400-8786-375
17726771361

聯系人:馮先生

電話:400-8786-375

手機:17726771361

郵箱:baojia-007@163.com

地址:新疆烏魯木齊米東區廣興西街廣匯香緹美地2號樓

新聞資訊

您當前位置:首頁??新聞資訊

冷卻塔的發展歷程

作者:  瀏覽量:2473  發布時間:2020-02-07 11:18:17  

冷卻塔,即是一種設備,也是一門學科。作為設備,它是一種將冷卻水在其內與大氣充分直接或間接接觸,使水的熱量傳給大氣的裝置;作為學科,它是一門涉及流體力學、水力學、傳熱傳質學、機械傳動學和材料學的邊緣學科。近幾十年來,隨著我國經濟的不斷發展和生活水平的不斷提高,冷卻塔行業發展的步伐也愈來愈快,尤以中小型冷卻塔為甚,近乎隨處可見。

冷卻塔真正作為科學研究是從20世紀初開始的,自此發展也已近百年。在這百年發展歷史中,我們不能忘記這100年間一些特別的人、特殊的階段、特殊的事件,正是這些促使了冷卻塔學科的進步與發展。


1


當然,冷卻塔的出現也絕非偶然。作為現代工業的產物,冷卻塔的緣起要追溯到大工業時代甚至更早。早先,河流、海洋、湖泊和池塘等等都是作為供水的方式被人們所利用的,由于過去工業活動有限,加之水源豐富,冷卻水多被一次性使用,排掉后再從就近水域中獲取冷水。逐漸地,在工業廠址選擇時,總要考慮有可利用的江、河、湖、海作為冷卻水的取水源和排放地,或有可利用的溝渠貯存、冷卻、再循環或排放冷卻用水。漸漸的,人們發現將熱水在一固定空間內噴射便可將其快速冷卻,這便逐漸形成了噴水池技術。技術再發展便有了噴霧式冷卻塔,這便是今天還有用的噴霧式冷卻塔的雛形。后漸完善,又增加了空氣流動機械設備,便有了帶風機的噴霧式冷卻塔。再后來人們為了解決塔內水滴的下沉速度,在塔內添加了填料,這便是現代冷卻塔的開始。至今,冷卻塔的主要系統構成為:風機系統(針對機械通風冷卻塔)、收水器(裝置)、配水系統、淋水填料、集水池(裝置)、水泵及塔體。

經過近100年的發展,冷卻塔根據使用條件、換熱方式等已形成了很多種類與形式。如按通風方式主要可分為:自然/機械通風冷卻塔;按水氣接觸方式主要可分為:濕式/干式/干濕式/閉式冷卻塔;按冷卻介質主要可分為:海水/淡水/其他介質冷卻塔;按用途主要可分為:民用/工業冷卻塔;按水氣流動方向主要可分為:逆流/橫流冷卻塔等。


2




自然通風冷卻塔篇




縱觀整個現代工業發展史,冷卻水最大最集中的用戶是發電廠,且發電廠的冷卻塔多為自然通風冷卻塔。自然通風冷卻塔是一種靠塔內外的空氣密度差形成的抽力使空氣產生運動進行換熱的冷卻裝置。因其具有高大醒目的風筒,又被稱為風筒式自然通風冷卻塔。早在1912年,在世界上第一個簡單的自然通風冷卻塔于荷蘭的一個礦上建成使用后,冷卻塔的現代工業化進程便算是正式拉開了帷幕。其后,荷蘭又建成了世界上第一個雙曲線型自然通風冷卻塔。1919年世界上有了木外殼鋼結構的橫流式冷卻塔,1920年法國敦刻爾克建造了具有加強肋的混凝土錐型殼體冷卻塔。1954年德國柏林建造了第一個預制構件的雙曲線自然通風冷卻塔,1955年美國的第一個雙曲線自然通風冷卻塔建成,1958年美國建造了第一個超100m高的自然通風冷卻塔,1960年英國出現了第一個雙曲線自然通風干式冷卻塔,1971年美國的電廠冷卻塔高度達到了150m。目前德國科隆的超大型冷卻塔高度已經達到了200m,淋水面積達到14000m2。在可預見的未來,自然通風冷卻塔勢必向大型化發展。


3


我國限于工業水平等原因,冷卻塔的建造起步較晚,最早出現的自然通風冷卻塔是1938年日本為遼寧葫蘆島一個水泥廠的自備電廠修建的。20世紀50年代我國只能建造淋水面積1250~1500m2、高度60m的冷卻塔;20世紀六七十年代,技術水平有較大發展,山東煙臺電廠建成了淋水面積3000m2、高度75m的冷卻塔;河南長葛電廠建造了第一座試驗性橫流式自然通風冷卻塔;河南開封電廠建成了第一座較大型的橫流式自然通風冷卻塔,淋水面積1750m2,塔高90m。1986年淮南洛河電廠建成與300MW機組配套的自然通風冷卻塔,淋水面積達到7000m2,高度達到96m,2000年上海吳涇電廠建成的與600MW機組配套的冷卻塔投入運行,淋水面積達到10000m2,高度為160m,2006年底山東鄒縣電廠四期與1000MW機組配套的冷卻塔投入運行,淋水面積達到了12000m2,高度165m,2009年浙江寧海電廠的13800m2的海水冷卻塔投入運行,高度為177m,曾一度保持著中國和亞洲的自然塔規模與高度之最。201710月,湖北鄂州三期冷卻塔竣工,總體高度181m,淋水面積達15000m2。




機械通風冷卻塔篇



機械通風冷卻塔沒有高大的風筒,因此塔內空氣流動不是靠塔內外空氣密度差產生的抽力而是靠風機形成,所以它具有冷卻效率高、穩定的特點。近年來,機械通風冷卻塔的發展倍加迅猛,小到常規的空調、冷庫系統,大到像石化、冶金、輕工等行業,甚至一些中小型火電廠也會隨處可見機械通風冷卻塔的身影,除了機械通風冷卻塔的上述優點,其占地面積小、基建投資少,建設工期短等因素也赫然在人們的考慮之列。此外,小型的民用冷卻塔制造商已遍布中國各省,或達千家,并將冷卻塔做成了標準系列,且各制造商都有自己獨特的設計風格,不做詳細贅述。

機械通風冷卻塔按通風方式主要分為逆流式與橫流式。無論哪種形式都包含有風機、導風筒、進風口、填料、配水系統、收水器等組件。關于逆流式,即水流與空氣流動方向相反。上世紀70年代以前的機械通風冷卻塔主要塔型是風機直徑4.7m的鋼筋混凝土冷卻塔,處理水量一般為600~800t/h。填料采用水泥網格,收水器為百葉板,配水多為槽式,噴頭為濺水牒,風筒為鋼筋水泥制作。20世紀70年代安慶石化從法國引進了若干臺逆流塔,該塔風機直徑為9.14m,平面尺寸為16.5m×16.5m,進風口高5.4m。1972年陜西華陰市秦嶺電廠建成了500m2的機械通風逆流式冷卻塔。其后遼寧朝陽電廠建成了淋水面積1962m2,直徑50m,風機直徑20m的圓形逆流式機械通風冷卻塔,可滿足200MW機組循環水冷卻要求。20世紀80年代,機械通風冷卻塔得到了較大發展,化工部先后對風機直徑8.53m9.14m進行了標準化設計,后在各行業廣泛使用。目前,逆流式冷卻塔的處理水量已經達到5000t/h。


5


關于橫流式,即空氣與流動方向垂直。在我國應用量非常大,特別是在石油、化工系統中。主要原因是我國在20世紀70年代從國外引進了10多套大化肥項目,這些項目配套的冷卻塔大多為機械通風橫流式冷卻塔。這些項目的引進,使國內的相關專業設計人員對機械通風橫流式冷卻塔有更多的了解與偏好,所以,新的工程建設項目中的冷卻塔也多采用橫流式冷卻塔。這種情形一直延續到20世紀90年代中,如燕山石化的45t乙烯改擴建工程。這些引進的機械通風橫流式冷卻塔的淋水填料多為美國馬利公司的Ω板和M板,也有日本的塑料正弦波填料和瓦型石棉板等。由于這些點滴式填料在北方容易出現冬季結冰或循環水集中將淋水填料沖壞等現象。為此,國內開發了填料的混裝技術,即在橫流塔的外側安裝薄膜式填料,里側安裝點滴式填料,較好地解決了這個問題。


6


總的來說,我國冷卻塔的技術發展主要經歷了3個階段:20世紀80年代以前的自主研究階段,這一時期中國冷卻塔的技術發展落后于歐美蘇等發達國家;20世紀80~90年代是引進消化吸收階段,這一階段,中國與國外交流增多,還引進了比利時哈蒙冷卻塔公司的冷卻塔設計技術,冷卻塔的設計技術達到了國外水平;第三階段是超越階段,這一階段是從2000年后的中國經濟騰飛開始,此時冷卻塔技術需求增速迅猛,冷卻塔技術得到了較大的發展,也使中國的冷卻塔技術研究超越了其他國家。經過了近100年的發展,冷卻塔已經形成具有完整理論體系的學科,中國也已位于世界技術領先之列,但未來的道路依舊長遠,我們需要朝著更加高效、更加環保、更加創新的方向大步邁進。

Copyright ? 2018 新疆曼吉克節能環??萍加邢薰??版權所有???新ICP備2021000426號-1???新公安網備65010502000445號???技術支持:新疆再騰網絡
澳门威斯人手机APP下载