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自然通风冷却塔冬季结冰原因及其处理对策

一、自然通风冷却塔传热原理

自然通风逆流式冷却塔在我国闭式循环火电厂使用****多，这种塔型的通风筒常采用双曲线，用钢筋混凝土浇制，其循环水回水（热水）由管道通过竖井送入热水分配系统。这种配水系统在平面上呈网状布置，系槽式布水，然后通过喷溅装置，将水洒到填料上；经填料后成雨状落入蓄水池，冷却后的水由循环水泵抽走重新使用。塔筒底部为进风口，用人字柱或交叉柱支承。空气从进风口进入塔体，穿过填料下的雨区，和热水流动成相反方向流过填料（故称逆流式），通过收水器回收空气中的水滴后，再从塔筒出口排出。

冷却塔外冷空气进入冷却塔后，吸收由热水蒸发和接触散失的热量，温度增加，湿度变大，密度变小。因此，收水器以上的空气经常是饱和或接近饱和状态。塔外空气温度低、湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度有差异，在进风口内外产生压差，致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力，故称为自然通风。

二、冷却塔的配水和喷溅装置

1.冷却塔的配水

循环水回水（热水）由管道送入冷却塔，经四个竖井至槽式配水系统（由主水槽、分水槽和配水槽组成的三级栅栏状配水结构），将水分布到整个塔的断面上，再由喷溅装置将热水转变成小水滴，工业冷水机组，尽量均匀地洒在填料上，以****冷却效果。整个过程包括：将热水升到配水高程，分配到整个填料断面，通过喷头洒到填料上。水槽的布置原则是配水均匀，水头损失小，对气流的阻力小，便于维修。为了配水均匀，槽内水面应保持基本水平。

2.喷溅装置

喷溅装置基本上可以分成两类，一类是靠冲击力将成股的水扯成水滴；另一类是旋转型的，靠离心力将水流扯开，洒向四周。前者要求水压较低，多用于槽式配水；后者要求水压较高，多用于管式配水。

3.冷却塔的结冰情况

我厂冷却塔冬季运行时，当气温较低时，塔的某些部位会出现结冰现象，影响正常运行。

4.结冰部位及其原因

（1）塔的进风口处。自然通风逆流式冷却塔，一般容易在塔的筒内壁下缘或者在挡水檐结冰，严重者连人字柱一起将进风口的大部份封堵，我厂冷却塔在上述部位也存在结冰，工业冷水机生产厂，但不太严重。

水结成冰必须具备一些条件，即水温降到冰点以下，要求水的含热量小，有充分的冷空气来冷却这些水。冰点又与水的流动有关，静止的水冰点高，流动的水冰点低。

塔的上述部位容易结冰是因为满足了这些结冰的条件：塔的内壁下缘处经常淋不到热水，只是从填料中溅出的水沿塔筒内壁流到这些部位，热水量不大；外部的冷空气以较高的流速从进风口上缘进入塔内，提供充分的低温空气；水的流速低、冰点高。

（2）填料及支承梁柱上。一般情况下当机组负荷减小，循环水温或水量降低及气温突然下降时，如不及时采取相应措施，就可能在填料下端部位及支承梁上结冰。结冰会将支承梁柱压坏或使填料塌落。我厂两台机组在冬季气温零度以下运行时，即使机组满负荷运行，上述部位结冰也还比较严重，有时还会将淋水填料拉掉下来。（3）塔顶上。在自然通风冷却塔的塔筒顶部刚性环内外，由于出塔湿热空气的水蒸汽凝结在其上面结成冰。有的结成大的冰块，加重塔顶负荷，甚至会落下砸伤下面行人。

5.结冰的危害性

（1）影响塔的冷却效果。塔的进风口结成冰帘以后，进风面积减小，造成进风量减小，因而影响塔的冷却效果。填料处结冰以后，影响填料的效率，淮安工业冷水机，因而也影响了塔的冷却效果。

（2）增加结构的荷重。结冰以后，增加了冰的荷重，如果设计中未考虑此荷重或考虑不充分，就会造成结构物*。填料部分结冰后，会造成填料塌落，这种事例也不少。

（3）降低结构使用寿命。混凝土的多次冻融会减少使用寿命，尤其在有裂缝的部位，更易造成混凝土的*。

6.冷却塔防结冰措施

在通常运行期间，水冷工业冷水机，冷却塔内部的全部循环水都分布在填料上，然后在某些运行工况下，需要将部分或全部热水经旁路直接送到集水池内，以****池水温度。

在进风口上檐的塔筒内壁，加设一圈防冻管直接从进水管上引水，并加装一只引水阀起调节水量作用，****d设计防冻水量约为进塔总循环水量的20～40％。防冻管上开孔，向下喷水，形成一道热水幕，可****塔在进风口处结冰。同时由于大量热水不经过填料冷却直接进入蓄水池，****了蓄水池的水温，也可****水池结冰。这种方法行之有效，但塔筒内壁安装空间较小，且费用较大费时费工，是否采用需在上述措施实施后再定。

什么是闭式冷却塔，优点有哪些

闭式冷却塔优点：

1.闭式冷却塔由于是全封闭式循环冷却，因此，不存在杂物进入冷却管路系统，从而发生管路堵塞的现象；

2.软水循环冷却，在高温时也*水垢生成，引起冷却管路系统结垢；

3.占地面积小，不需开挖水池，易址方便，节约用水，降低能耗；

4.采用风冷蒸发吸热双重冷却方式，冷却*；

5.可直接冷却水、油类、醇类、淬火液、盐水及化学液等介质，介质无损耗， 成份稳定；

6.由于采用闭式循环，介质不受环境影响，亦不会污染环境；

7.冷却水的压力损失要小于开式冷却塔。