一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法技术

技术编号:39409504 阅读:7 留言:0更新日期:2023-11-19 16:01
一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法,包括塔体,所述塔体内设置有布水机构和用于进风的风机,所述布水机构的下方设置有填料,所述填料为宽度大于高度的扁形六角蜂窝状,所述填料朝向进风面的一端,其端口外侧向外折弯,使填料外侧为喇叭状的阔口,形成导流段,另一端为收水段,两端之间的布水机构投影面积部分为换热段。该高能效冷却塔,通过设置集导流、散热、收水三合一连续式填料,可以优化填料片距,在同等尺寸的塔体,安装的填料片数更多,播水成膜更多,增加了换热面积。增加了换热面积。增加了换热面积。

【技术实现步骤摘要】
一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法


[0001]本专利技术涉及冷却塔
,具体为一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法。

技术介绍

[0002]填料是冷却塔的核心部件,在冷却塔中的作用是进行热交换。其表面一般有特殊波纹,目的是延长冷却水在填料层停留的时间,增加换热面积,让冷却水与空气充分进行热交换工作,通过流体传输给空气并散入大气中,传统的冷却塔填料片距大、片数偏少(如附图1中所示),导致水膜厚、水流下落速度快,导致水膜逗留时间不足,容易导致换热面积不理想,冷却能力变差,且冷却塔的换热效率,除了填料的数量,还与填料的实际换热面积、淋水投影面积和进风量等参数有关,现在没有一个准确的结合各个参数评价换热效率的方法,造成购买者无法根据自身需求准确选用的情况,故而,提出一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种高能效冷却塔及其换热效率评价方法,具有换热高效、评价换热准确的优点,解决了换热效率低、没有预先评价换热效率指标和方法的技术问题。
[0004]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种高能效冷却塔,包括塔体,所述塔体内设置有布水机构和用于进风的风机,所述布水机构的下方设置有填料,所述填料为宽度大于高度的扁形六角蜂窝状,所述填料朝向进风面的一端,其端口外侧向外折弯,使填料外侧为喇叭状的阔口,形成导流段,另一端为收水段,两端之间的布水机构投影面积部分为换热段。
[0005]进一步,所述换热段上设置有毛化处理的亲水层。
[0006]本申请还提供一种冷却塔换热效率评价方法:
[0007]s1.设置权重:首先,根据重要性和优先级,为填料的表面积密度、淋水面积比和充满度设置权重;
[0008]s2.收集填料参数和设计信息:首先,收集填料的片宽、填料淋水区域的大小、每立方米填料的片数相关参数和设计信息;
[0009]s3.计算填料表面积密度:使用填料片宽和每立方米填料的片数,计算填料的表面积密度:将每立方米填料的表面积除以填料的体积来计算密度;
[0010]s4.计算淋水面积比:根据填料淋水区域的大小和填料底面积,计算淋水面积比:淋水面积比=填料淋水区域的面积/填料底面积;
[0011]s5.计算充满度:使用填料的实际体积和填料床层总体积,计算填料的充满度:充满度=实际填料体积/填料床层总体积;
[0012]s6.标准化指标:将填料的表面积密度、淋水面积比和充满度标准化,使它们在相同的量纲范围内;
[0013]s7.加权求和:根据设定的权重,对标准化后的指标进行加权求和,得到一个综合的换热性能评价指标,这个指标被视为最终的换热效率评价。
[0014]进一步,权重分别为w1、w2和w3(满足w1+w2+w3=1),标准化后的填料表面积密度为x1,淋水面积比为x2,充满度为x3,则最终的换热效率评价指标为:
[0015]换热效率评价指标=w1*x1+w2*x2+w3*x3。
[0016]进一步,冷却塔实际的换热效率计算方法为:
[0017]冷却塔换热效率(η)=(T_in

T_out)/(T_in

T_a)
[0018]其中,

T_in是冷却水进入填料的温度(摄氏度);
[0019]‑
T_out是冷却水离开填料的温度(摄氏度);
[0020]‑
T_a是进入冷却塔的空气温度(摄氏度);
[0021](η)与换热效率评价指标的接近程度为逼近度,使用者通过对比逼近度,确认挑选标准化量纲范围的方法,调整各参数的权重,找出最接近的换热效率评价指标,通过最接近的换热效率评价指标,调整、倒推出最准确的冷却塔换热效率评价方法的权重,以修正权重。
[0022]与现有技术相比,本申请的技术方案具备以下有益效果:
[0023]1、该高能效冷却塔,通过设置集导流、散热、收水三合一连续式填料,可以优化填料片距,在同等尺寸的塔体,安装的填料片数更多,播水成膜更多,增加了换热面积。
[0024]2、该换热效率评价方法,通过设各个参数权重,挑选标准化量纲范围,提供一种换热效率评价指标,较准确的根据参数评价冷却塔的换热效率,指导生产、选购冷却塔,令使用者可按需选购,生产者可根据预期准确生产满足不同需求的冷却塔。
附图说明
[0025]图1为现有技术参考图;
[0026]图2为本专利技术结构示意图;
[0027]图3为本专利技术中填料和布水盆局部爆炸图。
[0028]图中:1、塔体;2、布水机构;3、填料;31、导流段;32、换热段。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]请参阅图2

3,本申请中的一种高能效冷却塔,包括塔体1,塔体1内设置有布水机构2和用于进风的风机,布水机构2的下方设置有填料3,填料3为宽度大于高度的扁形六角蜂窝状,填料3朝向进风面的一端,其端口外侧向外折弯,使填料3外侧为喇叭状的阔口,形成导流段31,另一端为收水段,两端之间的布水机构2投影面积部分为换热段32。
[0031]本申请中的冷却塔内设置集导流、散热、收水三合一连续式填料3,填料3为宽度大于高度的扁形六角蜂窝状,可以优化填料3片距,在同等尺寸的塔体1,安装的填料3片数更多(传统填料3的片数1米=50~55张,本申请中填料3的片数1米=62张),播水成膜更多,水膜更加细腻,大大增加了换热面积;
[0032]且本申请中在填料3上加工有热交换波纹,使水膜下落缓慢,逗留于填料3时间更
长,最大地优化了冷却塔的换热能力;
[0033]蜂窝状进风口且向外折弯有助于进风导流,减少风阻(防止异物进入塔内);
[0034]收水段向内折弯有效将水滴收集流回塔内,大大降低了飘水损失,使得飘水率小于0.001%。
[0035]进一步的,换热段32上设置有毛化处理的亲水层。
[0036]该装置通过将换热段32进行毛化处理,亲水性更好,使冷却水滞留时间增加同时使水流更均匀,增大散热面积。
[0037]填料3由进风、换热、收水三段组成,其进风和收水两段不参与换热,因此换热面积计算时需要减去进风和收水段的宽度,以淋水区域的投影面积计算;
[0038]计算公式:
[0039]淋水区域的投影面积:淋水片宽
×
片高
×2×
片数
[0040]以下为不同情况进出水温度的实例:
[0041][0042][0043]因此冷却塔冷却能力的基础保障是风量和换热面积,在保证了相同的物理参数时,冷却塔的热力性能就得到了基本保障。
[0044]实际的冷却塔换热效率使用以下公式来计算:
[0045]冷却塔换热效率(η)=(T_in
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高能效冷却塔,包括塔体(1),所述塔体(1)内设置有布水机构(2)和用于进风的风机,所述布水机构(2)的下方设置有填料(3),其特征在于,所述填料(3)为宽度大于高度的扁形六角蜂窝状,所述填料(3)朝向进风面的一端,其端口外侧向外折弯,使填料(3)外侧为喇叭状的阔口,形成导流段(31),另一端为收水段,两端之间的布水机构(2)投影面积部分为换热段(32)。2.根据权利要求1所述的一种高能效冷却塔,其特征在于,所述换热段(32)上设置有毛化处理的亲水层。3.一种冷却塔换热效率评价方法,其特征在于,s1.设置权重:首先,根据重要性和优先级,为填料(3)的表面积密度、淋水面积比和充满度设置权重;s2.收集填料(3)参数和设计信息:首先,收集填料(3)的片宽、填料(3)淋水区域的大小、每立方米填料(3)的片数相关参数和设计信息;s3.计算填料(3)表面积密度:使用填料(3)片宽和每立方米填料(3)的片数,计算填料(3)的表面积密度:将每立方米填料(3)的表面积除以填料(3)的体积来计算密度;s4.计算淋水面积比:根据填料(3)淋水区域的大小和填料(3)底面积,计算淋水面积比:淋水面积比=填料(3)淋水区域的面积/填料(3)底面积;s5.计算充满度:使用填料(3)的实际体积和填料(3)床层总体积,计算填料(3)的充满度:充满度=实际填料(3)体积/填料(3)床层总体积;...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴英杰徐锡雄徐心怡
申请(专利权)人:广州百兆通用设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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