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不同种类型的冷却塔的比较

文章附图

1> 闭式冷却塔(又名蒸发冷凝器)

 

    闭式冷却塔具有水冷和空冷的组合特性,它是一种将水冷与空冷,传热与传质过程融为一体且兼有二者长处的冷却设备。

     闭式冷却塔利用管外侧水的蒸发潜热来传热,每排除1000w的热量蒸发水分约1.5Kg。总的传热系数是空冷式热交换器的两倍左右,所以, 闭式冷却塔具有传热面积少的优点。与空冷式换热器比较, 闭式冷却塔技术上更先进,经济上更合理。

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    蒸发冷却器用于密闭循环冷却水的冷却具有很多优点,例如可以保持密闭的循环水不被外界的环境所污染;因其特殊的热质传递方式和较低的淋水温度能够有效控制水垢的生成;因其完全密闭循环冷却水没有损耗;冷却后的流体温度更加接近环境的湿球温度;将冷却塔和换热器的功能组合一体,减少了水泵和管道的数量,运行维护十分方便等。


    采用蒸发冷却工艺还具有占地面积小,冷却效果好,操作稳定,运行成本低,安装费用低,维护方便,维修简单等特点。特别适用于水资源和能源紧张,耗能和耗水量较大的行业。在炼油化工,电力,冶金,空调制冷,轻工等行业中有着广泛的应用前景,代表着冷却技术发展的新方向。


2> 开式冷却塔


    与以上两种冷却工艺不同,开式冷却塔是一种开放式热质交换冷却设备。适用于对于水质没有严格要求的冷却系统,特别是有可能从外界带入大量的灰尘,杂物,苔藓等。


    如果对水质有一定的要求,不允许从外界带入灰尘,杂物,苔藓等,采用冷却塔工艺就需要增加换热器和水泵站,水池等设备设施,用换热器把热量传递给冷却水,受热后的冷却水再通过水泵输送到冷却塔上,通过空气把水温降下来,再把冷却水送到换热器,如此循环。这就是换热器+水泵+冷却塔的间接冷却系统。


    这种冷却系统占地面积大,安装费用高,维护工作量大,运行成本高。不论采用何种换热器,冷却水仍会堵塞换热器一侧的设备与管道。


3> 空冷式换热器(又名空冷器)


    空冷换热器是使空气错流通过高翅片管外侧,把管内流动的流体冷却或冷凝。


    空冷式换热器最大的优点是没有水的损耗,特别适用于水资源匮乏地区的冷却。如地理特征为戈壁滩,最高环境温度40℃,最低0℃,相对湿度20~80%,全年降雨极少,水资源极其珍贵。


    空冷式换热器的热水与空气不直接接触。冷却介质是空气,热水的冷却是在空气冷却器中实现的,因此它的传热只是单纯的传导散热,这与蒸发冷却器的传热原理不同。蒸发冷却器俗称湿空冷,空冷式换热器俗称干空冷。


    采用空气冷却工艺的优点是无需冷却水,特别适用于缺水干旱地区。缺点是一次性投资大,运行成本高,夏季无法把介质冷却到48℃以下,防冻效果差。


    确定冷却工艺,采用水冷还是空冷,当冷却大于100℃的工艺流体时且冷却温度在50℃以上时采用空冷式热交换器有利,冷却80℃以下的工艺流体且冷却温度在空气湿球温度以上5~8℃时采用蒸发冷却器有利。



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