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我國水資源儲量豐富，但是人均資源量卻相對較少，只能達到世界平均水量的1/3或者更少。北方部分缺水地區(qū)的缺水情況嚴重，水資源短缺依然成為我國經(jīng)濟發(fā)展和社會人民生活水平提高的重要制約性因素。大型工業(yè)企業(yè)在進行工業(yè)生產(chǎn)活動的過程中，需要使用濕式冷卻塔，這種冷卻方式造成了水資源的大量消耗。改善冷卻塔的用水環(huán)境是目前企業(yè)研究與發(fā)展的重大問題。同時，濕式冷卻塔一方面會造成水體消耗，另外一個方面是會造成水體污染。加強對濕式冷卻塔的環(huán)保節(jié)約設計至關重要。  一、環(huán)保節(jié)水型冷卻塔概況 濕式冷卻塔應用在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)當中具有其明顯的優(yōu)勢，濕式冷卻塔造價相對低廉，換熱效能較高以及降溫極限符合工業(yè)生產(chǎn)需要，這些都造成了濕式冷卻塔被廣泛應用在我國的工業(yè)生產(chǎn)當中。但是，濕式冷卻塔同樣具有缺陷，在進行蒸發(fā)換熱的過程中，水蒸發(fā)會造成大量熱量的流逝，實現(xiàn)降溫，但是同時造成了水體流逝。濕式冷卻塔的水體流失是實現(xiàn)降溫的前提條件，這對于我國存在的水資源不足情況，呈現(xiàn)出矛盾性。干式冷卻塔的水體流失為零，但是干式冷卻塔的降低效率相對更低，而且造價較高，不適用于工業(yè)生產(chǎn)。 通過綜合上述中的兩種冷卻塔特點，本文分析環(huán)保節(jié)約的冷卻塔，這種冷卻塔主要保留的是干濕式冷卻塔的優(yōu)勢特點，并在此基礎上實現(xiàn)有效保護和利用水資源的冷卻循環(huán)。本文中探討的環(huán)保節(jié)水型冷卻塔主要是在濕式逆流式的冷卻塔特征基礎上對冷卻系統(tǒng)進行改進。形成了收水器干式換熱器的設計。這種情況冷卻塔在塔的一側設計的額空氣引風道。并在這基礎上實現(xiàn)了換熱器的預設降溫。這樣做就能有效的保留水分同時降低溫度。 二、環(huán)境保護與節(jié)水型冷卻塔的換熱與氣動分析 根據(jù)上述內容的結構分析，環(huán)保型的冷卻塔在收水器和下部分的設計上明顯有了改進。這部分在整個結構當中可以被作為是濕段，換熱器則可以被看作為干段，基于這種情況，兩個部門共同組成了冷卻器的整個系統(tǒng)，其中體積流量情況分別用GI、GZ表示。在此基礎上，在實現(xiàn)風筒與系統(tǒng)之間的連接。風機向系統(tǒng)提高工全壓。 這個過程中，濕段的空氣阻力主要內容包括以下幾個方面：系統(tǒng)風口受阻情況、導風系統(tǒng)的受阻情況、氣流轉彎的風阻情況以及、淋水裝置承受力阻情況以及水裝置的承受力阻情況等。而空氣換熱器的換熱計算主要采用: NTU法對換熱器進行分微元層計算。需要指出的是,冷卻塔整體總空氣阻力及總空氣流量應當與所采用風機的性能曲線相匹配,因此新型塔塔內換熱及阻力計算需要對各部分進行禍合匹配、迭代計算。系列計算結果分析表明:新型塔尤其適合年平均氣溫較低的地區(qū),因為干球溫度越低,換熱器的冷卻效果越好;且冷卻塔的截面尺寸越小,整體匹配后換熱器可承擔的冷卻負荷越大,從而節(jié)水率越大。 三、計算設計分析 本文在進行環(huán)保節(jié)水型冷卻塔設計分析過程中主要結合了我國北方的氣候條件，在進行設備的搭配過程中主要采用的是有助于保持水分以及換熱器等情況。另外，就是在不同的環(huán)境當中，空氣干球會出現(xiàn)溫度差變化，設計計算應當將這個內容放在計算內容當中。根據(jù)具體情況分析，環(huán)境干球溫服的變化主要與換熱器以及填料層相關。干球出現(xiàn)的溫度變化，主要與換熱器溫降關聯(lián)在一起。且環(huán)境干球的溫度會隨著環(huán)境溫度以及水降溫情況遞減。 我國的北方城市如內蒙古等嚴重缺水,年平均氣溫低,每年絕大多數(shù)時間都在15℃以下,而且非常長的時間是在零度以下,有時甚至零下30多度,這樣的氣候非常有利于新型冷卻塔的應用。由于當環(huán)境溫度很低時,普通濕塔在填料層下端進風口處會出現(xiàn)結冰問題。 由于環(huán)保節(jié)水型冷卻塔本身的溫度降低呈現(xiàn)逐漸遞增的情況，冷卻塔的出口空氣當中空氣濕度也會逐漸降低，當空氣相對濕度達到一定程度之后，這種逐漸降低的過程中又會趨緩，并呈現(xiàn)逐漸增加的情況。造成冷卻塔出口空氣相對變化的主要原因是出口空氣當中存在一部分的水蒸氣，這部分水蒸氣主要是受到循環(huán)部分的水蒸發(fā)所致的。另外一部分的水蒸氣則是存在于空氣當中的。在進行具體的計算過程中環(huán)境空氣具有相對濕度穩(wěn)定的特征，這種情況下，入口的空氣中會造成水蒸氣的總量減少，相對的循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)總量就會增加。 總之，采用結合了干濕式冷卻塔優(yōu)勢特征的環(huán)保節(jié)水型冷卻塔具有兩者共同的有點，但是同時卻能很好的減弱兩者的不足。濕式冷卻塔在進行熱交換過程中，工作效率較高，同時造價低廉。另外一方面，干式冷卻塔具有無水蒸發(fā)特征，但是存在著造價高等劣勢。環(huán)保節(jié)約型的冷卻塔將這些問題都一一克服，因此，在節(jié)水以及環(huán)保性能上效果俱佳。 結語： 綜上所述，節(jié)約環(huán)保型的冷卻塔設計主要目的是為了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)當中的濕式冷卻塔水資源節(jié)約和保護。本文通過計算研究表明，上文中的設計內容缺失具有節(jié)約環(huán)保的作用，能夠有效的降低水體污染以及水資源的節(jié)約。同時，還會實現(xiàn)冷卻塔出口的空氣濕度以及露點溫度的降低。尤其是在降低水污染方面，效果明顯。對于北方地區(qū)而言，節(jié)水與環(huán)境保護意義重大。 |
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