冷却塔的节水消雾技术解析

　　摘要：冷却塔是以水作为循环冷却剂，从废热中吸收热量排放至大气中，进行对流传热和辐射传热的热交换装置。然而现在广泛使用的冷却塔存在蒸发热能损失大和出口水雾大的问题。本文重点讲述了封闭式冷却塔的节水消雾技术，在保证冷却能力的同时节约水资源、减少水雾、达到环保要求。

　　冷却塔的应用

　　冷却塔运作时按水和空气是否直接接触分为：开式冷却塔和闭式冷却塔(也称封闭式冷却塔、蒸发式冷却塔)。开式冷却塔的冷却原理是：喷淋系统将冷却水以喷雾方式，喷淋到填充材料上，通过水与热的空气的接触，达到换热，再由风机带动塔内的空气循环，将与水换热后的热气流带出，从而达到冷却的效果。这种冷却方式首期的投入成本比较少，但是运营成本较高(水耗、电耗)，多用于火电厂、核电厂、钢铁等工业领域。本文主要讨论封闭式冷却塔的技术及应用。

　　闭式冷却塔实际上是一种蒸发式冷却塔和湿式冷却塔的组合，其特点是在表冷器外喷水并且强制通风，热从表冷器内的被冷却介质中经壁面传给壁面外的冷却水，冷却水受热变为饱和水蒸气，再通过强制通风与外界空气混合传给外界大气。被冷却介质(多为软水)在表冷器内管内闭式循环流动，空气或喷淋水在管外流过，两者互不接触。

　　闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和发展，具有体积小、冷却效率高等优点，由于使用封闭式的冷却介质，所以不存在管道结垢、堵塞、水变质等问题。然而由于闭式冷却塔消耗件较多、结构相对复杂、价格昂贵，因此在应用范围上受到了较严格的限制，但闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高的冷却系统，比如在食品业、药业、塑胶业、纺织业、冷链系列等许多工业部门有应用前景。

　　冷却塔使用现状

　　目前国内的冷却塔技术相对还不成熟，冷却塔使用中还有许多涉及居民生活及环保的问题等待解决。

　　1. 工业生产中产生的浓烟、白雾问题给周围的环境和居民的生活都带来了一定的危害。

　　2. 白雾使得城市空气质量下降，降低了附近城区的能见度，对城市交通状况造成很大的压力。特别是湿度较高的雨季、冬季或湿度较大的季节，白雾更加严重。

　　3. 冬季白雾降落会在地面上形成水蒸汽，冷凝后结冰会给人们的出行带来不便

　　4. 冷却塔的使用要消耗大量的水，虽然现在有海水冷却塔，但在内陆缺水的北方地区大量冷却塔的使用仍然给当地水资源带来很大的压力。

　　随着城市环保要求的提升，我国对冷却塔的白雾控制也慢慢重视起来，使用冷却塔设备的单位都需要面对和解决这种白雾现象。

　　封闭式冷却塔的消雾节水技术

　　封闭式冷却塔的消雾节水技术原理其实很简单，如下图所示。下方换热组件可横向通过干冷气流1，在此过程中，纵向的湿热气流2与换热组件横向吸入的干冷气流1不进行直接接触，两组气流以组成换热模块的基片为传热介质进行热交换。最后所产生的结果就是，湿热气流在通过时经过降温而冷凝，同时当气流通过换热组件后，其含湿量会降低，温度虽然有所降低，但仍然高于外界空气温度，而当外界的干冷空气1被换热模块风机吸入并通过换热模块后，它的含湿量没有发生任何改变，且会低于换热组件流出的湿热气流，温度上升但不高于湿热气流。在两组气流通过换热组件的过程中，通过对湿热气流2的冷凝以及通过换热组件后的两股气流的混合，使气流含湿量逐步降低，从而达到消雾的目的。喷淋系统的冷却水经过表冷器换热后变成饱和水蒸汽，再经过换热组件后冷凝并重新进入蓄水池供下次循环使用，以此减少冷却水的蒸发损失、提高冷却水的使用率。

图1 封闭式冷却塔消雾节水原理

资料来源：五度易链行业研究中心

　　结语

　　冷却塔节水消雾技术是通过审慎的计算与科学的实践研发而产生的一项技术。该项技术实现消除冷却塔出口白雾的同时，又回收了塔内蒸发的部分水分，提高了循环冷却水的使用率，有效节约了水资源，非常符合我国节约资源的政策和构建节约环保型社会的战略需要，有很强的推广、使用价值。同时，随着生产自动化水平不断提升，生产制造逐步向专业化、智能化、清洁化的方向发展，该项技术具有广阔的应用前景。