閉式冷卻塔是一種散熱設備,用于循環介質的冷卻降溫,常用于工業生產或民用空調中的循環水冷卻,能夠將高溫水冷卻到接近大氣溫度,或者更準確地說,接近濕球溫度。循環水封閉循環冷卻,只是把循環水所帶的熱能散發到外界大氣環境中,保證循環介質與外界的環境無接觸,進而保證循環介質成分不變化,不蒸發、不消耗、無雜質。
閉式冷卻塔工作原理,簡單說就是封閉循環冷卻,由以下幾個系統組成:
1、內循環:被冷卻的循環介質,通過封閉的管束流動、降溫,與外界完全隔絕、封閉、無接觸。
2、外循環:也稱噴淋水,由塔頂部抽水,通過低揚程高流量噴淋泵,均勻噴灑到換熱管束外部,覆蓋薄薄水膜,由管內高溫介質加熱,水膜吸收熱能,轉變成汽化潛熱,蒸發成水蒸氣,帶走熱能。
3、換風系統:由換熱管束下部進入干冷空氣,高速掠過管束,與管壁進行對流換熱,同時裹挾水蒸氣,變成高焓值氣體,經過軸流風機抽風,送出塔外,實現了熱能轉移到塔外目的。
4、附屬系統:進風格柵、收水器、布水系統、控制系統等,保證閉式冷卻塔的正常運行。特別是控制系統,根據出水溫度高低,是否滿足工藝要求,自動切換風冷和風冷+噴淋模式,完全實現無人工干涉的自動運行,實現節水節電的高效運行。
閉式冷卻塔,經過了多年的生產、使用和發展,結構形式也經過了多輪演繹,適用于不同環境、不同要求的各種形式,根據空氣與噴淋水相對方向,主要有以下幾種結構:
1、逆流閉式冷卻塔:空氣與噴淋水逆向流動,根據受熱上升的原理,空氣肯定是要向上流動的。如果冷空氣由換熱管束底部進入,向上流動,而噴淋水在管束區,向下噴灑,則稱謂逆流閉式冷卻塔。
2、橫流閉式冷卻塔:空氣與噴淋水橫向流動,空氣由換熱管束側面進入,噴淋水仍然由上部噴灑而下,它們成橫向交叉90度角形式,稱為橫流閉式冷卻塔。
3、復合流閉式冷卻塔:空氣與噴淋水既有逆向流動,噴淋水在換熱管束下部的填料內,與空氣成橫向交錯換熱,稱為復合流閉式冷卻塔。
閉式冷卻塔與開式冷卻塔相對,優點非常明顯,因而當冷卻系統基本采用閉式冷卻塔。
循環介質完全封閉,與外界完全隔絕,不止能夠冷卻水,還能冷卻其他一切可流動介質,如油冷、醇類、制冷劑和鹽類等流體,如液壓油由于不能滲入水,原來要經過管殼換熱器或板式換熱器的中間環節,現在可直接送入閉式冷卻塔管束內。
由于完全管道或設備內封閉循環,不再需要開挖水池來儲存流體。在工廠建設初期整體布局時,能更加充分利用土地資源,布置生產設備工藝和建設物。如果將閉式冷卻塔布置到建筑物房頂,將會更加減少土地利用,節約巨額的土地成本。
運行過程中,風冷和風冷+噴淋,兩種模式自動切換,無需人工干涉,節約人工、耗電和耗水費用,并且也不像開式塔運行過程中,添加大量藥劑保證結垢和藻類帶來的問題,節約的藥劑成本。
由于循環水溫度和成分都得到了保證,工藝生產設備得到了降溫冷卻的保障,減少故障和維修,工作時間上得到了充分保證,間接提高了生產效率。
循環水成分和質量的穩定,能夠及時將生產設備熱能排出,內部冷卻系統不堵塞、不腐蝕,延長了設備使用壽命。
由于與外界隔絕,介質成分穩定,只有冷卻降溫,如果本身不會因為降溫產生變化,成分就不會發生任何改變。
與大氣無接觸,只有溫度變化,不會生產水蒸氣,完全管道或設備內部,滿流通過,無法蒸發。流體總容量,也不會有所減少,無需補充新液進入。
溶于其中的鈣鎂等離子,由于既無蒸發,又無補充新液體,離子總數量不變,溶液總體積不變,根據濃度定義,數量與體積比,永遠不會變化。即使其中有一定數量的鈣鎂離子,由于不超過其飽和度,也不會結垢。為保險起見,一般循環介質,仍然采用純凈水循環,更能確保整個系統的不結垢。
無論是生產設備、系統管道和閉式冷卻塔,全部與外界隔絕,所有外界雜質都無法進入。這方面注意2點,一是不要用水池儲存,防止雜質進入和蒸發,二是其中加入緩蝕劑等化學藥劑,防止經過的設備或管道內壁金屬腐蝕,產生雜質,堵塞管道或附件。