凉水塔淋水填料、配水系统、收水器、风筒的研究,是提高冷却效率、降低工程造价,实现节水和节电的重要途径。本文简要介绍上述四个方面的新技术及其发展。
风筒
风筒的作用有两个:一是把风机抽出的热空气排到塔外,送到一定高度防止湿气回流;二是利用排放空气压力“恢复”,减小风机功率。风筒应包括吸入段、集气段(喉部)和扩散段三部分。扩散段为圆锥壳,扩散中心角14~16°。扩散段的高度为风机直径的0.5倍左右。为降低风筒高度,又不影响动能回收效果,国内对加大扩散中心角及改变扩散段线型,做过一些试验,中国石化北京设计院根据以往的经验,参考国内外有关资料,于1993年设计了Φ7.7m风机的优角型风筒。
这种优角风筒,其扩散段由两个圆弧壳和两个圆锥壳构成。扩散段的线型可概括为两个部分。第一部分向外扩张,角度较大,第二部分相对第一部分有一个角度。在第一和第二部分的外表面之间为一个185~195°的优角。第二部分是回收段,回收段与风筒轴线有一个角度。
优角风筒的高度小、造价低,优于一般风筒。
美国马利冷却塔公司为辽阳石油化纤公司、茂名石化公司提供的动能回收型风筒总高4.19m,据资料介绍该风筒可比扩散型风筒减小风机功率。
1 前言
凉水塔广泛应用于石油化工、电力等工业部门,70年代起许多科研、设计、生产等单位,对凉水塔的塔型、填料、配水、收水以及风筒等做了大量研究,取得不少成果,有力地推动了凉水塔技术的发展。提高凉水塔的冷却效率、降低工程造价、节水、节电,始终是人们关注和研究的主题。
2 淋水填料
淋水填料是凉水塔进行热交换的主要部件。填料性能的好坏直接关系到冷却效果。针对工程具体情况,认真选择填料是很重要的。填料选择的基本原则应包括下述几点:
(1)单位体积的填料表面积要大,散热性能好;
(2)填料型式应有利于水流速度缓慢、通风阻力小;
(3)填料表面不宜太光滑,亲水性能要好;
(4)应根据水质选择不同的片间距或孔径;
(5)填料片强度大、整体性能好,便于组装和安装;
(6)耐用、便宜。
淋水填料在50年代多为木质,60年代后被水泥板条、水泥格网板代替,70年代后期开始用玻璃钢及塑料制作。
在石油化工行业,水泥格网板由于取材容易,耐久性好,对水质好坏的适应性强,至今还在使用。聚氯乙烯(PVC)材质的薄膜式填料最先做成了各种不同波峰波距的斜波。35×15×60°的斜波纹填料由于容易积污堵塞,很快被50×20×60°的玻璃钢(FRP)斜波纹和T25-60°、T33-60°型PVC梯形斜波纹填料代替。梯形斜波纹与斜波纹相比,具有较大的表面积和通孔孔径,其片形有利于加长水的停留时间,冷却效果较好(T25-60°冷却数N=1.85λ0.6,λ为空气与水的质量比)。80年代,在炼油行业应用比较广泛的50×20×60°FRP斜波纹填料表面光滑、亲水性差,冷却能力较低(N=1.32λ0.5)。该填料的主要优点是,整体刚性好、耐用,可适应稍差的水质。FRP填料与PVC填料相比较,单位体积的填料质量大,价格比较高。