參數(shù)介紹
無填料噴霧式冷卻塔在塔內(nèi)設置多組向上噴霧的裝置，采用與冷風順向噴霧的方法，使冷卻具有順流和逆流兩個過程。首先，噴頭將水與冷風同向向上噴出，在順流換熱的過程中水滴被冷風吹散霧化，達到一定高度后霧化的細小水滴開始向下運動，與冷風逆流換熱。與填料塔和下噴式噴霧冷卻塔相比較，水在上噴式無填料噴霧冷卻塔內(nèi)的換熱時間長，降溫效果要明顯優(yōu)于前兩種塔。所以從操作過程來看上噴式塔保留了下噴式塔的優(yōu)點，同時徹底解決了它的兩個主要缺點，即水不易形成霧狀和下落速度較快，使降溫效果得到了很大程度的提高。
目前這種塔型正在國內(nèi)較大面積地推廣，從降溫效果上看，要比填料塔好得多，特別是在高溫水的降溫上更加明顯。同樣的條件下，采用無填料噴霧冷卻塔可降低溫度10℃左右，在降溫效果上具有很明顯的優(yōu)勢。
基本原理
從熱力學角度，無填料噴霧冷卻塔和傳統(tǒng)填料冷卻塔都屬于濕式冷卻塔，主要通過水與空氣直接接觸時的熱濕交換進行熱量傳遞。熱濕交換的結(jié)果是熱量由水傳給空氣，水溫下降，空氣溫度和含濕量增加。
由熱力學理論可知，溫差是傳熱過程的推動力，而水蒸汽分壓力則是濕（質(zhì)）交換的推動力?？諝馀c水接觸時，部分水吸收主體水的熱量，蒸發(fā)形成水蒸汽，水蒸汽很快進入附近空氣中，在水表面形成飽和空氣邊界層。飽和空氣邊界層和主流水之間存在熱傳導，同時與主流空氣之間存在分子擴散和紊流擴散。正是這些擴散作用，使得邊界層的飽和空氣與主流空氣不斷摻混，主流空氣越來越接近飽和狀態(tài)，因此，水與空氣的熱濕交換過程可以視為水蒸發(fā)吸熱過程、水與飽和空氣邊界層之間的導熱過程和主流空氣與邊界層空氣不斷混合過程的疊加。假定與空氣接觸的水質(zhì)量無限大，空氣與水的接觸時間無限長，即在所謂極限條件下，那么全部空氣都能達到等于水溫的飽和狀態(tài)。而在冷卻塔系統(tǒng)中，極限情況就是水溫降低到進入冷卻塔的空氣初狀態(tài)下的濕球溫度。
眾所周知，冷卻塔的冷卻降溫效果取決于3個方面：（1）氣水比，即塔內(nèi)冷卻空氣量與冷卻水量的比值；（2）塔內(nèi)冷卻空氣和冷卻水接觸的比表面積；（3）冷卻水在塔內(nèi)與空氣的換熱時間。無填料噴霧冷卻塔去除了填料，極大地減小了塔內(nèi)系統(tǒng)阻力，增大了冷卻空氣量，從而增大了氣水比；同時，無填料噴霧冷卻塔通過噴霧裝置將冷卻水霧化成細小水滴，在換熱區(qū)內(nèi)熱水滴與冷風進行顯熱交換和潛熱交換，增加了換熱面積，從而增大了氣液接觸的比表面積。
結(jié)構(gòu)特點
1、無填料噴霧冷卻塔采用***低壓離心霧化裝置作為冷卻元件取代了傳統(tǒng)的填料塔的填料和布水裝置，使整塔幾乎成為一個空塔，結(jié)構(gòu)大大簡化。
2、無填料噴霧冷卻塔在取消填料和布水裝置后，將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，同時水有上升和下降兩個過程，冷卻也有順流冷卻和逆流冷卻兩個過程。
3、無填料噴霧冷卻塔是通過霧化裝置將水噴成霧狀，使空氣和水的微小粒狀均勻接觸，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、無填料噴霧式塔因填料取消，使塔體載荷大大減小，勿需更多支承梁板，土建結(jié)構(gòu)簡化，節(jié)約土建投資。
優(yōu)點
1、阻力小、冷卻溫差大、效果好
該型冷卻塔由于取消了填料，塔的系統(tǒng)阻力降至原來的1/2，在風機相同的情況下，由風機特性曲線可知，風量增至原來的1.2倍。氣水比也增至原來的1.2倍，因此冷卻溫差較填料塔大2℃。無填料噴霧式冷卻塔噴霧霧粒均勻、無堵塞、無維修、運行穩(wěn)定可靠。由于無填料冷卻塔的冷卻元件（***低壓離心霧化裝置）將水噴射成0.5mm微小霧滴，其比表面積遠大于水被填料分散成膜狀的比表面積，氣水傳熱表面積大，且布水均勻，避免了填料老化變形及堵塞而產(chǎn)生的死區(qū)、溝流等導致冷卻點溫度分布不均勻現(xiàn)象，冷卻效果明顯優(yōu)于填料塔。
2、壽命延長
該型克服了填料塔填料老化、變形脆裂和布水噴頭堵塞及沖落、填料脆片堵塞管道、泵和換熱器等一系列影響塔和工藝系統(tǒng)設備性能的現(xiàn)象。其壽命較填料塔延長叁年以上。
3、運行費用低，后期維護費用少
節(jié)能效果顯著：低壓霧化裝置工作壓力僅為0.035MPa，比水壓自轉(zhuǎn)式霧化裝置工作壓力0.2MPa低0.17MPa，配套水泵功率大大降低。無填料噴霧塔系統(tǒng)阻力為填料塔的1/2左右，在冷卻水量、風機相同時，配套電機功率降至填料塔的60%，節(jié)能效果顯著，加之消除了清洗更換填料和布水噴頭的費用，運行費用大大降低。
