冷却塔淋水填料是冷却塔内主要的部件之一,它的作用是将配水装置喷洒出来的热水分散成水膜或细小水滴,大度地延长空气和水的接触时间,两者的接触面积,从而使水和空气能够进行有效的热、质交换。在湿式冷却塔中,淋水填料的冷却效率可达到到,因此优化填料结构并提高
其热工性能对改进冷却塔节能技术至关重要。目前,提高淋水填料冷却效果主要有以下几种途径:一是增加填料的组装高度;二是保持组装高度不变,减少淋水填料片材的间距,填料的片数;三是改进板面结构,提高水流在板面上的均匀分布性。前两种方法都能增加换热面积,增加填料数量,但进风阻力可能会相应提高,从而会增加风机的能耗,有时并不能取得应有的效果,反而使得耗材量偏大,三种方法在优化结构的同时也需要确保通风阻力的稳定。如何在增加换热面积,优化板面结构的同时,降低或保持通风阻力不变,是研究和改进的意义所在。
研宄不同结构淋水填料热力阻力性能以及研究结构优化后的填料性能具有很大意义,主要体现在以下两点:
提供合理可行的优化方案
据调查,在国内,生产提供淋水填料的厂家就有多家。同一类型的填料拥有不同的生产工艺。为了提高填料的冷却效率,不同生产商提供的填料结构各有不同:比表面积、波距、片距、片材厚度、高度都有差别,可以说是鱼龙混杂。但由于很多生产厂商测试研发设备不全,导致其无法提供产品的性
能数据,用户无法判断各种填料的性能优劣。填料种类和结构一定时,影响其换热效率的因素有进塔的空气参数,填料迎面风速,进塔风量,喷淋密度。
因此,对于结构或高度做相应改进后的填料,还需确定其合理的运行工况。在目前的文献和工程应用中,对于结构改进的填料,仍然很难找到它们的具体测试分析及经验公式的汇总。研究结构相近的同类型填料并对比分析它们的热工性能,能为填料结构优化提供一个具体的改进方向和结构参数范围。对不同种类填料的性能及阻力进行对比分析,能确定各种填料的适用工况,为工程选型提供一定的参考价值。响应节能减排号召在我国十二五规划纲要中,能源问题和工业节能是其中尤为重要的主题。纲要指出坚持以节能优先,攻克耗能行业节能的核心技术。随着节能减排的落实和推进,直接蒸发冷却技术越来越受到冷却,空调,制冷行业的关注,尤其西北部干燥地区,该技术适用范围不断在扩大。车间,食堂都大量釆用该技术实现供冷。直接蒸发冷却耗电量占一般传统空调的到,而且投资费用占传统空调投资费的到。该技术不使用氟利昂等环境有害制冷剂,只消耗少量水,没有热污染,有很好的绿色性。
而淋水填料是直接蒸发冷却的核心部件,淋水填料结构的优化和冷却效率的提高,势必会成为直接蒸发冷却的核心节能技术。优化填料结构,提高性能不能换热效果,还能缩小换热设备的尺寸,降低设备的生产成本,此外也能降低风机,水菜的能耗,降低运行费用。对于减少投资成本,降低能消具有十分重要的意义。
填料在蒸发冷却中的应用
蒸发冷却技术是一种高效、、节能的冷却技术。主要分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却技术。淋水填料是直接蒸发冷却设备的重要部件,如今也逐步运用于间接蒸发冷却中。
在直接蒸发冷却中的应用及原理
直接蒸发冷却技术是一种以水作为制冷剂的冷却制冷方式。该技术现已广泛应用于开式冷却塔、蒸发式冷风机、直接蒸发空调冷却机等设备中。针对不、同类型的开式冷却塔,填料也分别有逆流型填料和横流式填料等形式;依据被、冷却介质的温度及蒸发冷却设备的大小,填料又可分为工业和民用等类型。在直接蒸发冷却中,水通过布水器洒在填料上,形成水膜,水与空气直接接触。在水膜表面,水分子做不规则运动,形成一个温度等于水表面温度的饱和空气边界层,水膜表面上的水蒸气分压力高于空气的水蒸气分压力,两者之间的压力差成为水蒸发的动力;边界层温度与周围空气有温度差,成为显热交换的动力,从而冷却空气,生产冷风或制备冷水。直接蒸发产生的冷风及冷水的低温度理论上为进风空气的湿球温度
图为含填料直接蒸发制冷水模块,图为空气在填料内的洽湿图变化曲线。
如今,普遍的淋水填料主要是塑料材质。一般有聚氣乙稀和聚丙稀两种。填料一般用于中高温冷却,成本高,相比要较少使用。
塑料散堆填料淋水填料的优点是质量轻,耐腐烛,便于加工,制作成本低,延展性好,比表面积很大,易切割,热工性能良好。但一般的塑料填料在使用到年后会发生变形及老化,尤其在严寒地区,冬季冰雪容易加速其变形及片材的断裂,所以塑料填料的换周期较短,而且塑性材质阻燃性能也较差。
除此之外,其他材质的填料在国外也有较广泛的使用。如多孔陶瓷材料,陶土经过培烧结块成为格网结构,具有高的抗腐烛性能,使用周期长,一般可达到年以上。陶瓷表面的孔隙能够很好的使水流均勾布满填料片材,冷却水水流过后,空隙内的水能很快水膜,使得水膜厚度保持稳定但陶瓷
填料初投资高,多用于工业冷却设备的中高温冷却,如发电厂核芯冷却。
无机填料以玻璃纤维为原材,经树脂浸泡,烧结等工艺制程的高分子材料。常见的为填料。吸湿性及热工性能都很好。
金属填料主要分错箔及不锈钢填料,该种材质的填料比表面积大,通风阻力小,耐腐她性强。金属综合性能较高但换热效率较材质要差,吸湿性能也不及其它填料.
在冷却器中,无纺布填料也得到一定的研发和利用无纺布填料的特点是:热工性能较好,比表面积大,净化过滤能力强,但其缺点是通风阻力也大。