循环冷却水塔的工作原理主要是通过空气与水的直接接触来实现热量交换,从而降低水温。以下是循环冷却水塔的基本工作流程和原理:
基本构成
进水管:热水从需要冷却的设备(如冷凝器、工业过程)流入冷却塔。
布水系统:将热水均匀地分布在冷却塔内部,通常通过喷嘴或分布盘实现。
填料层:增加了水与空气接触的表面积,以提高热量交换效率。
风扇:强制空气流动,通常是向上穿过填料层(在逆流式冷却塔中),或者水平穿过填料层(在横流式冷却塔中)。
集水池:收集经过冷却后的冷水,并准备被泵送回需要冷却的设备。
除水器:减少随气流带走的水分损失。
工作流程
热水进入:来自需冷却设备的热水通过管道进入冷却塔顶部的布水系统。
布水:热水被均匀分散到填料层上,形成薄水膜或小水滴,增加水与空气接触面积。
空气流动:冷却塔底部的空气被自然对流(对于自然通风型冷却塔)或是由风扇强制抽吸(对于机械通风型冷却塔)穿过填料层中的水膜或水滴。
热量交换:当空气与热水接触时,发生热量交换。水释放热量给空气,导致水温下降;同时,部分水蒸发成蒸汽,进一步帮助降温。
冷水回收:冷却后的水落入集水池,然后通过泵重新输送到需冷却的设备完成循环。
漂水控制:除水器捕获随气流逸出的小水滴,减少水资源浪费和对外界环境的影响。
关键点
蒸发冷却:这是冷却塔主要的冷却机制,利用水分蒸发吸收大量热量的物理特性。
空气湿度影响:冷却效果受到当地气候条件特别是湿球温度的影响,湿球温度越低,冷却效率越高。
水质管理:由于蒸发作用,水中溶解的矿物质浓度会逐渐升高,因此需要定期排放部分水并补充新鲜水,以保持水质稳定,避免结垢或腐蚀问题。
这种循环使用的方法不仅能够有效地降低水温,还能节约大量的水资源,是现代工业和商业设施中广泛采用的一种节能措施。