出风口的高度也比逆流塔小得多，易短流。密闭式(干式)空气冷却塔是指热水与空气不直接接触，热水的冷却是在空气冷却器中实现的。干冷却塔中，水在管中流动，空气在管外流动，由于水不直接和空气接触，水和空气的传热为非接触传热，所以只有单纯传导散热。冷却的极限温度为空气的

5、干球温度。干式冷却塔散热效果不如湿式冷却塔，而造价又比湿塔高，所以应用较少，只有极少数干旱地区采用。干湿式空冷塔是指热水与空气进行干式冷却后再进行湿式冷却的构筑物。可以在小负荷时使·199·；-装0，叠曩0}I备j’曩。薯j篇‘壹氨基酸呈味核苷酸生产技术交流会论文集用干式冷却塔，大负荷时干湿同时启用。充分结合了干式和湿式空冷塔的优点，相互弥补缺点，是一种干湿联合使用的高效系统。但由于其系统复杂，投资高，较少采用。2．2蒸发式冷却塔’蒸发式冷却塔在热交换原理上与空气冷却塔完全不同。当冷却水进入冷却塔的盘管后，循环管道泵同时运行抽取集水池的

6、水，经布水口均匀地喷淋在冷却盘管表面，室外空气在冷却风机作用下送至塔内使喷淋在盘管表面的部分水发生蒸发而带走热量，空气温度较低时，本身也可以和盘管内的水得到冷却。它的传热是两个过程，首先是空气与循环水的直接热湿交换，然后才是此循环水蒸发过程中与冷却水通过盘管进行间接式热，这是一个利用蒸发冷却原理进行冷却的典型例子。其具有如下优势：(1)冷却水为全封闭系统，对水质的保证性较好，不易被污染。(2)室外气温较低时，可以把它变成一个蒸发冷却式制冷设备。但是，蒸发式冷却塔电耗较大，包括风机电耗和循环水泵电耗，比其他形式的冷却塔电耗要大得多且其进塔

7、水压要求较高，要能克服塔内冷却盘管的阻力。因此采用蒸发式冷却塔时，应进行综合的比较。3冷却塔的使用情况从我国目前使用的各种形式的冷却塔来看，在干、湿塔中，以湿式冷却塔为主，干式冷却塔使用得较少，主要因为它造价高，冷效低；在逆流式和横流式为辅；在自然通风和机械通风冷却塔中，自然通风冷却塔单塔冷却水量现在已达7万m讥以上，机械通风冷却塔单塔冷却水量还在5000m讥以下。前者主要用在火电厂，其他部门主要用机械通风冷却塔。4传统干式空气冷却塔4．1传统干冷却塔的优缺点比较传统的循环水冷却方式通常采用湿式冷却塔，其设计是以湿球温度为基础，采用敞开

8、式系统；而干冷却塔是一个密闭式的循环水系统，即循环水的通过空冷器中的盘管和散热翅片与空气进行热交换，达到循环水降温的目的，其设计是以干．200·球温度为基础的。湿式冷却塔无论从技术上还是从运行管理上都有很成