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            無填料冷卻塔在鈦白生產中的應用

            發布時間: 2021-12-17    作者:admin
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            1.無填料塔與填料塔的結構區別
            1)無填料冷卻塔利用低壓離心霧化裝置(壓力:0.035 Mpa)作為冷卻元件取代填料塔的填料和布水裝置,使冷卻塔幾乎成為空塔,簡化結構。
            2)無填料塔在取消填料和布水裝置后,將霧化裝置安裝在進風道上方,水的噴射方向與軸流風機抽吸的冷風相同,同時水有上升和下降兩個過程,冷卻也有順流冷卻和逆流冷卻兩個過程。
            3)無填料冷卻塔通過霧化裝置將水噴成霧狀,使空氣和水的微小霧滴均勻接觸;而填料塔是通過布水噴頭將水分布在填料上以膜狀與冷風接觸。
            4)無填料冷卻塔因填料取消,使塔體載荷大大減小,不需要更多的支撐梁板,土建結構大大簡化,節約土建投資。

            2000T混泥土冷卻塔

            2.無填料冷卻塔的冷卻機理
                冷卻塔的冷卻效果一般取決于 3 個要素:一是冷空氣量與冷卻水量的比值(氣水比);二是冷卻介質(冷空氣)和被冷卻介質(水)接觸的比表面積;三是冷卻時間。無填料冷卻塔的設計構思就是基于以上3個要素并摒棄傳統填料塔的不足而使冷卻效果、工作可靠程度趨于理想化。
            1)冷空氣量和冷卻水量的比值
                無填料冷卻塔由于填料取消后使冷卻塔的系統阻力降至填料塔的50%,塔阻力降低,軸流風機風量增至填料塔的120%,相同冷卻水量時,氣水比值增加20%,據測算無填料冷卻塔氣水體積比值為900::1,填料塔為750:1 。
            2)空氣和水接觸的比表面積
                無填料冷卻塔采用 **低壓霧化裝置,在較低的壓力下(霧化裝置工作壓力僅為0.035Mpa,進風道下平面處壓力0.08~0.15 Mpa),將水噴射成0.5mm~1mm的微小霧滴,比水被填料分散成的膜狀比表面積大5%,能連續快速地更新傳熱表面積,迅速將霧化流的潛熱帶走。
            3)空氣和水的接觸時間
                無填料冷卻塔采用上噴式,將霧化裝置合理分布安裝在進風道上方,使水的霧滴在塔內有順流和逆流兩個過程,部分霧滴在塔內噴霧段上部呈懸浮狀態,因此,水在塔內的停留時間大大延長,充分了冷空氣和水的熱交換時間。

            1000T噴霧冷卻塔

            3.無填料冷卻塔的優點
            1)阻力小,冷卻溫差大,逼近度小
                由于無填料冷卻塔的低壓離心霧化裝置將水噴射成0.5mm微小霧滴,其比表面積遠大于水被填料分散成膜狀的比表面積,氣水傳熱表面積大,且布水均勻,避免了填料老化及堵塞而產生的死區、溝流等導致冷卻點溫度分布不均勻現象,冷卻效果明顯優于填料塔。在循環水量不變的情況下,無填料冷卻塔的循環水溫差是16℃左右,而傳統填料冷卻塔只有不到10℃的冷卻效果。
            2)塔噴霧霧滴均勻、無堵塞、運行穩定可靠
                無填料冷卻塔克服了布水噴頭堵塞和填料塔填料老化、變形脆裂及沖落填料碎片堵塞管道、泵和換熱器等一系列影響塔和工藝系統設備性能的現象,其壽命較填料塔延長3a 以上。
            3)冷卻水量大,提高水循環利用率
                在同風機、同溫差下,塔系統阻力減小,風量增大,冷卻水量比填料塔提高10%。同時水循環利用率也大大提高,有效地降低了鈦白粉的生產用水消耗。使用填料冷卻塔的1t鈦白粉水消耗是100t,而使用無填料冷卻塔后的每噸鈦白粉水消耗可以降到80t 左右,這種效果,在夏天尤為明顯。
            4)運行費用低,節能效果顯著
                低壓霧化裝置工作壓力僅為 0.035Mpa,比水壓自傳式霧化裝置工作壓力0.2Mpa低0.165Mpa,配套水泵功率大大降低。無填料冷卻塔系統阻力為填料塔的1/2,在冷卻水量、風機相同時,配套電機功率降至填料塔的65%,節能效果顯著,加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的費用,運行費用大大降低。
            5)噪音小,比填料塔低6db
                根據空氣動力學原理,風機噪聲
            式中:L為風機噪聲(db);Q為風量(m3/h);P為風壓(以mmH2O計);La為比噪聲常數。
            經計算,風量不變,風機的壓力由1729 Pa降至998 Pa,風機噪聲降低6db。由于無填料冷卻塔的噴霧系統的壓力降低,其配套使用的風機的噪聲也會降低,整個冷卻系統的噪聲較填料塔低。
            6)無飛水現象,具有良好的環保效益
            由于無填料冷卻塔采用專用收水器,可以有效防止飛水現象發生,避免了水損失,同時也避免了冷卻水中藥劑的損失,節約了水資源。
            4.效益分析
            1)填料冷卻塔大約每年更換一次填料,1套填料價值約5萬元,鈦白生產廠家一般配有兩個冷卻塔。4a 即需要更換填料8 套,費用40萬元;而無填料冷卻塔1套噴頭價值是 8 萬元,6a 才更換一次。所以,無填料冷卻塔代替填料冷卻塔每年可節約近10 萬元的費用。而且由于無填料,也不存在清理堵塞的問題,每年可節省維修、清理費用5000元。
            2)由于無填料冷卻塔冷卻水溫差增大,從而可有效加快生產節奏(尤其是夏天),大約可增產 1/4左右,從而可有效降低鈦白粉生產成本200元左右。
            3)由于循環水溫差的增大,也使得循環水利用率提高,減少了正常循環水用量(大約可減少1/5左右),使鈦白粉的生產水耗由傳統的 100 m3/t降至80 m3/t左右。

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