填料冷卻塔一直是工業(yè)循環(huán)冷卻水處理的常用 設備之一，其廣泛應用于石化、化纖、化工、冶金、生 化、輕工、電力、制藥和空調制冷系統(tǒng)等工業(yè)領域，但 其運行普遍存在的一個問題是：新裝投運時效果尚 好，但運行一段時間后由于填料變形或堵塞造成布 水不均，冷卻效果逐漸下降。因此保證循環(huán)水冷卻 塔長期高效運行，一直是冷卻塔設計工程技術人員 長期追求的目標。 現在我公司采用了無填料噴霧冷卻塔技術并安 裝投用了3臺，經過半年多的運行均取得了良好的 效果。
1 無填料塔的結構與冷卻機理 1．1 無填料塔的特點
(1)無填料塔與填料塔在結構上的主要區(qū)別 為：無填料塔用高效低壓離心霧化裝置(壓力0．035 MPa)作為冷卻元件取代填料塔的填料和布水裝置， 使整塔幾乎成為一個空塔，結構大大簡化。 (2)無填料塔在取消填料和布水裝置后，將高 效低壓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同向，水同時有上升和下降 兩個過程，冷卻也有順流和逆流冷卻兩個過程。 (3)無填料塔是通過高效低壓霧化裝置將水噴 成霧狀，使水和空氣以微小粒狀均勻接觸，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)無填料塔因填料取消，質量大大減輕，使塔 體載荷大大減少，毋需更多支承梁板，土建結構大大 簡化。 作為任何一種冷卻設備來說，它的冷卻效果主 要取決于三個因素：一是冷空氣量與冷卻水量的比 值；二是冷卻介質(冷空氣)和被冷卻介質(水)接觸 的表面積；三是冷卻時間。無填料塔的設計構思正 是基于以上三個因素并摒棄傳統(tǒng)填料塔的不足而使 冷卻效果、工作可靠程度趨于理想化。 1．2 冷空氣量和冷卻水量的比值 無填料塔由于填料取消后使冷卻塔的系統(tǒng)阻力 一 風機的全壓值降為58．8—78．4 Pa，比填料塔的系 統(tǒng)阻力107．8—147 Pa低50％左右。由風機特性曲 一 67 — 維普資訊 http://www.cqvip.com 經驗交流 工業(yè)水處理2003一O1，23(1) 線可知，塔阻力降低50％ ，軸流風機風量增大20％ 以上。相同冷卻水量時，氣水比增大20％。實踐證 明無填料塔氣水體積比為900：1，而填料塔為 750 ：1。 1．3 空氣和水接觸的表面積 無填料塔采用高效低壓霧化裝置，在較低壓力 (霧化裝置工作壓力僅為0．035 MPa，即進風道下平 面處壓力0．08—0．15 MPa)下，將水噴射成0．5—1 mm的微小的球狀或偏球狀霧滴，比水被填料分散 成的平面或曲面膜狀表面積稍大，能連續(xù)快速地更 新傳熱傳質表面積，迅速將霧化流的潛熱帶走。 1．4 空氣和水接觸時間 無填料塔采用上噴式，將高效低壓霧化裝置合 理分布和安裝在進風道上方，使水的霧粒在塔內有 順流和逆流兩個過程，部分霧粒在塔內噴霧段上部 呈懸浮狀態(tài)，因此水在塔內停留時間大大延長，充分
保證了冷空氣和水的熱交換時間。 2 無填料塔的應用 我公司于2001年底在濃堿、鹽酸和氯氫冷卻系 統(tǒng)陸續(xù)建成了三臺無填料塔，設計參數均為：進水溫 度為42 c【=，出水平均溫度為32 c【=，設計空氣濕球溫 度為28 c【=。表1一表3是它們在2001年12月至 2002年5月的實際運行數據(南寧市氣壓9．93× 1O Pa，全年2O天以上空氣日平均濕球溫度為27 |