環保節水型冷卻塔的探究

楊成業

（秦皇島萊特流體設備制造有限公司 066004）

0 引言

在社會進步的歷程中，現階段我國的人均水資源擁有量只相當于世界人均水資源擁有量的四分之一，并且還有著大概三分之一的國民生活在缺水的地區和環境中，特別是在北方區域的一部分城市中，已經出現了嚴重缺水的狀況，甚至還有部分城市由于水資源的嚴重缺乏導致國民的生命健康受到了威脅。因此，如何最大程度地在使用冷卻塔的過程中實現節水的目標已經成為當今各個領域中需解決的關鍵性問題。本文主要對現階段有關生產領域中的環保節水型冷卻塔的情況進行了簡單的闡述，并且分析了環保節水型冷卻塔的換熱、氣動等環節，進而在一定程度上降低冷卻塔對水資源的利用程度，這樣一來，就可以適當緩解我國部分地區水資源短缺的危急狀況。

1 環保節水型冷卻塔的推出

1.1 冷卻塔的分類

濕式冷卻塔在以往的工業生產過程中具有無可比擬的優勢，濕式冷卻塔的價格低廉、換熱成效明顯以及降溫的極限值都符合工業生產的需求，這些優勢在一定程度上使濕式冷卻塔被廣泛地應用在我國的工業生產過程中。但濕式冷卻塔本身也存在著缺點，在其進行蒸發換熱工作的過程中，采用水蒸發形式達到降溫的目的，但是這樣也會導致水資源被濫用。濕式冷卻塔工作過程中的水資源流失是達到降溫目標的基礎條件，這勢必與我國水資源缺乏的現狀矛盾。

干式冷卻塔的水資源流失程度較低，但是干式冷卻塔的降溫效果卻不明顯，而且資金消耗程度高[1]。

1.2 節水型冷卻塔的利用優勢

通過綜合以上兩種冷卻塔的優點和缺點，本篇文章主要剖析了環保節水型的冷卻塔，環保節水型冷卻塔關鍵是在濕式逆流式冷卻塔的基礎上對冷卻體系進一步完善，環保節水型冷卻塔是在冷卻塔的一側設計和安排一定的空氣引風管道，進而形成收水器和干式換熱器的設計，這樣的設計不僅可以在工作過程中高效節約水資源，而且還可以最大程度地降低溫度。

這種冷卻塔具有干式冷卻塔和濕式冷卻塔的大部分優點，并且還以此為基礎盡可能的達成高效保護和節約水資源的循環冷卻目的，這對于節約水資源有著非常大的影響和現實意義。

2 節水型冷卻塔的換熱與氣動分析

2.1 節水型冷卻塔氣動環節分析

通過對當前工業領域中環保節水型冷卻塔的利用程度以及上述內容的結構分析，環保節水型冷卻塔在收水設備和下半部分的設計上有了很大程度的改進和完善。簡單來說，這部分在環保節水型冷卻塔的整個構造中可以被當做潮濕環節，而換熱設施可以在一定程度上被看做干燥環節。總的來說，潮濕環節和干燥環節共同構成了環保節水型冷卻塔的整個工作體系，其工作過程中的體積流量可以用GI 和GZ 來表示。與此同時，在傳統冷卻塔使用過程中，風吹損失約占循環水量的0.5%；而在使用節水型冷卻塔后，其損失約為循環水量的O.1%。除此之外，環保節水型冷卻塔也達到了風筒和冷卻體系有效連接的目的。并且風向機體系和設施在很大程度上提升了工作全壓[3]。

2.2 環保節水型冷卻塔換熱環節分析

在這個過程中，潮濕環節中的空氣阻力主要內容囊括以下幾個方面：體系風口阻力狀況、導風體系阻力狀況、氣流轉彎的阻力狀況、淋水設備承受阻力狀況以及水設備的承受阻力狀況等。與此同時，環保節水型冷卻塔中空氣換熱設施的換熱計算工作主要利用的是NTU 手段，其可以對換熱設備開展微元層的計算工作。值得有關企業和管理人員重視的一點是，環保節水型冷卻塔整體的空氣阻力以及總的空氣流量要和所利用風機設施的性能曲線相匹配。因此，這就需要有關的企業和工作人員提前對新型冷卻塔內部的換熱設備以及阻力開展計算工作，進而進行全方位的剖析。通過有關人員以及部門開展分析工作得出的結論是，新型冷卻塔特別適用于年平均溫度較低的區域。由于環保節水型冷卻塔內部的干球溫度較低，換熱設備的冷卻成效明顯，而且冷卻塔的截面尺寸很小，這就使得整體匹配后換熱設施可承擔的冷卻負荷就較大，進而最大程度的提升水資源的節約性能。

3 節能及適用效果分析

3.1 節能效果顯著

本文在對當前工業領域中利用的環保節水型冷卻塔開展設計分析工作的過程中，主要融合了我國北方區域的氣候條件和天氣狀況。而在環保節水型冷卻塔及相關設施的安裝過程中主要利用的就是有助于節約水資源的換熱器。與此同時，假如環保節水型冷卻塔處在不同的工作環境中，會導致其中的空氣干球產生一定程度的溫度變化情況，因此，有關部門和企業在開展設計計算工作時要注意把這部分內容放在計算內容之中。除此之外，通過對目前環保節水型冷卻塔利用的實際狀況開展剖析工作得知，冷卻塔內部的空氣干球溫度的改變主要和冷卻塔的換熱設施以及填料層有著非常緊密的聯系。并且環境干球的溫度還會緊跟著環境溫度的變化以及水溫降低的情況逐漸降低。例如在發電機組冷卻端使用的冷卻塔，冷卻循環水的溫度每降低1℃，可使機組真空提高400Pa～500Pa，使機組發電煤耗下降1.0～1.5 克/千瓦時。而要是利用節水型冷卻塔，通常可使發電機組冷卻循環水溫度降低3℃以上。可使機組發電煤耗下降3.0～4.5 克/千瓦時。

3.2 適用范圍廣泛

在當前我國的發展歷程中，北方一部分城市水資源嚴重匱乏。例如：我國的北方城市內蒙古嚴重缺水，并且年平均低溫和其他區域想比較非常低，一整年的時間內幾乎大多數時間都在15℃以下，并且還有一段時間在0℃以下，嚴重的時候甚至可以達到零下30 多度。這樣的氣候條件和溫度對于企業利用環保節水型冷卻塔有著非常關鍵的促進作用和現實意義。與此同時，因為當地區域的環境溫度大部分時間都非常低，所以一般的冷卻塔在填料層下端進風口處會出現結冰問題，而環保節水型冷卻塔卻不存在這樣的問題[4]。

綜合而言，這種利用融合了干式冷卻塔和濕式冷卻塔優勢特點的環保節水型冷卻塔，可以在一定程度上提高生產工作的經濟效益，同時快速提高企業的發展速度。以往工業領域中所利用的濕式冷卻塔在開展熱交換工作的過程中，工作成效明顯，并且資金利用程度非常低，但是水資源蒸發程度卻很高。與此同時，即使干式冷卻塔具有水資源蒸發程度低的優點，但是其自身的資金利用程度卻非常高。而環保節水型冷卻塔融合干式冷卻塔和濕式冷卻塔的優點，所以，其對于工業領域中的節水工作和環保工作有著非常明顯的促進作用和現實意義。

4 結語

總的來說，當前環保節水型冷卻塔設計和使用的關鍵目的就是為了實現工業領域生產過程中水資源的節約和保護。本文通過相關的研究和計算得出，環保節水型冷卻塔可以在一定程度上高效的降低水體污染程度和增強水資源的節約力度。因此，相關企業一定要及時利用環保節水型冷卻塔，特別是北方區域以及部分水資源匱乏的城市，這樣就可以最大程度地緩解我國水資源缺失的現狀以及促進我國社會主義經濟的進步。