一種工業(yè)冷卻塔消霧改造方案

陳善齊

摘 要：工業(yè)冷卻塔是一種利用水和空氣的接觸，蒸發(fā)工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢熱的設(shè)備，其主要被應(yīng)用到空調(diào)冷卻系統(tǒng)、空壓機(jī)、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域，對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)有著重要的作用。但是，從目前我國國內(nèi)技術(shù)來看，對(duì)于工業(yè)冷卻塔的使用還存在著眾多問題，尤其是在使用過程中工業(yè)冷卻塔會(huì)出現(xiàn)許多濃煙，給周圍的環(huán)境和附近居民的生產(chǎn)生活都帶來了一定的危險(xiǎn)。因此，本文就現(xiàn)有工業(yè)冷卻塔的原理和存在的問題做出了研究分析，提出工業(yè)冷卻塔消霧改造的方案，指出改造后工業(yè)冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)，以期獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：工業(yè)冷卻塔；消霧；改造

中圖分類號(hào)：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 技術(shù)背景

如今，工業(yè)冷卻塔已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)之中，為工業(yè)發(fā)展帶來了巨大的便利。然而任何東西都是有兩面性的，其可以帶來好處，也會(huì)帶來負(fù)面影響，尤其是在應(yīng)用過程中，工業(yè)冷卻塔會(huì)帶來一定的環(huán)境問題。對(duì)此，我們需要對(duì)其進(jìn)行改造。

從整體來看，工業(yè)冷卻塔在使用時(shí)存在以下問題：（1）在冬季使用工業(yè)冷卻塔的時(shí)候，它會(huì)排出濕熱的氣體，然后與空中的冷空氣相遇，從而形成大量的白霧，濃煙滾滾不但讓空氣質(zhì)量變差，并且容易引起附近居民的恐慌；（2）工業(yè)冷卻塔附近的地面上容易形成水蒸汽，冷凝后結(jié)冰會(huì)給人們的出行帶來不便，尤其是在機(jī)場附近，更可能影響到飛機(jī)的起降安全；（3）冷卻塔排出的水汽是一種溫室氣體，當(dāng)它排放到大氣中時(shí)，會(huì)間接地導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加?。唬?）在使用過程中，冷卻塔的耗水量極大，冷卻是依靠水來散熱，對(duì)水的需求量較大。

隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人類所處的自然環(huán)境也遭到了大量的破壞，因此人們的環(huán)保意識(shí)也在逐漸加強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品的節(jié)能性的要求越來越高。所以多年以來，眾多的冷卻塔行業(yè)廠家加大了對(duì)冷卻塔的投入研發(fā)力度，以求研究出消霧型的冷卻塔，解決當(dāng)前冷卻塔使用過程中存在的各種問題，因此急需提出一種以低成本改造達(dá)到消霧目的的解決方案。所以，本文基于現(xiàn)有的工業(yè)冷卻塔設(shè)備，通過增設(shè)一種消霧裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有工業(yè)冷卻塔進(jìn)行消霧改造的目的，使工業(yè)冷卻塔在冬季運(yùn)行時(shí)無明顯的煙霧排到大氣中。

為了達(dá)到消霧的目的，筆者所提出的消霧裝置，主要由換熱模塊、活動(dòng)風(fēng)門、軸流風(fēng)機(jī)、支撐框架和外覆板等模塊組成。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

（1）冷卻塔活動(dòng)風(fēng)門改造。本文提出的這種消霧裝置采用的是活動(dòng)風(fēng)門，在冬季寒冷季節(jié)使用時(shí)，為防止?jié)駸釟怏w與冷空氣相遇凝結(jié)產(chǎn)生白霧造成空氣能見度低，它的活動(dòng)風(fēng)門是可以關(guān)閉的，從而阻隔濕熱氣體的擴(kuò)散，以達(dá)到消霧的目的。這樣不僅減小了對(duì)大氣的污染，還給附近居民的生產(chǎn)生活減少了許多麻煩。同時(shí)，在夏季炎熱季節(jié)使用時(shí)，工業(yè)冷卻塔運(yùn)不需要消霧，其活動(dòng)風(fēng)門是開啟的，濕熱氣流直接排放到大氣中并不會(huì)產(chǎn)生濃煙，這樣的運(yùn)行方式與普通工業(yè)冷卻塔無異，從而達(dá)到了節(jié)能的目的、

（2）換熱模塊改造。如前文所述，工業(yè)冷卻塔在冬季運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的白霧，因此最主要的消霧工作是在冬季進(jìn)行的。工業(yè)冷卻塔在冬季運(yùn)行過程中需要進(jìn)行消霧時(shí)，會(huì)關(guān)閉如圖1所示的活動(dòng)風(fēng)門，原有的工業(yè)冷卻塔排出的氣流，會(huì)強(qiáng)迫性地通過消霧裝置兩側(cè)面的消霧節(jié)水模塊，消霧模塊有橫向和縱向兩個(gè)氣流通道，也就是換熱模塊，如圖2所示。

換熱模塊可由下而上通過濕熱氣流，在此過程中，濕熱氣流與換熱模塊風(fēng)機(jī)橫向吸入的氣流不進(jìn)行直接接觸，兩組氣流以組成換熱模塊的基片為傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換。最后所產(chǎn)生的結(jié)果就是，濕熱氣流在通過時(shí)經(jīng)過降溫而冷凝，同時(shí)當(dāng)氣流通過換熱模塊后，其含濕量會(huì)降低，溫度雖然有所降低，但仍然高于外界空氣溫度，而當(dāng)外界的空氣被換熱模塊風(fēng)機(jī)吸入并通過換熱模塊后，它的含濕量沒有發(fā)生任何改變，且會(huì)低于換熱模塊流出的濕熱氣流，溫度上升但不高于換熱模塊流出的濕熱氣流。在兩組氣流通過換熱模塊的過程中，通過對(duì)濕熱氣流的冷凝以及通過換熱模塊后的兩股氣流的混合，使氣流含濕量逐步降低，達(dá)到消霧的效果。

2 改造優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

經(jīng)過改造后的工業(yè)冷卻塔，比傳統(tǒng)的工業(yè)冷卻塔有了更多的優(yōu)勢(shì)：

（1）節(jié)水。就目前形勢(shì)來看，我國的水資源是緊缺的，隨著工業(yè)發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)水資源的需求量只會(huì)越來越大。但是，經(jīng)過改造后的工業(yè)冷卻塔在一定程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)水的目的，對(duì)水資源的緊張問題有一定的緩解作用。

（2）減少霧霾的產(chǎn)生。我國部分地區(qū)霧霾問題嚴(yán)重，給人們生產(chǎn)生活帶來極大的不便。而經(jīng)過改造后的工業(yè)冷卻塔實(shí)現(xiàn)了消霧的目標(biāo)，對(duì)環(huán)境的保護(hù)起到了一定作用。

（3）減少對(duì)環(huán)境的腐蝕。在使用過程中冷卻塔需要用到化學(xué)物品，這些化學(xué)物品都帶有一定的腐蝕性，其排出的廢氣也有一定的腐蝕性，長此以往，會(huì)腐蝕冷卻塔附近的建筑及冷卻塔自身，減少冷卻塔的使用壽命。但是，改造后的工業(yè)冷卻塔減少了廢熱氣體的排出，因此減少了對(duì)建筑和機(jī)器的腐蝕，延長了冷卻塔的使用年限。

（4）減少能耗。改造后的冷卻塔在原有基礎(chǔ)上降低了能耗，對(duì)能源的保護(hù)意義重大。

結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)也在迅速發(fā)展，行業(yè)間的競爭力越來越激烈。眾多領(lǐng)域迅速崛起，在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也加重了自然環(huán)境的負(fù)擔(dān)，尤其是會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水、廢氣、有毒物質(zhì)和工業(yè)垃圾，其均會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成大量的破壞。因此，對(duì)工業(yè)冷卻塔的改造，符合我國節(jié)約資源的基本國策和構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略需要，并且有著很強(qiáng)的推廣范圍和使用價(jià)值，競爭優(yōu)勢(shì)突出，前景十分樂觀。

參考文獻(xiàn)

[1]賈明曉，胡三季，韓立，等.1000MW機(jī)組高位收水冷卻塔熱力性能試驗(yàn)研究[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)：2017（9）：10-11.

[2]馬巖昕，馬越.雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔效率低原因分析與改造措施[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)：2013（4）：56-57.

[3]賈明曉，胡三季，陳玉玲.冷卻塔小間距淋水填料特性研究[J].熱力發(fā)電：2013（7）：33-34.