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橫流式冷卻塔應用中結構的關鍵問題闡述

橫流式冷卻塔應用中結構的關鍵問題闡述

橫流式冷卻塔是建筑節能空調系統的重要組成部分。隨著城市化進程的加快和人民生活水平的提高,能源需求逐年增加。作為大型建筑能耗,空調能耗已達到建筑總能耗的60%。因此,橫流冷卻塔應運而生,但目前為止對使用中的傳熱效率的研究往往容易被忽略,從而在評估空調系統的運行效果時會帶來些影響。同時,冷卻塔用作空調系統的冷凝換熱設備。雖然其能耗僅占空調系統總能耗的2%左右,但其冷卻水消耗量非常大。任何大型火力發電廠的用水量與中型城市的用水量進行比較,其用水量是旗鼓相當的,這個數據是非常驚人的,是一個很值得關注的問題。因此,為了進一步降低能耗并提高水的利用率,有必要研究冷卻塔。盡管已經有人已經對橫流式冷卻塔進行了一些研究,但由于其結構的特殊性和傳熱過程的復雜性,仍然存在許多影響其傳熱效率的關鍵問題,包括結構參數,其內容包括橫流式冷卻塔結構參數對冷卻效率的影響。

橫流式冷卻塔在干燥工作條件下使用翅片盤管可以增加管外部空氣和管內流體的傳熱面積,并且還可以促進傳熱流體的湍流。 因此,提高了空氣和流體之間的傳熱效率,并且傳熱系數高于光滑管的傳熱系數。 目前,翅片管在工程中被廣泛使用,但它們需要大的空間面積,并且由翅片引起的空氣阻力也很大。 與波紋管相比,波紋管面積更小,阻力更小,但初期投資成本更高。 在潮濕條件下,翅片管對噴射水和管道中的流體的傳熱影響較小。 相反,翅片管會阻礙兩種流體之間的傳熱并增加成本,因此光滑管更適合在潮濕條件下使用。

橫流式冷卻塔的管型是盤管基管型和圓形,易于加工,成本低。當流速低時,管的中心幾乎沒有流動狀態,這使得傳熱系數更低。橢圓形管的傳熱面積比具有相同濕周長的圓形管的傳熱面積大80%,并且管中的流速可以增加到大于50%。橢圓管具有高緊湊性,并且可以在相同的體積中布置更多的管。扭曲的管子可以增加管子外面的水膜的湍流度,并且管子外表面上的水膜的滑動和更新速度更快,導致水膜厚度的減小和增加傳熱系數,比圓管高約36-61%。用于盤管的金屬管的使用具有更大的導熱性,這有利于導熱性。但考慮到銅和鋁等導熱系數較大的金屬是貴金屬,使用這種類型的管道會導致設備投資成本過高,因此考慮到線圈管的成本和強度,可以選擇鋼管作為線圈管的基礎材料。

橫流式冷卻塔的填料沒有被填充時,管中的水的熱量通過封閉的冷卻塔傳遞到空氣中。 作為表面增強劑的填料可以增強傳熱,使噴水在填料表面形成一層水膜,增強空氣與噴水之間的傳熱。 因此,使用包裝可以節省線圈并降低成本。 但越餡越好。 如果線圈使用太少,冷卻水流量將過高,這將導致冷卻水泵的能耗增加。 此外,使用多孔介質還可以提高噴水回收效率。

采用盤管方式按順序排布時,冷卻水流動速度較大,因為橫流式冷卻塔管內的對流傳熱系數大于叉排中的對流傳熱系數,但當線圈平行排列時,流動通道相對直,并且停滯區當流速低時,將在管的尾部形成,這將影響傳熱。在叉排的布置中,流體在彎曲通道中流動,這增強了流體的擾動,并且叉排的布置是雙向的。叉排裝置的冷卻水出口溫度低于直列式冷卻水出口溫度,冷卻效率更高。因此,盤管一般布置成規則的三角形狀。

橫流式冷卻塔的噴水方式有兩種,分別是淋水盤式和噴嘴式。噴嘴類型是將噴射管以適當的間距布置在塔頂部,然后將噴嘴安裝在管道的底部。在水壓的作用下,噴水從噴嘴噴射到四周,形成小滴。這種噴水方法具有小液滴,大比表面積和均勻液滴。灑水噴頭托盤用于將灑水噴水送至塔頂的灑水噴頭托盤。噴灑水通過其自身的重力和水滴之間的力自由地從噴灑孔落下。這種類型的灑水噴頭降低了泵的壓力。噴灑水自身下落,這也導致水滴的較大直徑和水滴在塔中的不均勻分布。
橫流式冷卻塔的擋水板可以將排出的飽和濕空氣中攜帶的小水滴與空氣分離,減少灑水量損失,降低漂白率,從而節省灑水量。同時,排氣中的水滴長時間也會對風扇造成腐蝕和生銹,因此使用保水板也可以保證風扇的使用壽命。但不同形式的擋水板具有不同的擋水效果和阻力。因此,找到一種具有良好保水效果和低阻力的擋板具有重要意義,可提高冷卻和傳熱效率。橫流式冷卻塔作為建筑空調系統中重要的組成部分,必須要經過合理的調整冷卻塔的結構優化,才能使其散熱性能發揮到較好的狀態,且降低其耗水量和運行中所產生的能耗。橫流式冷卻塔通過調整結構參數的合理運用,提高了冷卻塔的冷卻塔效率,和降低運營成本。

 

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