干湿联合冷却塔介绍和特点
2025年04月27日干湿联合冷却水系统的技术特点:在传统闭式冷却塔的结构基础上,创新加入干冷段设备,既能保证冷却水温度满足各项工艺要求,又可长期稳定运行,还能节水、减排,减少工艺设备结垢,提高工艺设备寿命。工业应用表明,循环冷却水的创新系统较传统系统可节水50%~80%。以下就干湿联合循环冷却水系统的冷却原理、工艺流程、核心设备和布置设计作详细介绍。
冷却原理:干湿联合循环冷却水系统的的核心设备是空冷器。空冷器是一种将水冷与空冷,传热与传质过程融为一体的新型高产节水冷却设备。气温较高时,风机和喷淋水泵同时开启。喷淋水泵将喷淋水送入换热管上方的喷淋水布水系统,喷淋水向下喷向换热管,在换热管管外形成均匀的水膜,水膜吸收管内的热量,并向空气蒸发汽化。水汽化的潜热大大超过水升温的显热,故极大地强化整个传热过程,减少了换热面积。由于汽化的水进入空气,使空气增温增湿增焓。空气在出口处经除沫层捕除夹带的水沫后,穿过翅片管排入大气。喷淋水量大于喷淋汽化的水量,大部分喷淋水向下回落至水箱循环使用,喷淋水本身在下落的过程中,被空气冷却。喷淋水不需二次冷却。空气湿焓曲线见图(一),空冷器工况分析见图(二)。
随着气温的降低,风机和喷淋泵都减少开启台数,或通过变频降低风机转速来调节换热量,维持出水温度的稳定。通过换热设计,可以在0℃,5℃,10℃时停开喷淋水。此时,联合式空冷器相当于一台引风型的干空冷。环境温度低于设定停喷温度时,就不用喷水,大大节省水耗。

图<一> 空气湿焓曲线图

图<二> 空冷器工况图
工艺流程:干湿联合循环冷却水系统工艺流程见图<三>。干湿联合循环冷却水系统用软水充当冷却水,吸收工艺换热设备热量,升高温度后,进入联合式空冷器(简称空冷器)管内,先进入翅片管段预冷,然后进入喷淋管段进一步被管外的空气和喷淋水吸收热量,降温后由循环水泵加压,至工艺换热设备。软水在闭式循环系统中循环使用,不与外界空气接触,完成吸热和放热的热量传递过程。因为闭式循环软化水质量稳定,基本不损耗,仅补充因系统设备跑冒滴漏而损失的少量软化水。
闭式循环冷却系统中设置少量喷淋水,当气温高时使用,以确保工艺所要求的冷却水温度指标。为提高喷淋水质量,可设置一套小规模的软水加药装置。软化水在系统仅克服设备、管道的阻力降,循环水泵则只需补充这部分的动力损耗。闭式循环冷却系统中设置膨胀罐,以缓冲软化水因温度变化引起的体积变化和排放气体。
关键设备:干湿联合循环冷却水系统的关键设备是联合式空冷器,其工作原理见图<三>。宜美科能结合传统设备特点,设计研发,由四个系统组成。
(1)换热管系统。由两部分组成:上部的翅片管束和下部的光管管束。闭式循环的软化水在管内运行,先通过翅片管段预冷,然后进入光管段进一步冷却。换热管材质可采用铜管、不锈钢管或热浸锌钢管。防腐性能好,寿命长。为了检修方便,管箱盖板设计成可卸盖板式。换热管束为列管布置,阻力降小,一般低于0.08Mpa。管箱、盖板、支撑板、联结件都经过浸锌、镀锌或其它防腐处理。

图<三>联合式空冷器
(2)风机系统:由风机、风机电机,风筒等组成。风机风量需要满足换热热负荷所需的量和风穿越管束所需压头。一台冷却塔设立1台或多台风机,改变风机叶片角度,进而调节风量。
(3)喷淋水系统:包括水箱、喷淋水泵、喷淋水布水器。喷淋水量要满足换热蒸发和润湿包裹换热管所需的量。喷淋水布水器主要构件为喷嘴,要保证喷水均匀而不堵。喷淋水有一部分蒸发,大部分落到设备底部的水箱中,由喷淋水泵抽取,循环使用。对于多台空冷器,将水箱合拼,统一成一个水池,便于喷淋水的过滤和加药集中处理,防止冬季停机后集水槽结冰或者冬季将喷淋水排入污水管网造成的水资源浪费浪费,集中喷淋水有利于喷淋水泵的集中控制以及日常维护管理。飘水率<0.01%。
(4)支撑系统:支撑以上三系统的构架等。其钢结构都经过浸锌、镀锌或其它防腐处理。
部件介绍:
干冷段翅片管的作用是,以不锈钢管为基管,外面加工布排很多金属薄片,增加换热面积,让流通翅片管的热介质,在大面积换热和空气风冷的作用下,达到冷却。

翅片管外观和剖面示意图

宜美科能干湿联合产品示意图








