冷却塔摘要：为了防止冷却塔产生白雾，设计并制造了一种密闭式喷淋冷却塔。在该冷却塔中，冷却水分成两路分别在湿式换热器和干式换热器中冷却降温。湿式换热器采用铜翅片管，冷却水通过铜管向喷淋水释放热量，而喷淋水则和来流空气在翅片管表面进行传热传质。低温高湿的空气流过干式换热器后被铜铝复合翅片管内的冷却水加热，因此空气出口温度升高，使得出口空气和外部空气混合后的状态点不与饱和空气线相交，从而避免了白雾的产生。

关键词：冷却塔；白雾；饱和；换热器

1气线相交，则水蒸气冷凝成水珠，产生白雾现象。消除白雾机理如图2所示。若混合过程线与饱和空气线不相交，则水蒸气不会发生冷凝。要达到这个效果，需要提高I点的温度。即需要在湿式冷却塔中加入干式段。

2试验部分

2．1白雾防止型密闭式喷淋冷却塔

在该冷却塔中，冷却水分两路分别在湿式换热器和干式换热器中冷却降温。湿式换热器采用铜翅片管，冷却水通过铜管向喷淋水释放热量，而喷淋水则和来流空气在翅片管表面进行传热传质。低温高湿的空气流过干式换热器后被冷却水加热，因此空气出口温度升高，使得出口空气和外部空气混合后的状态点不与饱和空气线相交，从而避免了白雾的产生。该冷却塔有两种运行模式：当冷却塔处于干式运行模式，即湿式换热器传热管内的冷却水直接与空气进行换热，而喷淋水则被断开；处于湿式运行模式时，湿式换热器传热管内的冷却水被喷淋水冷却，而喷淋水与空气进行传热传质。白雾防止型密闭式喷淋冷却塔结构。

为了保证设备高度，冷却塔采用卧式。为了保证迎面风速和风机可靠性，防止风机处在湿热环境中，通风形式采用机械鼓风式。为了安装方便，冷却塔整个风筒采用矩形截面，自风机经换热器至出风口分为进风段、换热段及出风段。换热段的高度及宽度按照最利于换热的情况设计，干湿换热器之间留有一定间距，以保证气流均匀。进风段至换热段及换热段至出风段的连接采用渐扩及渐缩管，设计以阻力小、气流均匀、消除气流脱壁和涡流现象为依据。除此以外整个风筒中用隔板消除气流短路。为保证防腐，风筒和水箱均使用SUS304不锈钢制作。

2．2试验系统

本试验所用的循环冷却水用500m3地下蓄水池提供，利用3t／h的蒸汽锅炉对其进行加热；冷却水量及喷淋水量利用截止阀进行控制；风量利用变频器控制风机电机实现。

本试验采取了对动态平衡系统进行测试的方案，即首先利用锅炉蒸汽加热水池中蓄水至水温达

到标准工况点附近，然后关闭锅炉、开启冷却塔样机，此时由于冷却样机的散热性能，温度会持续平

稳的下降，此时即可认为系统已达到动态平衡，即冷却塔的进出水温也开始平稳地降低。此时的测定

值即可认为是相应运行工况点的运行参数实测值。通过连续测试，即可得到多组工况点的实测值。

3结果与分析

3．1噪音测量

噪音测量结果如表1所示。

3．2热工性能测量热工性能测量主要包括：进风干球和湿球温度、热水流量、出水温度。其测量结果见表2。由于测量时的空气状态不可能达到设计状态，所以，需要将实际测量结果转换到设计工况。干式状态和湿式状态下的转换公式［5］分别如下：Δtsd=Δtd×tws，i-tads，itw，i-tad，i×VwVws（1）式中：Δtsd---设计热水温差，℃；Δtd---实测热水温差，℃；tws，i---标准工况下进塔水温，℃；tads，i---标准工况下进塔风温，℃；tw，i---实测进塔水温，℃；tad，i---实测进塔风温，℃；Vw---实测的热水比体积，m3／kg；Vws---设计工况下的热水比体积，m3／kg。Δtsw=［Δtd·tws，i-tads，itw，i-tad，i+（Δtw-Δtd）·Pws-PasPw-Pa］·VwVws（2）式中：Δtsw---设计湿式运行时热水温差，℃；Δtw---实测湿式运行时热水温差，℃；Δtd---实测干式运行时热水温差，℃；Pw---实测进水温度对应下的饱和水蒸气压力，Pa；Pws---标准进水温度下对应的饱和水蒸气压力，Pa；Pa---实测进风状态下饱和水蒸气压力，Pa；Pas---标准进风状态下饱和水蒸气压力，Pa。5主要技术经济指标

5．1建设投资

废水处理站占地面积约170m2，总装机容量为30kW，总运行功率为20kW，工程总投资244．79万元，其中土建投资49．96万元，设备及安装工程156．82万元，其它38．01万元。

5．2运行费用

总运行功率20kW，平均每天运行时间20h，吨水电费0．80元／d，药剂费0．10元／d，膜元件费用0．44元／d，总运行成本为：0．8＋0．1＋0．44＝1．34元／d，每天运行费用1．34×300＝402元。

冷却水采用处理水，则每天可节省自来水300t以上，每天可节约自来水费540元。按每吨水0．7元的排污收费标准，每天节约排污费用为0．7×300＝210元。每天相对于未建设废水处理站前节约开支费用为540＋210－402＝348元，按300天算，每年节约生产开支104400元。

6结论

本工程采用隔油－高效溶气气浮－膜生物反应器工艺处理松香、松节油生产及深加工企业生产废水，装置运行稳定，出水水质好，操作简便，运行方式灵活，对水质波动适应能力强，出水可直接回用于循环冷却水。本工程设计充分利用厂内原有设施，节省了大笔土建投资费用，且相对于未建设污水处理站前，每年节约生产开支10余万元。因此，该冷却塔可以广泛应用于各种地区，能够充分地避免热湿污染。

4结论

（1）根据冷却塔白雾形成和消除的机理，给出了消除冷却塔白雾的设计方法。根据该设计方法，设计并制造了白雾防止型密闭式喷淋冷却塔。

（2）通过对白雾防止型密闭式喷淋冷却塔的性能测试，结果表明：该冷却塔的噪音可控制在企业标准之内，并且无论冷却塔是处于干式运行模式还是湿式运行模式，冷却功率均能大于企业标准，而且无白雾产生。

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