噴霧冷卻塔在藥廠循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、第30卷第6期2007年O6月點(diǎn)工VoL30Na6Jun．2007噴霧冷卻塔在循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用王建立，張曉玲(1．華北制藥股份有限公司110車(chē)間，河北石家莊050015~2．東方熱電集團(tuán)有限公司熱電二廠，河北石家莊050041)[摘要]通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)填料式冷卻塔與無(wú)填料噴霧冷卻塔的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)冷卻塔進(jìn)行技術(shù)改造，增大系統(tǒng)運(yùn)行的氣水比，強(qiáng)化了冷卻塔的換熱效果，降低了冷卻塔的出水溫度，減小了系統(tǒng)的維修費(fèi)用，使系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、安全。[關(guān)鍵詞】無(wú)填料噴霧冷卻塔；冷卻元件；氣水比；比表面積[中圖分類(lèi)號(hào)]TQ051．5[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1003

2、-5095(2007)06-0058—02能源問(wèn)題是當(dāng)代世界各國(guó)面臨的重大社會(huì)問(wèn)題之一，能源是現(xiàn)代社會(huì)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著世界人口和經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，能源的消耗也急劇增加，尤其是在國(guó)家“十一五”期間提出經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗提出了嚴(yán)格的要求，如何有效地利用現(xiàn)有資源成為了新的課題。制藥企業(yè)是耗能大戶(hù)，其冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)直接影響到能耗的高低。1傳統(tǒng)填料式冷卻塔存在的問(wèn)題冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣間進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣。冷卻塔中水和空氣的熱交換方式主要有蒸發(fā)散熱和接觸散熱，也就是所謂的

3、傳質(zhì)和傳熱。冷卻塔最主要的問(wèn)題就是如何解決好系統(tǒng)的配風(fēng)和配水，使其做到配風(fēng)和配水均勻，且達(dá)到最大化，從而使整個(gè)塔能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于現(xiàn)有的冷卻塔采用的是傳統(tǒng)的填料式結(jié)構(gòu)，冷卻元件是薄膜式填料，從而存在諸多缺陷：(1)填料容易老化、變形及堵塞而產(chǎn)生的死區(qū)、溝流等導(dǎo)致冷卻溫度分布不均勻現(xiàn)象，這些都嚴(yán)重影響了塔的效果和壽命。同時(shí)，填料塔冬季容易結(jié)冰、拉傷、損壞填料和塔體，大大降低了填料的使用壽命和對(duì)塔體造成傷害。(2)填料是菌、藻類(lèi)滋生的溫床，其尸體會(huì)沉積在填料表面，造成堵塞，從而形成溝流和束流的不利于熱交換的因素；另外還會(huì)形成淤泥堆積在換熱器表面，從而

4、降低換熱系數(shù)，降低了系統(tǒng)效率，影響生產(chǎn)。(3)填料塔的填料一般使用壽命為4—5年，填料塔的維護(hù)、維修、清洗和更換十分煩瑣及困難，浪費(fèi)了大量的資金和人力資源。新建或更換填料時(shí)，安裝造[收稿日期]2007—03—21．[作者簡(jiǎn)介]王建立(1973-)，男，工程師，從事能源管理方面的工作。成的填料破損率為896以上，且破損的填料進(jìn)入系統(tǒng)后，會(huì)堵塞在換熱器，引起系統(tǒng)停產(chǎn)檢修，尤其是對(duì)連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)，損失巨大。(4)填料塔經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生的碎片和菌藻類(lèi)尸體進(jìn)入換熱器，堵塞、結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，清洗、維護(hù)十分困難。如長(zhǎng)期大量外排熱水和補(bǔ)充新鮮冷卻水，必將造成冷卻水

5、濃縮倍數(shù)加大，鈣、鎂離子和其他雜質(zhì)含量大量增加，在流失藥劑的同時(shí)，使填料結(jié)垢和堵塞更為嚴(yán)重。(5)由于填料特性的要求，淋水密度不宣太大，一般采用12—15t／·h)，如果淋水密度太大，尤其是使用薄膜式填料時(shí)，會(huì)引起阻塞現(xiàn)象，氣流阻力急劇增加，系統(tǒng)風(fēng)量迅速減小，從而達(dá)不到要求所需的冷卻水溫降。綜上所述，可見(jiàn)對(duì)現(xiàn)有冷卻塔進(jìn)行改造是當(dāng)前的惟一辦法。2無(wú)填料冷卻塔的性能特點(diǎn)無(wú)填料冷卻塔在冷卻水降溫方面，結(jié)合冷卻塔傳質(zhì)和傳熱的降溫機(jī)理方面，對(duì)比三大要素：增大氣水比(冷空氣和冷卻水量的比值)、比表面積(冷空氣與冷卻水接觸的表面積)、熱交換時(shí)間(冷空氣與冷卻

6、水的熱交換時(shí)間)做了技術(shù)改進(jìn)：(1)無(wú)填料噴霧冷卻塔將傳統(tǒng)的冷卻方式一成膜理論跨到更先進(jìn)的分散理論，其采用高效低壓離心霧化裝置代替填料vC、玻璃鋼等)，不僅可以降低系統(tǒng)阻力，使塔的系統(tǒng)阻力由填料塔的147．15Pa降到68．67Pa，使系統(tǒng)阻力降低50％，取消填料后可以提高系統(tǒng)風(fēng)量達(dá)到20％以上，使冷空氣和冷卻水的比值增大。(2)增大冷空氣和水的接觸面積：噴霧冷卻塔采用高效低壓霧化裝置，在較低壓力下將水噴射成0．5—1．0砌微小霧滴，增大氣液接觸比表面積，能連續(xù)快速地更新傳熱傳質(zhì)表面積，迅速將霧化流的潛熱帶走。(3)無(wú)填料噴霧冷卻塔，采用順向布

7、置，水在塔內(nèi)具有順、逆流兩個(gè)冷卻過(guò)維普資訊http://www.cqvip.com第6期王建立張曉玲：無(wú)填料噴霧冷卻塔在循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用程，部分微小霧滴在塔上部呈懸浮狀態(tài)，合理布置霧化裝置，從而延長(zhǎng)了水在塔內(nèi)的停留時(shí)間，充分保證了熱交換時(shí)間。無(wú)填料噴霧冷卻塔克服了填料塔的冷卻元件(填料)的老化、變形、脆裂的現(xiàn)象，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，增加了系統(tǒng)的使用壽命。3舊系統(tǒng)的改進(jìn)方案針對(duì)現(xiàn)有冷卻塔出力低，冷卻效率低，配水和配風(fēng)不均勻的現(xiàn)象，我們?cè)诟脑鞎r(shí)采用以下方法；在保留原塔主體結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)及其傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)、風(fēng)筒的條件下，更換配水系統(tǒng)；使用

8、高效低壓離心霧化裝置代替填料；增加了防壁流措施，防止或減小進(jìn)風(fēng)口處的掛冰，解決了冬季進(jìn)風(fēng)口掛冰的現(xiàn)象，從而在冬季增大了進(jìn)風(fēng)量，減小了冬季班組的工作量，