冷卻塔的應用

　　冷卻塔運作時按水和空氣是否直接接觸分為：開式冷卻塔和閉式冷卻塔(也稱封閉式冷卻塔、蒸發式冷卻塔)。開式冷卻塔的冷卻原理是：噴淋系統將冷卻水以噴霧方式，噴淋到填充材料上，通過水與熱的空氣的接觸，達到換熱，再由風機帶動塔內的空氣循環，將與水換熱后的熱氣流帶出，從而達到冷卻的效果。這種冷卻方式期的投入成本比較少，但是運營成本較高(水耗、電耗)，多用于火電廠、核電廠、鋼鐵等工業域。本文主要討論封閉式冷卻塔的技術及應用。

　　閉式冷卻塔實際上是一種蒸發式冷卻塔和濕式冷卻塔的組合，其特點是在表冷器外噴水并且強制通風，熱從表冷器內的被冷卻介質中經壁面傳給壁面外的冷卻水，冷卻水受熱變為飽和水蒸氣，再通過強制通風與外界空氣混合傳給外界大氣。被冷卻介質(多為軟水)在表冷器內管內閉式循環流動，空氣或噴淋水在管外流過，兩者互不接觸。

　　閉式冷卻塔是傳統冷卻塔的一種變形和發展，具有體積小、冷卻效率高等優點，由于使用封閉式的冷卻介質，所以不存在管道結垢、堵塞、水變質等問題。然而由于閉式冷卻塔消耗件較多、結構相對復雜、價格昂貴，因此在應用范圍上受到了較嚴格的限制，但閉式冷卻塔適用于對循環水質要求較高的冷卻系統，比如在食品業、藥業、塑膠業、紡織業、冷鏈系列等許多工業部門有應用景。

　　冷卻塔使用現狀

　　目國內的冷卻塔技術相對還不成熟，冷卻塔使用中還有許多涉及居民生活及環保的問題等待解決。

　　1. 工業生產中產生的濃煙、白霧問題給周圍的環境和居民的生活都帶來了一定的危害。

　　2. 白霧使得城市空氣質量下降，降低了附近城區的能見度，對城市交通狀況造成很大的壓力。特別是濕度較高的雨季、冬季或濕度較大的季節，白霧更加嚴重。

　　3. 冬季白霧降落會在地面上形成水蒸汽，冷凝后結冰會給人們的出行帶來不便

　　4. 冷卻塔的使用要消耗大量的水，雖然現在有海水冷卻塔，但在內陸缺水的北方地區大量冷卻塔的使用仍然給當地水資源帶來很大的壓力。

　　隨著城市環保要求的提升，我國對冷卻塔的白霧控制也慢慢重視起來，使用冷卻塔設備的單位都需要面對和解決這種白霧現象。

　　封閉式冷卻塔的消霧節水技術

　　封閉式冷卻塔的消霧節水技術原理其實很簡單，如下圖所示。下方換熱組件可橫向通過干冷氣流1，在此過程中，縱向的濕熱氣流2與換熱組件橫向吸入的干冷氣流1不進行直接接觸，兩組氣流以組成換熱模塊的基片為傳熱介質進行熱交換。所產生的結果就是，濕熱氣流在通過時經過降溫而冷凝，同時當氣流通過換熱組件后，其含濕量會降低，溫度雖然有所降低，但仍然高于外界空氣溫度，而當外界的干冷空氣1被換熱模塊風機吸入并通過換熱模塊后，它的含濕量沒有發生任何改變，且會低于換熱組件流出的濕熱氣流，溫度上升但不高于濕熱氣流。在兩組氣流通過換熱組件的過程中，通過對濕熱氣流2的冷凝以及通過換熱組件后的兩股氣流的混合，使氣流含濕量逐步降低，從而達到消霧的目的。噴淋系統的冷卻水經過表冷器換熱后變成飽和水蒸汽，再經過換熱組件后冷凝并重新進入蓄水池供下次循環使用，以此減少冷卻水的蒸發損失、提高冷卻水的使用率。

圖1 封閉式冷卻塔消霧節水原理

資料來源：五度易鏈行業研究中心

　　結語

　　冷卻塔節水消霧技術是通過審慎的計算與科學的實踐研發而產生的一項技術。該項技術實現消除冷卻塔出口白霧的同時，又回收了塔內蒸發的部分水分，提高了循環冷卻水的使用率，有效節約了水資源，非常符合我國節約資源的政策和構建節約環保型社會的戰略需要，有很強的推廣、使用價值。同時，隨著生產自動化水平不斷提升，生產制造逐步向業化、智能化、清潔化的方向發展，該項技術具有廣闊的應用景。

原創作者：江蘇良一冷卻設備有限公司