《华北理工水质工程学教案27第九章水的冷却9-1冷却水构筑物的类型9-2冷却塔工艺构造》由会员分享,可在线阅读,更多相关《华北理工水质工程学教案27第九章水的冷却9-1冷却水构筑物的类型9-2冷却塔工艺构造(17页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、课程名称:水质工程学I 第 周,第 27 讲次摘 要授课题目(章、节)水的冷却和循环冷却水水质处理(稳定)简介第九章 水的冷却9-1冷却构筑物类型:【目的要求】通过本讲课程的学习,学会建立的方法,的特点。【重 点】【难 点】内 容【本讲课程的引入】【本讲课程的内容】水的冷却和循环冷却水水质处理(稳定)简介工业生产中,为了保证设备的正常温度下工作,有许多需要冷却的设备(热交换器)水是最好的吸收和传递热量的介质。升温的水失去了它的冷却设备的能力,为了恢复其功能,节约用水,将其冷却后循环使用。水的最简便冷却方法是向大气中蒸发。水的蒸发散失使水中溶解物浓度升高,达到一定程度时,使其产生CaCO3、Mg
2、(OH)2结晶析出。要进行水质处理(水质稳定):控垢、防腐蚀管道和设备。第九章 水的冷却9-1冷却构筑物类型: 深型冷却池1、水面冷却:冷却湖(唐山陡电) 浅型 冷却 利用河道等构筑 2、喷水冷却池:首钢物 敞开式(湿式):传热传质同时进行 3、冷却塔: 密闭式(干式):仅传热(汽车)混合式(干湿式):热水干冷却湿冷却一、水面冷却:热传导通过水体水面向大气散热: 热辐射少(少量)蒸发散热(少量,仅湖表面)浅水(小于3 m):水流平面1、水面面积有限的水体: 流为主,局部有温差异重流。深水(大于4 m):温差异重流。2、水面面积很大的水体:河道、湖泊、海湾主流区:排水口(热水)流径取水口(冷水)
3、的区域(主冷却区)(1)分三个区: 回流区:一定的回旋流动的区域。 死水区:不流动的部分 (2)提高冷却效果途径:扩大主流区减小回水区 设导流墙(堤)消灭死水区取水口,取下层冷水。排水口,排致湖面,有利于散热。水深有利于冷、热水分层,并尽量减少冷、热水有剧烈的掺混现象。延长热水流经途径设导流堤、挡热墙、潜水堰。3、热工参数: 热传导三种散热形式全有 热辐射蒸发散热(传质)影响因素还有水的对流。是一综合参数:单位时间,水面水温变化1,水体通过单位表面散失的热量变化量。单位:W/.,应有实验确定。另一参数:水力负荷,m3/m2.h 估算面积用。一般0.010.1m3/m2.h二、喷水池:构造:敞开
4、水池,由配水管道系统;喷嘴。2、冷却原理: 热传导喷出的细小水滴与大气接触 热辐射蒸发散热(为主)3、影响冷却效果因素:喷嘴布置、喷嘴形式、水压、风速、风向。 气温和气象条件: 空气湿度晴、阴天气等,风速。工艺参数:配水管间距:33.5米 喷嘴间距:1.52.2米 池中水深11.5m,保护高0.30.5m 水力负荷0.71.2 m3/m2.h三、湿式冷却塔:主要的冷却水方式。1、分类:(1)鼓风式:用于气水对风机有腐蚀的作用的情况。逆流式:热交换效果好(2)抽风式:横流式:高度低、泵扬程小、节能(3)自然通风:风筒式冷却塔:双曲线式结构受力效果好。利用塔内外气体比重差所产生的抽气,自然通风。适
5、用于大水量1000米3/h以上。2、原理:主要是蒸发散热,传导和辐射作用小。9-2冷却塔的工艺构成一、冷却它的构成:1、淋水装置(填料) 2、配水系统、3、风机 4、收水装置(除水器) 5、风筒 6、进风口百叶窗 7、塔体 8、集水池二、配水系统:槽式配水系统 1、分类: 管式配水系统(固定、旋转)由喷嘴喷淋池或配水系统 2、作用:将进塔的热水均匀地分布在塔内整个淋水面上。三、淋水填料:1、作用:将配水系统均匀分布下落的热水水滴,经多次溅散成为小水滴或形成水膜,增大空气和水的接触面积和时间。 2、基本要求:1)具有较高的冷却能力,即水和空气的接触表面积较大、接触时间较长;2)亲水性强,容易被水
6、湿润和附着;3)通风阻力小以节省动力;4)材料易得而又加工方便的结构形式;5)价廉、施工维修方便;质轻、耐久。 3、分类:点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 (一)、点滴式淋水填料:对填料要求形成水滴,散热效果好,空气阻力小。 (二)、膜式淋水装置: 主要将水分散成许多水膜,(厚:0.250.5mm;流速:0.150.3mm/s)靠水膜与空气接触,蒸发、传导散热。优点:单位体积表面积大。1、 斜交错(斜波)淋水填料:(与水平夹角)用0.20.5mm聚氯乙烯薄片压成 300适用横流塔600适用逆流塔块体(单元):高400mm比表面积: 填料孔降率:片厚 填料密度:p p=(1-) m(/m3)m填料材质
7、密度(/m3) 2、 梯型斜波淋水填料:3、塑料折波形淋水填料:4、斜梯波淋水填料:适用:逆流、横流塔。(三)点滴薄膜式淋水填料1、水泥格网淋水填料: 自重大、施工复杂、价低、强度高、耐久、不易堵塞。 适用:逆流塔。 2、蜂窝淋水装置填料: 纸质基本已被淘汰。 适用:逆流塔。(四)各种填料的比较:1、大、中型逆流塔:60大、中斜波、折波、梯形波填料,但要防结垢、防堵塞。大、中型逆流钢筋砼塔(水质差时):水泥格网填料。大、中型横流塔:30斜波、弧形波、或折波填料。小型塔:中波斜交错或折波填料。四、通风及空气分配装置:(一)风机:轴流式风机,特点:风量大、风压小。叶片数:48枚 参数:直径:4.7
8、m20.0m 转速:输入(进转)转速:如 980r/min输出转速: 240r/ min 效率:83.3% 可调的 222 叶片:角度:不可调的 (二)风筒:包括:进风口(收缩段)和扩散筒(扩散段) 进风口(收缩段):收缩顶角=90110 (喇叭口形) 高度: D逆流塔填料顶面直径,Df风机直径。风筒(扩散段):锥角:=1418高度: D出扩散筒出口直径,D1风筒直径。(三)空气分配装置:包括:逆流塔:进风口和导风板横流塔:进风口塔体高、造价高逆流塔:进风口:面积大风速均匀、气流阻力小 面积小:相反一般取:逆流塔:进风口与淋水面积比0.5若0.5,设导风板。横流塔:进风口高=淋水填料高。进风口设百叶窗:目的:防水外溅,改善气流条件。五、其它装置(一)、收水器:(除水器)收集风吹出的小水滴,减少水量损失,改善周围环境。(二)、集水池:作用:调节水量、泵的吸水池 (三)塔体:作用:封闭、围护、承重大型: 钢筋砼 中、小型:钢筋砼、玻璃钢 【本讲课程的小结】【本讲课程的作业】P 题;