循環(huán)水冷卻塔蒸汽回收除霧技術(shù)

1、精品資料間冷開式循環(huán)水冷卻塔上應(yīng)用 CRECT 蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)探討我國是一個水資源十分貧乏的國家，一些地區(qū)水資源已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。石油化工、發(fā)電等行業(yè)是工業(yè)耗水大戶，其中循環(huán)水冷卻塔的耗水量約占整個耗水量的 45% 以上。冷卻塔內(nèi)水量散失主要是因蒸發(fā)散熱使部分水相變?yōu)樗魵馍⑷肟諝庵?，不但造成水的流失，有時(shí)因水霧大還造成很多環(huán)境問題。因此回收降低冷卻塔的蒸發(fā)水耗，意義重大。多年來，人們采取了很多技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)冷卻塔的節(jié)水。目前有冷卻塔內(nèi)加設(shè)高效收水器、高壓靜電收水和水輪式旋轉(zhuǎn)布水器消除飄水現(xiàn)象等收水措施。但大多只是收回空氣中攜帶的水滴，高壓靜電收水也是只收集粒徑小于20030

2、0 卩 m 的小水滴。CRECT 蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)對飽和空氣中的水蒸氣進(jìn)行回收，這部分蒸發(fā)水汽水量大， 同時(shí)達(dá)到了蒸餾水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.CRECT 蒸汽回收技術(shù)原理1.1 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收原理介紹冷卻塔主要靠從塔底抽進(jìn)的塔外冷空氣與冷卻熱水通過接觸進(jìn)行熱量的交換。塔外冷空氣是低度水蒸氣和干空氣的混合物，進(jìn)塔前冷空氣中的水蒸氣含量較少。在冷卻塔運(yùn)行過程中， 水經(jīng)過冷卻塔填料層時(shí)， 氣水充分接觸混合， 氣中水的分壓達(dá)到了當(dāng)時(shí)溫度所對應(yīng)的飽和壓 力，進(jìn)入冷卻塔的冷空氣便成為了飽和熱濕空氣。在冷卻塔內(nèi)除水器上部基本上是以飽和熱濕空氣的形式存在的。在冷卻塔內(nèi)除水器上部， 飽和熱濕空氣

3、在塔內(nèi)逐漸上升，與塔外進(jìn)入的冷空氣進(jìn)行接觸，熱濕空氣溫度逐漸下降，并逐步呈過飽和狀態(tài)，形成小水滴，開始凝結(jié)成水霧；至塔頂處，水精品資料汽凝結(jié)達(dá)到最大程度， 這便是通常在塔頂看到的霧氣團(tuán)。當(dāng)具備了充足的水汽， 上升過程中遇到凝結(jié)核以后，形成的小水滴會凝結(jié)形成大水滴。在蒸發(fā)水汽出塔前，采用一定的設(shè)備， 就可以回收冷卻塔飽和蒸發(fā)水汽，達(dá)到節(jié)水和保護(hù)環(huán)境的雙重目的。CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置是利用環(huán)境大氣與冷卻塔塔頂飽和蒸發(fā)水汽的溫差，核心部件冷凝模塊采用合成熱導(dǎo)新材料，集降溫、凝水、親水聚結(jié)、疏水集水等新技術(shù)于一身，實(shí)現(xiàn)了塔頂蒸發(fā)水汽的回收。CRECT 間冷式冷卻塔蒸發(fā)水汽回收系統(tǒng)主要通過具有特殊

4、結(jié)構(gòu)的冷凝模塊經(jīng)過以下兩個工藝過程進(jìn)行蒸發(fā)水汽的收集：一是給飽和蒸發(fā)水汽降溫；二是提供水蒸氣凝結(jié)的核。將冷凝 模塊置于冷卻塔內(nèi)除水器上部的過飽和高溫濕空氣中，通過冷凝模塊中熱導(dǎo)新材料導(dǎo)熱的高效性在環(huán)境冷風(fēng)和高溫飽和濕空氣之間快速、 高效地傳遞熱量，從而在冷凝模塊中實(shí)現(xiàn)飽和 蒸汽的冷凝和凝結(jié)水的收集，實(shí)現(xiàn)塔頂蒸汽的回收。原理示意如圖1。精品資料2.CRECT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 應(yīng)用設(shè)計(jì)依據(jù)(1)CRECT 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收率設(shè)定為20%。(2)CRECT 蒸發(fā)水汽回收工業(yè)試驗(yàn)裝置應(yīng)用于循環(huán)水運(yùn)行水量系統(tǒng)。冷卻塔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1 所示。4000t/h 循環(huán)量的冷卻循環(huán)水精品資料表 1 冷卻塔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5、實(shí)際運(yùn)行水量 Q：2 000 m3* h進(jìn)塔水溫 11 :42乜岀塔水溫 12：32戈：逬塔干球溫度 61 :30. 1 兀進(jìn)塔濕球溫度譏：27兀大氣壓 Pa：0 99 x 104Pa風(fēng)機(jī)直徑 D： 8 530 nun風(fēng)筒喉部直徑 D：8600 nim風(fēng)筒出口直徑Do： 9 530 mm風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量（；：273 xlO4m3 h風(fēng)機(jī)全壓 P： 152 Pa風(fēng)機(jī)葉片數(shù)：6配套電機(jī)功率 N：160 kW塔總高度 H： 15.9 m塔進(jìn)風(fēng)口高度Hi： 3.2 m岡機(jī)平臺高度 Hl：10. 5 in塔寬度 B： 16.8 m塔深度 L： IS 5 in填料高度 Hf： L8 m3）冷卻塔設(shè)計(jì)規(guī)范。2.

6、2CRECT 冷卻塔蒸汽回收裝置冷源計(jì)算根據(jù)推薦蒸發(fā)量計(jì)算公式，計(jì)算冷卻塔的蒸發(fā)量。公式如下：F二=（0. 001 + 0. 000 02 -0八1一式中:E-水的蒸發(fā)量，m3/h;R- 循環(huán)水量，m3/h;0-進(jìn)塔空氣干球溫度，C;精品資料取當(dāng)?shù)厝昶骄鶞囟龋ㄒ?2008 年計(jì)）:0=14.1C，溫差T=T1 T2=8.3C計(jì)算:E=1.064%R即蒸發(fā)量為循環(huán)水量的1.064%，其占補(bǔ)水量的 80%。以 2000t/h 的循環(huán)水為例，小時(shí)蒸發(fā)量：2000X1.064%=21.3t其中 20%回收，小時(shí)回收水量4.3t。水蒸氣 40C氣化潛熱：2401kJ/kg總的冷源需要量：總冷源量=43

7、00kgX2401kJ/kg=1032X104kJ 。2.3 冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)計(jì)算根據(jù)公式H=Ht1 Ht2計(jì)算得: H=10.2kJ/kg總熱量=1032X104KJ/hT1 , T2進(jìn)塔和出塔水精品資料HJ=H=1.004t+d X (2501 + 1.88t) H=(1.004+1.88d) t=1.1 t地區(qū)平均溫差:40 15=26C計(jì)算冷卻風(fēng)量:40X10m3/h3.CRECT 冷卻塔蒸汽回收裝置運(yùn)行裝置運(yùn)行測試主要是檢查收水效果并計(jì)算回收水率。首先根據(jù)收水量、上下塔水溫的溫差和上塔溫度與環(huán)境溫度的溫差及循環(huán)量，推薦蒸發(fā)量計(jì)算公式計(jì)算冷卻塔的蒸發(fā)量，水回收率趨勢如圖 2 所示。圖 2

8、上塔水溫和環(huán)境溫度差(山 2)與回收率的關(guān)系曲線當(dāng)化工生產(chǎn)裝置的負(fù)荷不發(fā)生變化時(shí)，上下水溫差 t1 變化較小，冷卻塔蒸發(fā)量變化不大。一2&h-二5.ois)(精品資料水的回收率主要與上塔水溫和環(huán)境干球溫度的差值 t2 有關(guān)。從圖 2 中可以看到，如要達(dá)到 20%以上的水回收率， 要求 t2 在 8C以上。在運(yùn)行檢測期間，工況在 t2 8C時(shí)，小 時(shí)回收水量占冷卻塔蒸發(fā)量的比例均值為22.2%。因此，可以設(shè)定本 CRECT 裝置達(dá)到 20%的水回收率的運(yùn)行條件為 t2 應(yīng)該保持在 8C以上。4. 結(jié)果討論(1) CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置試運(yùn)行測試結(jié)果表明：該裝置適用于上塔水溫與環(huán)境干球溫度的

9、溫差在 8C以上工況下，回收量占冷卻塔蒸發(fā)量的比例平均為22.2%，達(dá)到本項(xiàng)目水回收20%的設(shè)計(jì)要求。在北方地區(qū)，冷卻塔回水溫度在冬季可以達(dá)到3236C,夏季可以達(dá)到3539C,除了八、九月份的白天，全年大部分時(shí)間可以滿足上塔水溫與環(huán)境干球溫度的 溫差在 8C以上的工況。因此，利用 CRECT 冷卻塔蒸發(fā)水汽回收裝置進(jìn)行蒸發(fā)水汽回收在 條件上是允許的，技術(shù)上是可行的。對節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境能起到雙重效果。(2) CRECT 蒸發(fā)水汽回收裝置回收水水質(zhì)達(dá)到二級蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)。回收水的用途非常廣泛。由于優(yōu)良的水質(zhì)，其回收價(jià)值是存在的，回收效益是可觀的。(3) 根據(jù)冷卻塔出塔風(fēng)速的測定顯示，CRECT 收水裝置對進(jìn)出塔風(fēng)量有影響但并不明顯。同時(shí)塔原有結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，回收節(jié)水裝置對風(fēng)量存在的影響，可通過提高風(fēng)機(jī)電機(jī)功率和調(diào)整風(fēng)機(jī)扇葉角度進(jìn)行彌補(bǔ)。5. 工業(yè)化前景精品資料工業(yè)冷卻塔從誕生到今