摘要：针对工业循环水冷却塔存在大量蒸发损失和风筒出口处水雾较大的问题，通过理论计算与实际调试，开发了消雾节水型冷却塔，此技术在保证冷却塔性能的同时，节约了水资源，减少水雾的产生。 关键词：消雾、节水、冷却塔、蒸发损失
煤矿井下防爆电机1、前言
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水气厂第二循环水场目前有机械通风木结构横流冷却塔10间东西一字排例，在冬季冷却塔运行时会产生非常大的水雾，浪费大量的水耗，同时雾气随着风向四处飘移，每到冬季刮北风时主干道大雾迷漫，能见度不足10米，严重影响了的车辆及人身的安全。为了解决循环水场冬季运行时由于水雾较大造成的安全隐患，同时解决装置长周期运行、水耗增大等问题，必须寻新技术的消雾系统，通过空冷技术改善运行现状。
2、消雾节水型冷却塔工作原理
2.1理论依据
消雾型冷却塔技术以现代空气动力学为依据，在冷却塔冬季运行时，通过消雾填料及水平、垂直风门相互配合，使冷空气通过热交换的过程中始终不与水直接接触，通过后由于吸收了热量，变成了干热空气，进入气室。另一部分外界干冷空气通过湿式部分时，与水直接接触变成接近饱和的湿热空气，进入气室。干热空气和湿热空气在冷却塔气室内由于风机及冷却塔本身的作用，两者相互混合，从而变成了不饱和的空气，减少水雾的产生。 2.2工作原理及结构
由水雾形成的机理不难看出，在水气与大气相混合的过程中，只要不通过湿空气过饱和区域和不在湿饱和空气曲线上的状态点时，均不会发生水雾；反之，则会发生可见水雾。 湿空气的状态与其温度、含湿量和大气压紧密相关，大气压作为环境的外界条件不能改变，所以消除水雾只能通过改变湿空气的温度及其含湿量来改变湿空气的状态。因此改造中采用膜板式空冷器及增设风门来减少和消除机械通风冷却塔出口水雾。
当温度较低时，冷却塔容易产生大量水雾，根据实际情况，调节冷却塔水平风门、垂直风门及配水阀。水通过消雾型空冷器后直接流入水池，温度降低；而干冷空气经过空冷器后温度升高，变成干热空气，含湿量不变。湿冷单元，喷淋水经过填料区与冷空气充分蒸发
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换热后，淋入水池，此过程干冷空气通过填料区后变成湿热空气。干热空气和湿热空气两股空气在气室内混合，最后从风筒排出，跟外界大气混合。混合空气从风筒出口排除后为不饱和空气，不产生水蒸气凝结，水雾基本消失，达到了减弱和消除水雾的目的。为保证有较高的换热性能，空冷器单位体积的换热面积必须要大，有较高的导热系数，气流阻力适当，根据上述原理空冷器采用的是改性PVC材质，波形超薄膜板结构，水和气的通道正交，膜板之间采用溶剂粘结，水和气完全分隔，常压下不漏气、不漏水。
2.3消雾冷却塔的优势
1）通过消雾模块减少水雾产生从而减少循环水的蒸发损失，达到降低水耗的目的，单间塔每年可节约水耗约1.4万吨。
2）由于循环水的腐蚀性较强，冷却塔钢结构腐蚀速率较快，消雾塔可以通过消雾的方法缩小循环水水雾覆盖面积，从而达到降低腐蚀速率的目的。
3）普通木结构横流塔在冬季运行时会产生大量水雾，造成能见度极差，严重制约着周边装置区及13#主路的交通安全，消雾后可以解决问题。
2.4消雾型冷却塔的研制集装箱内衬袋>密目式安全网
2.4.1消雾冷却塔的工作原理及构成
根据空气动力学理论研究，水雾的产生因素主要与湿空气的饱和含湿量与湿空气的温度及压力有关，随着温度的降低式空气的饱和含湿量减小，湿空气中的水蒸气发生凝结。在冷却塔内冷空气冷却循环水的过程中，冷空气经过冷却塔内部，和水进行热交换后变成了饱和的湿热空气。湿热空气从冷却塔中排出与大气混合，此过程的空气状态可用湿空气含湿图来表示，如图所示（图中B为出填料的饱和湿热空气，A点为大气状态）。出填料的饱和湿热空气经过与环境空气混合，其状态渐渐接近于环境空气状态，即：出填料的饱和湿热空气状态B点和环境空气状态A点为一直线，既得状态线。在塔排气和大气的混合状态中，BA线在等焓线上方，属于过饱和状态，故产生大量的水雾。
由水雾形成的机理不难看出，在排气与大气相混合的过程中，只要不通过湿空气过饱和区域和不在湿饱和空气曲线上的状态点时，均不会发生水雾；反之，则会发生可见水雾。 湿空气的状态与其温度、含湿量和大气压紧密相关，大气压作为环境的外界条件不能改变，所以消除水雾只能通过改变湿空气的温度及其含湿量来改变湿空气的状态。消雾节水冷却
塔在普通冷却塔的基础上增加换热单元（干区），利用风机的抽力，将环境干冷空气A通过干区引入气室，温度升高变成干热空气A’，在与出填料的饱和湿热空气B混合，混合后空气为C点，C点为不饱和空气，其露点大幅度降低，此时空气C在与环境干冷空气A混合的变化曲线CA线在饱和空气焓湿图的下方，不产生水蒸气凝结，水雾基本消失，达到了减弱和消除水雾的目的。
2.4.2消雾改造的技术过程控制点
1）改善填料结构、增大气室。消雾改造对塔内填料结构进行优化，将原塔内部填料结构4列点滴填料改为2列点滴填料加1列薄膜填料，通过增加气室的容积的方式使湿热水气与干
冷空气更好的接触散热，以减少水雾的产生。
2）增强水平风门、垂直风门密封性。消雾改造采用了密封性更好的水平、垂直风门，并在风门之间的连接处加强密封，以保证干段湿段能够分离，便于根据室外环境及时调整以减少水雾。
3）改善消雾空冷型填料。消雾改造改善了空冷型消雾填料，改为整体框架式以减少运输通中造成的填料破损，同时增强了每层空冷填料之间的密封性，真正做到水气分离，从而减少水雾的产生。
3、项目实施与调试
第二循环水场先后对1#-6#冷却塔进行消雾节水改造，施工期间，逐步对消雾节水型冷却塔进行优化，改善了空冷模块的框架结构、风门开关执行机构、干湿段密封形式等环节，提高了消雾节水型冷却塔的性能。竣工后，通过采取合理监测手段，组织对消雾节水型冷却塔进行测量冷却塔风量、风速，标定雾长，并与其他冷却塔进行比较。通过数据显示1#-6#冷却塔除雾效果明显，较好的优化了周边交通安全、员工工作环境等。同时，通过对比改造前的补水量、排污量等数据，节水效果优异，节水率达到29.73%。
经过多次改进和完善，产品技术性能和质量均达到使用要求，膜板式空冷器发挥着初步冷却循环水和加热干冷空气的作用，节约补水量；同时，水平风门和垂直风门调节干段和湿段两部分风量，使冷却塔达到最佳消雾效果。
通过冷却塔实际运行数据得知，冷却塔平均进塔水温约36℃，平均出塔水温约为27℃，温差约为9℃，说明冷却塔消雾模式运行，消雾效果非常好，能够满足生产要求。
四、总结
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该技术在化工行业中正在开展应用，在技术方面消雾型冷却塔使用寿命更长，安装周期短、维护方便，节能降耗比较明显，此技术的应用将取代变普通横流塔，在冷却塔的消雾节能领域会有极大的推广价值。
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