污垢系数如何影响闭式冷却塔选型（二）

日期：2019-10-17            来源：江苏华塔            人气：

当前换热器及蒸发冷市场日益激烈的竞争中，一个问题日益突出，应当引起足够的重视，那就是污垢系数问题。很多设计院及用户在选择换热器时，由于预算等种种原因，纠结开式冷却塔或闭式冷却塔，今天华塔小卫通过污垢系数对换热效率的影响的分析，方便大家选择合适的冷却塔。

工况四，气侧污垢系数rk=0，水侧污垢系数rl=0.000344m2.℃/W，其余条件与工况一一样，代入计算：与工况一比较，工况四的传热系数是设定一传热系数的0.73倍；

工况五，气侧污垢系数rk=0，水侧污垢系数rl=0.0004m2.℃/W，其余条件与工况一一样，代入计算：与工况一比较，工况五传热系数是设定一传热系数0.70倍；

工况六，气侧污垢系数rk=0，水侧污垢系数rl=0.0005m2.℃/W，其余条件与工况一一样，代入计算： 与工况一比较，工况六传热系数是工况一传热系数0.65倍；

工况七，气侧污垢系数rk=0.000344m2.℃/W，水侧污垢系数rl=0，其余条件与工况一样，代入计算： 与工况一比较，工况七传热系数是工况一传热系数0.98倍；

工况八，气侧污垢系数rk=0.000344m2.℃/W，水侧污垢系数rl=0.000344，其余条件与工况一样，代入计算：与工况一比较，工况八传热系数是工况一传热系数0.72倍；与工况四比较，工况八传热系数是工况四传热系数0.99倍。

工况九，气侧污垢系数rk=0.000344m2.℃/W，水侧污垢系数rl=0.0004，其余条件与工况一样，代入计算： 与工况一比较，工况九传热系数是工况一传热系数0.69倍；与工况五比较，工况九传热系数是工况五传热系数0.99倍。从上面几种污垢热阻组合计算比较，可以看出水侧取不同污垢热阻时，对传热系数的影响是不同的，并且都超过了原来的0.85的系数，当水侧污垢系数rl=0.000344m2.℃/W时，系数变为0.73；当水侧污垢系数rl=0.0004　m2.℃/W时，系数变为0.70；当水侧污垢系数rl=0.0005m2.℃/W时，系数变为0.65；总之水侧的污垢热阻大大削弱了传热性能。气侧污垢系数改变时，传热系数变化不大，也就是说气侧污垢热阻对传热系数影响仍然可以忽略不计。

显而易见，可知现在设计计算中仍按原来取0.85系数计算方法是不适用的，而应该在闭式冷却塔换热器设计中根据具体不同的污垢系数具体计算。因此，在换热器设计中必须考虑由于污垢热阻使传热削弱的补偿措施，如加大流速、总平均温差或传热面积等。这样，在换热器设计中，如何考虑污垢的影响，往往成为闭式冷却塔厂家设计成败的关键因素。

我们了解了污垢对传热的影响，在闭式冷却塔换热器设计中，到底取多大的污垢热阻是合理的呢？有人认为选取较大的污垢热阻比较可靠，其实这往往会带来更严重后果，因为在传热量一定的条件下，势必要加大传热面积或总平均温差，从而增加冷却塔换热器成本。而传热面过大会导致热流体出口温度过低、冷流体出口温度过高，这不仅影响工艺要求，而且有时在运行中为避免此结果常将介质流速降低、致使壁面温度上升，这样反而促使污垢更迅速地增长；同样平均温差过大，就要求提高热介质温度或降低冷却介质温度，导致介质与壁面的温差加大，结果也是促使污垢增长，特别是沸腾蒸发受热面，温差过大有可能出现膜态沸腾，不仅使传热大为削弱、污垢迅速发展，甚至会使传热面过热毁坏。

恰当选用污垢系数涉及物理和经济两个因素。物理上考虑的因素有：流体介质和沉积物的性质。流体温度管壁温度；管壁材料（一般为T2脱酸紫铜或304不锈钢系列）和光洁度；物体流速以及清洗周期。经济上应考虑的因素有：闭式冷却塔换热器生产成本；费用随尺寸而变动的情况；必要的清洗周期；清洗费用（加药装置及药剂费用），包括生产损失在内；折旧费；税率；正常维修费用；输送泵费用及能耗；要求的投资回收期。最佳的设计污垢热阻应在技术经济比较中使初投资折旧费（随污垢热阻增加而增加）与清洗和停运费用（随污垢热阻增加而减少）所构成的费用总额为最小。

江苏华塔通过十多年的积累，将污垢系数及污垢厚度和耗能增加得出以下几组数据，污垢系数单位：m2.℃/kW；污垢厚度单位：mm；耗能增加单位：%，相关数据对应如下：

数据一：0.044m2.℃/kW     0.1mm     3.1%；

数据二：0.088m2.℃/kW     0.2mm     6.2%；

数据三：0.176m2.℃/kW     0.4mm     12.4%；

数据四：0.352m2.℃/kW     0.8mm     24.8%.

以上小卫给大家归纳了几点，供大家参考。江苏华塔冷却技术有限公司专注于工业冷却装备的研发、制造与服务，产品包含介质冷却、空冷却及混合型联合冷却系统。华塔以高品质的产品和专业的服务使冷却系统变得更节能环保、高效、可靠耐用和便捷，持续地为客户创造最大价值。

详细请参考江苏华塔冷却技术有限公司编写的《闭式冷却塔选型说明书》。