橫流式冷卻塔是一種通過(guò)空氣與水的熱質(zhì)交換實(shí)現(xiàn)冷卻的設(shè)備,其核心結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)制具有顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì),在工業(yè)及民用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。該設(shè)備采用水平進(jìn)氣、垂直落水的氣流組織方式,冷卻水從塔頂均勻噴淋至填料層,形成大面積水膜,空氣則從塔體兩側(cè)水平進(jìn)入,與水流形成垂直交叉流動(dòng)。這種設(shè)計(jì)使熱交換效率顯著提升,冷卻水溫度降幅可達(dá)5-10℃。其填料層采用雙向點(diǎn)波片結(jié)構(gòu),通過(guò)表面凸點(diǎn)增強(qiáng)水膜均勻性,較傳統(tǒng)填料熱交換面積提升30%以上,同時(shí)通風(fēng)阻力降低25%,有效減少風(fēng)機(jī)能耗。
1、塔體結(jié)構(gòu)(Tower Structure)
功能:支撐整個(gè)冷卻塔的骨架和外殼。
組成:
框架:通常由鍍鋅鋼、不銹鋼或玻璃鋼(FRP)制成,提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
外殼/面板:由玻璃鋼(FRP)或金屬材料制成,起到圍護(hù)、防風(fēng)、防雨和美觀的作用。FRP面板具有優(yōu)異的耐腐蝕性和長(zhǎng)壽命。
2、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)(Air Inlet System)
功能:引導(dǎo)環(huán)境空氣均勻、低阻力地進(jìn)入塔內(nèi)。
組成:
進(jìn)風(fēng)格柵(Air Inlet Louver):位于塔體兩側(cè)。其主要作用是:
導(dǎo)流:使空氣均勻分布進(jìn)入填料區(qū)。
防濺水:防止塔內(nèi)水滴被氣流大量帶出(減少飄水損失)。
防異物:阻擋樹(shù)葉、雜物進(jìn)入。
進(jìn)風(fēng)百葉窗:有時(shí)與格柵集成,可調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量(較少見(jiàn))。
3、配水系統(tǒng)/布水系統(tǒng)(Distribution/Water Distribution System)
功能:將從冷凝器或工藝設(shè)備返回的熱水均勻地噴灑到填料的整個(gè)表面,形成水膜或水滴,為熱交換做準(zhǔn)備。
組成(重力式配水常見(jiàn)):
配水槽(Distribution Troughs):位于填料上方,通常為PVC或FRP材質(zhì),熱水通過(guò)管道流入槽中。
濺水噴頭/濺水碟(Spray Nozzles/Splash Bars):安裝在配水槽底部或下方,將水流打散成細(xì)小水滴或水膜,確保在整個(gè)填料寬度上分布均勻。這是橫流塔的關(guān)鍵部件。
4、熱交換填料(Fill Media/Packing)
功能:增大水與空氣的接觸面積和接觸時(shí)間,是實(shí)現(xiàn)熱交換的核心區(qū)域。熱水在填料表面形成水膜,空氣橫向穿過(guò)時(shí),部分水蒸發(fā)吸熱,從而降低水溫。
類型:
點(diǎn)滴式填料(Splash Type):由多層濺水條(如PVC條)交錯(cuò)排列組成,水流逐層跌落并被打散成水滴。阻力小,不易堵塞,適合水質(zhì)較差的場(chǎng)合。
薄膜式填料(Film Type):由波紋狀PVC薄板粘結(jié)而成,水流在板表面形成連續(xù)水膜。換熱效率更高,但對(duì)水質(zhì)要求較高,易結(jié)垢堵塞。
材質(zhì):通常為改性PVC,具有良好的親水性、阻燃性和耐腐蝕性。
5、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)(Fan System)
功能:提供動(dòng)力,強(qiáng)制空氣穿過(guò)填料,增強(qiáng)通風(fēng)效果(機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔)。
組成:
風(fēng)機(jī)(Fan):通常是軸流式風(fēng)機(jī),由多個(gè)葉片組成,產(chǎn)生大風(fēng)量、低風(fēng)壓的氣流。
電機(jī)(Motor):驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。通常為戶外型、防水防潮的電機(jī)。
傳動(dòng)裝置(Drive Mechanism):
直聯(lián)式:電機(jī)直接安裝在風(fēng)機(jī)主軸上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,效率高,維護(hù)少(現(xiàn)代主流)。
皮帶傳動(dòng)式:電機(jī)通過(guò)皮帶和皮帶輪驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),可調(diào)節(jié)風(fēng)量,但需定期檢查皮帶張緊度和更換。
風(fēng)筒(Fan Cowl):導(dǎo)流罩,安裝在風(fēng)機(jī)外圍,引導(dǎo)氣流向上排出,提高風(fēng)機(jī)效率。
6、收水器/除水器(Drift Eliminator)
功能:安裝在填料上方、風(fēng)機(jī)下方。捕獲隨氣流帶出的微小水滴(飄滴),降低飄水損失(通常可降至0.001%-0.01%),并防止水霧對(duì)周圍環(huán)境造成影響。
材質(zhì)與結(jié)構(gòu):由PVC制成的多折向通道板,氣流通過(guò)曲折通道時(shí),水滴因慣性碰撞板壁而被捕獲,匯流后落回塔內(nèi)。
7、集水盤/水池(Cold Water Basin/Sump)
功能:收集經(jīng)過(guò)冷卻后下落的冷水,并暫時(shí)儲(chǔ)存,供循環(huán)水泵重新抽送至系統(tǒng)。
特點(diǎn):
通常位于塔體底部。
內(nèi)部設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)或格柵,防止雜物進(jìn)入水泵。
設(shè)有排污口,用于定期排放濃縮水和沉積物。
設(shè)有溢流口,防止水位過(guò)高。
材質(zhì)多為鍍鋅鋼、不銹鋼或FRP。
8、補(bǔ)水系統(tǒng)(Make-up Water System)
功能:補(bǔ)充因蒸發(fā)、飄水和排污而損失的水量,維持集水盤水位穩(wěn)定。
組成:
補(bǔ)水管:連接城市供水或軟化水系統(tǒng)。
浮球閥(Float Valve):最常見(jiàn)的方式,根據(jù)水位自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉補(bǔ)水。
電動(dòng)閥+液位計(jì):更精確的控制方式,常用于自動(dòng)化系統(tǒng)。
9、控制系統(tǒng)(Control System)
功能:監(jiān)控和調(diào)節(jié)冷卻塔的運(yùn)行。
組成:
控制箱:包含斷路器、接觸器、熱繼電器等電氣元件。
傳感器:如溫度傳感器(進(jìn)出水)、液位開(kāi)關(guān)。
控制器:可能是簡(jiǎn)單的啟停控制,或復(fù)雜的PLC/變頻器,用于根據(jù)水溫自動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)或調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(變頻控制),實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。