正しい冷却塔の充填の重要性を理解する

冷却塔は、多くの化学プラントで重要な役割を果たしています。他の熱交換器と同様に、機器の設計とファウリング、スケーリング、腐食からの保護の両方の観点から効率を最大化することが重要です。冷却塔では、冷却塔の充填の選択はこの点で重要な側面です。一見すると、高効率の冷却塔のフィルム充填が最も望ましいオプションのように思われるかもしれません。ただし、水質が悪いためにこの冷却塔の充填物が急速に汚れて詰まると、過度のメンテナンスコストが発生する可能性があります。そこで、ここでは、塗りつぶしタイプの基本を調べ、選択に影響を与える重要な化学の問題についても見ていきます。適切な補給水の前処理により、他の方法で可能な場合よりも効率の高い充填を選択できる場合があります。

周囲の温度と湿度がパフォーマンスに影響を与えます。通常、冷却塔の熱伝達の65〜90％は、再循環水のごく一部（1〜3％）の蒸発によるものです。したがって、すべての冷却塔の基本的なガイドラインは、空気と水の接触を強化することです。当初、これはスプラッシュフィル（水スプレーノズルの下に千鳥状に配置された一連の木製スラット）を使用して実現されていました。水がスラットに衝突すると、水は小さな液滴に分解され、表面積が増加します。

冷却塔の充填は、その基本的なスプラッシュ充填の設計から大幅に進化しました。現在、ほとんどの冷却塔は、空気/水との接触を強化するためにフィルム充填を利用しています。フィルム充填は、その名前が示すように、冷却水を誘導して材料表面にフィルムを形成します。撮影メカニズムは、液体の表面積を最大化します。充填の設計と選択の背後にある指針となる原則は、「システム内の圧力降下を減らしながら、空気と水の接触を増やし、対流と蒸発冷却を促進することです」。充填物は、その低コスト、耐久性、良好な濡れ特性、および本質的に低い火炎拡散率のために、一般にポリ塩化ビニルで作られています。

塗りつぶしの選択

冷却塔の充填設計の選択は、冷却水の汚れの傾向に大きく依存します。図2は、最新のスプラッシュフィルから非常に高効率の材料まで、さまざまなフィルデザインを示しています。

最も基本的で最も安価なのはプラスチック製のスプラッシュフィルです。この技術の進歩は「ワイヤーフレーム」充填です。ワイヤーフレーム設計の1つのタイプでは、水膜がストランド表面にカスケードします。冷却は主にフィルムの生成を介して発生し、液滴の生成は偶発的なものにすぎません。この塗りつぶしは通常、モジュラークロスフルート設計で提供されます。もう1つのワイヤーフレーム設計では、多数の統合されたドリップポイントを使用して、コンパクトな量の液滴を作成します。これらの「モジュラースプラッシュ」（M / S）フィルは通常、オフセットフルート形状を持ち、クロスフルートフィルよりも本質的に耐ファウリング性があります。

その他のオプションは、フィルムの塗りつぶしで構成されています。これらにはフルートと呼ばれる空気/水通路があります。さまざまなフルート構成が利用可能であり、それぞれが熱性能と耐汚損性の間の異なるトレードオフを反映しています。

垂直フルートなどの垂直フィルムフィルは、水と空気の流れのための直線的な経路を提供します。熱性能は高効率設計よりも低くなりますが、VFフィルは優れた防汚特性を備えています。

クロスフロー冷却塔用に特別に作られたXFスタンドオフフィルは、高い比表面積と、水負荷に応じて中程度から良好な防汚傾向を誇っています。