工業(yè)常用冷卻塔填料的熱學(xué)性能對比
工業(yè)常用冷卻塔填料的熱學(xué)性能對比
對復(fù)合波、S型波和人字波三種冷卻塔填料，高度均為 1000mm，進(jìn)行熱力性能測試，淋水密度為8 t/（㎡ ?h），將進(jìn)出填料前后水溫差、換熱效率、空氣流動(dòng)阻力進(jìn)行對比，繪成與迎面風(fēng)速的關(guān)系曲線圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示測試中*大熱平衡誤差為6.2%，*小熱平衡誤差為 0.3%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
隨著迎面風(fēng)速的增大，進(jìn)出口水溫差顯著上升，說明氣流速度的增加強(qiáng)化了傳熱，使填料上的水膜蒸發(fā)加快，水溫被冷卻得更低。這一變化趨勢在使用復(fù)合波填料時(shí)表現(xiàn)得更為突出，進(jìn)出口溫差增長迅速，比另兩種冷卻塔填料都大，同時(shí)三者的差異逐漸拉大；風(fēng)速到 2.2 m/s 時(shí)，使用復(fù)合波和人字形填料進(jìn)出口水溫差為 6℃。因此，同樣條件下，選用復(fù)合波填料冷卻水進(jìn)出口溫差*大，且隨著風(fēng)速增大而增大。
同樣可以看出，冷卻效率隨著風(fēng)速的增大而增大，風(fēng)速在 1.8 m/s 以下時(shí)，冷卻效率呈直線增長，風(fēng)速超過 1.8 m/s 后增速變緩，使用復(fù)合波填料的換熱效率總體比另外兩種填料要大，實(shí)驗(yàn)中*高能達(dá)到56%，人字波形填料其次，S 波型填料*小。
相同淋水密度下，壓力損失隨風(fēng)速的增加趨勢也比較相似，空氣通過 S 波型填料的壓力損失*大，通過復(fù)合波與人字波填料的壓力損失較小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也體現(xiàn)了復(fù)合波填料結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化作用。可看出壓力損失相對于風(fēng)速呈指數(shù)性變化，故迎面風(fēng)速不宜過大。
冷卻效率及空氣流動(dòng)阻力都隨迎面風(fēng)速增大而增加，風(fēng)速的增大對冷卻效率的影響先是大于對通風(fēng)阻力的影響，而后又小于后者，對復(fù)合波填料的影響介于另兩種填料之間。在迎面風(fēng)速小于 1.5m/s 條件下，冷卻效率增加大于空氣流動(dòng)阻力的增加，當(dāng)迎面風(fēng)速大于 1.5m/s 后，隨著風(fēng)速增加，流動(dòng)阻力的增加量大于冷卻效率的增加，因此，在滿足冷卻要求的條件下，迎面風(fēng)速應(yīng)盡量低一些，否則空氣流動(dòng)阻力增加迅速，使能耗增加。
淋水密度為 8 t/（㎡? h）時(shí)，在常用的氣水比 0.6～1.2范圍內(nèi)，復(fù)合波型填料特性數(shù)是人字波型的1.08～1.34倍，是S波型的1.06～1.1倍。復(fù)合波填料的特性數(shù)N'*大，說明在相同工作條件下，相同尺寸的復(fù)合波冷卻塔填料冷卻能力*大。