了解选择正确冷却塔填料的重要性
作者：晶杰冷却塔 时间：2021-05-19 11:21 阅读：
冷却塔在许多化工厂中发挥着重要作用。与任何其他热交换器一样，从设备设计和防止结垢，结垢和腐蚀的角度来看，最大化效率至关重要。对于冷却塔，填充选择是这方面的关键方面。乍一看，高效薄膜填充似乎是最理想的选择。然而，如果水质差导致该填充物迅速堵塞和堵塞，则可能导致过度的维护成本。因此，在这里，我们将研究填充类型的基本原理，并研究影响选择的重要化学问题。适当的补充水预处理可以使得能够选择比其他可能的更高效的填充。湿球温度即环境温度和湿度影响性能，并且冷却塔中通常65-90％的热传递来自一小部分（1-3％）循环水的蒸发。因此，所有冷却塔的基本准则是增强空气/水接触。最初，这是通过使用飞溅填充来实现的 - 一系列木板条放置在喷水喷嘴下方的交错形式中。当水冲击板条时，它会分裂成小液滴，增加表面积。
冷却塔填料从基本的飞溅填充设计中得到了显着的发展。现在大多数冷却塔利用薄膜填充来增强空气/水接触。顾名思义，薄膜填充会引起冷却水在材料表面上形成薄膜。成膜机制使液面积最大化。填充设计和选择背后的指导原则是“增加空气与水的接触，驱动对流和蒸发冷却，同时减少系统中的压降”[1]。填料通常由聚氯乙烯制成，因为它具有低成本，耐久性，良好的润湿特性和固有的低火焰蔓延速率。
填充选择
填充设计的选择在很大程度上取决于冷却水的结垢趋势，一是要选择不容易结垢的填料，而是要定时进行冷却塔填料清洗。图2显示了各种填充设计，从现代的飞溅填充到非常高效的材料。
最基本和最便宜的是塑料飞溅填充（图2a）。这项技术的进步是“线框”填充。在一种线框设计中，水膜在线表面上级联;冷却主要通过薄膜生成发生，液滴生成仅偶然发生。这种填充通常采用模块化交叉凹槽设计。另一种线框设计使用多个集成的滴点来创建紧凑的液滴体积（2b）。这些“模块化喷溅”（M / S）填充物通常具有偏移的凹槽几何形状，并且本质上比交叉凹槽填充物更耐污染。参考1提供了更多信息。
其他选项包括电影填充。它们有空气/水通道，称为长笛。可提供各种凹槽配置，每种配置都反映出热性能和抗污性之间的不同折衷。
垂直长笛（VF，2c）等垂直薄膜填充为水和空气流动提供了直线路径。热性能低于高效设计，但VF填充具有优异的防污特性。
XF支座填料（2d）专为横流式冷却塔而设计，具有高比表面积和中等至良好的防污倾向，具体取决于水的负荷。
偏置凹槽（OF，2e）也具有高比表面积，并迫使水和空气通过适度曲折的路径。因此，防污特性也是适中的。
交叉槽纹（CF，2f）通常提供高比表面积和高热性能，但由于几何形状迫使许多偏离流动路径，因此表现出差的防污特性。
槽纹间距显着影响填充性能;较小的间距增加了表面积，但也增加了污垢的潜在严重性。
通过沉积表面的水膜的速度影响生物沉积物的稳定性。较高的水流速度使生物膜厚度最小化。因此，填料制造商已经开发出最大化水膜速度和由此产生的高剪切应力的设计。这些低污垢填充物的凹槽几何形状具有垂直取向，而不是高效填充的倾斜取向（横向凹槽）。这些较高的水流速度设计表现出比CF对应物更低的热性能。
CF填料为热传递提供了最大的表面积，但与其他设计相比，通过塔具有更高的压降。而且，在这些填充物中产生的较低水膜速度可导致低流动区域，增加结垢潜力。
选择合适的设计需要仔细评估水的状况。表1列出了各种质量水的填充选择指南，范围从总悬浮固体（TSS）<1,000 ppm至<25 ppm，油和油脂0至<50 ppm。
该表强调了生物控制对填充选择的影响。然而，正如我个人可以证明的那样，冷却系统中的微生物控制，甚至是直通网络，都是一个挑战。然而，在化学进料程序和补给水预处理设备的设计和选择中的适当注意可以使得在其他方面没有意义的应用中使用更高效率的填充。
氧化杀菌剂处理对所有冷却水系统都至关重要。氯通常以漂白剂的形式提供或在现场生成，是最常见的选择，尽管氯的有效性会随着pH值的升高而迅速降低。许多天然水的pH值接近8，这通常会导致选择其他氧化剂，最明显的是氯活化的溴，二氧化氯，一氯胺和单溴胺。在许多情况下，氧化剂进料限于每天两小时，这使得微生物有时间沉降并在关闭期间形成菌落。例如，每周一次的非氧化性杀生物剂的补充饲料可以非常有效地控制微生物。表2列出了一些最常见的非氧化剂的性质。
需要仔细评估冷却水中的微生物种类，以确定最有效的杀菌剂。未经相应管理机构批准，不得测试，更不用说使用任何这些化学品。它们必须纳入工厂的国家污染物排放消除系统许可证。此外，与所有化学品一样，在处理非氧化剂时，安全性是绝对关键的问题。
其他因素
影响结垢的另一个因素是悬浮固体在水中的浓度。确实在填充或热交换器中建立的任何微生物菌落通常分泌粘性薄膜用于保护。这种粘液自然捕获淤泥。定期推荐用于冷却塔的处理方法 - 但通常不采用 - 是侧流过滤。有关侧流过滤的信息可从许多来源获得，最值得注意的是冷却技术研究所。
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