針對(duì)我國北方冬季濕式冷卻塔運(yùn)行時(shí)填料下表面、進(jìn)風(fēng)口以及基環(huán)面等處容易結(jié)冰的問題,在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)板,建立了冷卻塔內(nèi)的傳熱傳質(zhì)模型,并采用CFD軟件模擬和分析了在不同橫向風(fēng)速和不同環(huán)境溫度下加裝不同層數(shù)的擋風(fēng)板時(shí)冷卻塔的熱力特性.結(jié)果表明：在風(fēng)速小于4m/s時(shí),塔內(nèi)的迎風(fēng)面空氣溫度較低,極易結(jié)冰;隨著風(fēng)速的增大,低溫區(qū)逐漸向背風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移;當(dāng)風(fēng)速為8m/s,環(huán)境溫度分別為-10℃、-17℃、-23℃時(shí),分別在冷卻塔內(nèi)加裝1 層、3層和5層擋風(fēng)板,能大大改善塔內(nèi)溫度場(chǎng),有效防止塔內(nèi)結(jié)冰。

  由于我國北方冬季氣溫低造成濕式冷卻塔內(nèi)傳熱不均,導(dǎo)致在冷卻塔的填料下表面、進(jìn)風(fēng)口以及基環(huán)面等處容易結(jié)冰,嚴(yán)重影響冷卻塔正常運(yùn)行,同時(shí)也縮短了冷卻塔的使用壽命,增加了冷卻塔的運(yùn)行成本,因此考慮在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口處加裝擋風(fēng)板.擋風(fēng)板的最佳層數(shù)與風(fēng)速和氣溫有關(guān),為了找到氣溫、風(fēng)速與擋風(fēng)板最佳層數(shù)的關(guān)系,需要對(duì)冷卻塔的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬.計(jì)算流體力學(xué)(CFD)是20世紀(jì)60年代起伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速崛起的學(xué)科,而Fluent是大型商業(yè)化CFD軟件,目前被廣泛應(yīng)用于數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域.該軟件提供了大量計(jì)算流體問題的相關(guān)模型和算法,并設(shè)置了外接用戶端口(UDF),具有穩(wěn)定性好、適用范圍廣、精度高和拓展性好等優(yōu)點(diǎn),因此筆者選用Fluent作為冷卻塔的數(shù)值模擬平臺(tái).筆者以某電廠600MW機(jī)組逆流濕式自然通風(fēng)冷卻塔為例,在進(jìn)塔水溫為26.92℃、進(jìn)水量為11 829.7kg/s的工況下,環(huán)境溫度為-10℃、未掛擋風(fēng)板時(shí)對(duì)不同風(fēng)速下冷卻塔填料下面的空氣溫度場(chǎng)以及水滴的最低溫度進(jìn)行了數(shù)值模擬,糾正了通常認(rèn)為水滴和空氣場(chǎng)的最低點(diǎn)溫度在迎風(fēng)面且不隨風(fēng)速變化的理論。

冷卻塔的散熱過程主要在散熱填

料板面上進(jìn)行（填料的散熱在橫流塔中占整個(gè)溫降的85％以上），填料表面上的水膜緩慢流下，最里層水膜為濕度100％的高焓值濕空氣，水分子從高焓值區(qū)域跑向低焓值的進(jìn)塔新風(fēng)中，使出塔空氣焓值增大。而隨著水分子濃度降低，循環(huán)熱水中的水分子不斷蒸發(fā)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，從而帶走蒸氣潛熱。依上述原理，填料的優(yōu)劣是制冷效果的關(guān)健。

方形橫流系列冷卻塔塔芯材料由優(yōu)質(zhì)改性PVC聚氯乙烯片材真空吸塑成型，由于采用了梯形波填料,散熱面積增長(zhǎng)系數(shù)大,水流在板面上分布性能好,水和空氣流經(jīng)板面時(shí)擾動(dòng)大等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)氣口有蜂窩狀的風(fēng)分布裝置，使塔不會(huì)因填料片距不均勻而產(chǎn)生風(fēng)分布不均勻現(xiàn)象，均布的風(fēng)負(fù)荷使塔的散熱填料面積得到有效使用。因蜂窩狀進(jìn)風(fēng)口的三維特性，使陽光大部分不能射入塔體填料表面，因此填料表面難以長(zhǎng)青苔。填料不易變形，耐高溫（耐溫50℃～68℃），抗老化，且阻燃性能好（阻燃氧指數(shù)指標(biāo)為33.3%）,風(fēng)阻系數(shù)小。淋水填料尾端采用慣性撞擊分離法的技術(shù)原理設(shè)計(jì)填料自帶收水器能使漂水損失降至十萬分之一的水平。

填料為懸掛式安裝，屬冷卻塔行業(yè)國內(nèi)首創(chuàng)，有效地克服了被普遍使用的粘結(jié)填料的諸多缺點(diǎn)。

 特點(diǎn)一：填料采用傾斜懸掛式安裝，填料底部懸空，不會(huì)沉積雜物，水流通暢，并可防止藻類物質(zhì)和細(xì)菌的生長(zhǎng)。

 特點(diǎn)二：不需膠水粘結(jié)，不變形，不脆化，有效的解決了填料結(jié)垢的問題。舊的安裝方式采用膠水粘結(jié)的方式，填料層疊放置于冷卻塔中，使用時(shí)填料的粘結(jié)點(diǎn)容易結(jié)垢，日積月累結(jié)垢嚴(yán)重彎曲變形后塌陷，進(jìn)而影響冷卻性能。

 特點(diǎn)三：增大了有效進(jìn)風(fēng)面積。粘結(jié)填料底部需要有較多鋼架支撐，鋼架減少了填料的有效進(jìn)風(fēng)面積，而填料懸掛式安裝不需要支撐鋼架。

 特點(diǎn)四：填料安裝、運(yùn)輸、維護(hù)保養(yǎng)工作簡(jiǎn)單方便.

 玻璃鋼夾砂管道應(yīng)注意的四大現(xiàn)象

 1）當(dāng)玻璃鋼夾砂管道連接好后，必須盡快進(jìn)行水壓試驗(yàn)并進(jìn)行回填，防止管道發(fā)生浮動(dòng)和熱變形。

  2）按照設(shè)計(jì)要求選擇管區(qū)的回填材料，并進(jìn)行正確的管區(qū)回填與夯實(shí)。對(duì)管道底部?jī)啥说囊附遣课?，?yīng)按照設(shè)計(jì)支承角的要求進(jìn)行回填與夯實(shí)。

  3）回填前應(yīng)溝槽內(nèi)的雜物，并且排除積水，不得在有積水的情況下進(jìn)行回填。

  4）管區(qū)應(yīng)進(jìn)行對(duì)稱分層回填，不得單側(cè)回填。每次回填厚度應(yīng)根據(jù)回填材料和回填方法確定。礫石和碎石宜為300mm，砂宜為150mm。

  5）管區(qū)的夯實(shí)應(yīng)從管溝壁兩側(cè)同時(shí)開始，逐漸向管壁方向靠近，嚴(yán)禁單側(cè)夯實(shí)。管頂?shù)暮粚?shí)應(yīng)達(dá)到要求的密實(shí)度，管區(qū)回填料的壓實(shí)度為95%。

玻璃鋼夾砂管道應(yīng)注意的四大現(xiàn)象

  一、玻璃鋼夾砂管道纖維纏繞加砂管隔離層的厚度較薄，厚度通常小于0.5mm，在大量生產(chǎn)條件下氣體無法排出，玻璃鋼夾砂管道很薄的防滲隔離層難以真正達(dá)到防滲效果，因而在試壓時(shí)管壁回出現(xiàn)冒汗現(xiàn)象；

  二、玻璃鋼管道纖維纏繞加砂管的管壁為一多層加砂芯結(jié)構(gòu)，當(dāng)玻璃鋼夾砂管道產(chǎn)生環(huán)向變形而管壁受到彎曲力作用時(shí)易產(chǎn)生分層，含砂量越高，分層趨勢(shì)就越大，一旦玻璃鋼夾砂管道出現(xiàn)分層現(xiàn)象，就表明管體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已經(jīng)遭到破壞，就不適于繼續(xù)作為承壓玻璃鋼夾砂管道使用；

  三、玻璃鋼夾砂管道在生產(chǎn)過程中石英砂是自由落體形式落下而被纏繞于纖維層之間，玻璃鋼夾砂管道這種工藝的加砂量不均，管壁疏松，易造成分層；