冷卻塔填料功能及如何進行選擇

冷卻塔填料功能及如何進行選擇

一、冷卻塔填料功能

冷卻塔填料功能是人為規(guī)定塔中的氣水流動路徑，改善填料層內(nèi)的氣水兩流體分布，從而獲得優(yōu)越的流體力學(xué)性能和傳質(zhì)性能。我國從70年代開始研究和應(yīng)用，80年代才開始全面推廣。填料的波紋由機械成形，目的是盡量增大表面的濕潤率和有效相際接觸面積，逆流冷卻塔的填料層淋水時在同樣的氣速下，其氣流壓降比干填料層高，隨著淋水密度的加大，壓降也隨之增大，逆流冷卻塔的比壓降實驗曲線可用折線來表示，其下轉(zhuǎn)折點稱載液點，上轉(zhuǎn)折點稱泛液點，這兩個特定點將冷卻塔的操作劃分成三個不同區(qū)域：持液區(qū)、載液區(qū)、泛液區(qū)。當風速較低時，它對填料層中向下流水的力很小，可認為不影響水的流動，因此，在恒定淋水密度，填料表面的水模厚度基本不變，填料層中持水量亦不變，在載點以下操作的均屬恒持液量區(qū)，此區(qū)域內(nèi)，氣流速度要比干填料層時大，壓降也大，氣水兩相以膜式狀態(tài)接觸。當氣速增至某一數(shù)值后，將對下流水膜產(chǎn)生明顯力，從而開始阻礙水的順利下流，填料層中持水量隨氣速的增大而增加，壓降也不斷增大，這種現(xiàn)象稱作載液，這時的空塔氣速為載點氣速。自載點起，其比壓降的斜率為3.0，由載點到泛點的操作范圍均屬載液區(qū)，是冷卻塔正常的傳質(zhì)操作范圍。當空塔氣速達到某一極值時，氣體對水的壓力足以阻滯及時下流，在填料層中出現(xiàn)局部積水，這一點稱之為液泛點，同時壓降急劇增大，氣相呈脈動，液相發(fā)生激烈的湍動，填料層上部出現(xiàn)積水層的霧沫夾帶情況，這時的空塔氣速為液泛氣速，泛點以上的操作區(qū)域為液泛區(qū)，液泛氣速是逆流冷卻塔操作的極限氣速，液泛區(qū)是逆流冷卻塔操作時應(yīng)嚴格避免的范圍。液泛點的參數(shù)是根據(jù)比壓降曲線的轉(zhuǎn)折點，并觀察填料層頂部出現(xiàn)積液或嚴重霧沫帶來確定液泛點，液泛點以上的區(qū)段比壓降線的斜率約為1.0，逆流冷卻塔的填料持水量約為填料層體積的1—6%，液泛氣速是填料層正常操作的極限氣速，通常操作的空塔氣速取泛點氣速的0.5—0.85，最大的操作氣速是泛點氣速的0.95，這是冷卻塔填料的最大工作能力.

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二、冷卻塔填料如何進行選擇

冷卻塔在工業(yè)生產(chǎn)中作為循環(huán)水散熱的主要核心，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中影響著我國的工業(yè)生產(chǎn)的成本以及效率。冷卻塔在工業(yè)生產(chǎn)中使用不當，就會造成設(shè)備散熱不及時，生產(chǎn)停滯、水溫過高危險等情況。冷卻塔填料是促進水熱循環(huán)的主要因素，因此，要選擇優(yōu)質(zhì)的冷卻塔填料。

1、冷卻塔填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通常考慮以下幾個方面：

(1)傳質(zhì)效率要高一般而言，規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料。

(2)通量要大在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料。

(3)填料層的壓降要低。

(4)填料抗污堵性能強，拆裝、檢修方便 。

2、填料的選擇：溫降大，氣流阻力小，價格便宜，親水性好，能使水流緩慢流下，易成膜，有充分的熱交換時間，散熱效率高。

3、填料是冷卻塔換熱的關(guān)鍵部位,塔中氣、水熱交換過程主要在淋水填料中完成,所以淋水填料熱力和阻力特性影響冷卻塔冷卻效果的主要因素。而填料材質(zhì)的優(yōu)劣又會影響使用冷卻塔填料是冷卻塔的核心部分，其運行中發(fā)揮著不可代替的作用，冷卻塔填料由于風吹日曬，表面老化變形，整個填料密度松散，使冷卻水不能充分利用填料散熱。熱交換受阻，使冷卻塔降溫達不到最佳效果。

4、填料是冷卻塔的核心換熱部分，與冷卻效率有直接關(guān)系,填料的品質(zhì)和設(shè)計在很大程度上直接影響冷卻塔的冷卻能力。據(jù)權(quán)威資料顯示，在整個冷卻塔的換熱比中，填料就占據(jù)60％～70％。

5、填料一般由凸凹不平的PVC或PP材料制成，親水性能要好，還要能保證冷卻水在填料上形成水膜和水滴，而不是水流，這樣的冷卻塔填料才能很好的增強水氣交換面積，延長空氣和水的交換時間，保證冷卻效果。

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