淬火液冷卻該選擇閉式冷卻塔還是開式冷卻塔

在熱處理行業(yè)里，淬火是必不可少的工況。淬火液有很多種材質(zhì)可以選擇，如油、水等，也可以以一定配方配出性能非常好的淬火液。淬火液作為淬火的關(guān)鍵材料，它的冷卻速度決定了生產(chǎn)的效率，無論采用那種淬火介質(zhì)，都需要對淬火液進(jìn)行冷卻。目前，工業(yè)生產(chǎn)中對淬火液進(jìn)行冷卻的方式主要有三種，下面對其進(jìn)行簡單介紹。

第y種：自然冷卻

自然冷卻就是當(dāng)淬火液溫度升高到一定程度時停止工作，并讓其在空氣中自然冷卻到常溫下后，再繼續(xù)進(jìn)行淬火作業(yè)。

自然冷卻無論從生產(chǎn)效率還是從熱處理質(zhì)量都是差的。我們可以這樣理解，淬火工作一個小時，然后再等待數(shù)個小時冷卻。相對其他淬火液冷卻的選擇，這種方法對于淬火工件較小，生產(chǎn)節(jié)奏緩慢的工廠可以使用。

第二種：淬火液開式冷卻塔

采用換熱器加開式冷卻塔的方式，被大多數(shù)廠家應(yīng)用。在淬火液池里面放置一個換熱器，或換熱盤管。然后通過開放式冷卻塔的循環(huán)水對換熱器進(jìn)行冷卻。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是成本低。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，換熱效果不好。換熱器放置在淬火池內(nèi)，不但容易被損壞，而且如果淬火池沒有攪拌裝置，很容易導(dǎo)致液體溫度不均勻而影響淬火質(zhì)量。

另外安裝在淬火池內(nèi)的換熱盤管，外表容易結(jié)垢，長時間不清洗，影響換熱效果。如果安裝在淬火池內(nèi)的換熱盤管出現(xiàn)滲漏，生產(chǎn)過程中不容易被察覺。由于換熱器安裝在淬火池內(nèi)有許多缺點(diǎn)，因此部分人嘗試將換熱器放置在淬火池與冷卻塔中間。用泵將淬火液送入換熱器，再冷卻水與淬火液在換熱器中進(jìn)行熱量交換。該種方式很大程度上解決了淬火液冷卻的問題，是目前采用較多的冷卻方式。

閉式冷卻塔在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

   閉式冷卻塔是一種工作效率較高新型的冷卻設(shè)備，并且閉式冷卻塔的冷卻水一直在冷卻盤管內(nèi)流動放熱，不會與外界進(jìn)行接觸，保持了隔離，保證了冷卻水的散熱效果。并且閉式冷卻塔還具有著節(jié)能、節(jié)水、對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)、可用于冷卻高溫水、噪低、安全、外形美觀等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，閉式冷卻塔得到了十分廣泛的使用，下面介紹下閉式冷卻塔在空調(diào)系統(tǒng)中時候的應(yīng)用。

   閉式冷卻塔供冷是指，當(dāng)室外空氣濕球溫度降到某個數(shù)值以后，制冷機(jī)停止運(yùn)行，將冷卻塔冷卻的冷卻水直接輸送到空調(diào)器中 ，作為冷水，消除空調(diào)房間的冷、濕負(fù)荷。

   1 冷卻塔供冷系統(tǒng)形式

   封閉式冷卻塔供冷的一種系統(tǒng)形式 。在夏季設(shè)計(jì)條件下，啟動制冷機(jī)制冷。由封閉式冷卻塔流出的溫度較低的冷卻水進(jìn)入冷凝器，吸收制冷機(jī)放出的熱量，溫度升高后的冷卻水流入封閉式冷卻塔。在封閉式冷卻塔中降溫的水再回到冷凝器。與此同時，在蒸發(fā)器中就可以得到冷量。當(dāng)過渡季節(jié)(春秋季節(jié)) 室外空氣濕球溫度降到某值時，制冷機(jī)停止運(yùn)行。由封閉式冷卻塔流出的溫度較低的冷卻水作為冷水，閉式冷卻塔型號，直接進(jìn)入空調(diào)器，吸收室內(nèi)的熱量，消除冷負(fù)荷;溫度升高后的冷卻水，由循環(huán)水泵輸送到封閉式冷卻塔中，在封閉式冷卻塔內(nèi)降溫后再流到空調(diào)器。這個過程循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行，就可以創(chuàng)造一個適宜的溫濕度條件。

   2 氣象條件分析

   從理論上分析，封閉式冷卻塔出口水溫可以降到空氣濕球溫度，但實(shí)際上要使水溫降到濕球溫度，冷卻塔尺寸需無限大，空氣與水接觸的時間要無限長，這顯然是不可能的 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，冷卻塔出口水溫一般比空氣濕球溫度高3～5 ℃。因此，在冷卻塔尺寸及建筑物冷負(fù)荷一定的條件下，冷卻塔出口水溫是由空氣濕球溫度決的。

閉式冷卻塔原理閉式冷卻塔原理閉式冷卻塔原理閉式冷卻塔原理

閉式冷卻塔排水不凈的原因分析

   橫流閉式冷卻塔由于其在低噪聲、低能耗方面的優(yōu)勢，越來越成為閉式冷卻塔中的常用塔形。所謂橫流，指從塔體側(cè)面進(jìn)風(fēng)，空氣在換熱器內(nèi)的流動方向與噴淋水流向近似成90°，空氣橫掠管片，但管內(nèi)被冷卻水在管程總方向的流動與空氣流向相反，仍呈逆流狀態(tài)。

   各種橫流式閉式冷卻塔，雖然換熱模塊各不相同，但有共同的特點(diǎn)，其傳熱管一般為一組由平行直管加U形彎頭組成的蛇型管片，閉式冷卻塔應(yīng)用，各管片并聯(lián)于豎直集管，每一管片與水平面有一小的傾角，使被冷卻水入口側(cè)略高于被冷卻水出口側(cè)，溫州閉式冷卻塔，以便停用時放水和開啟時排氣，同時有利于導(dǎo)風(fēng)（風(fēng)機(jī)置塔頂抽吸）。

橫流式閉式冷卻塔原理圖

   對閉式冷卻塔等管片式換熱類設(shè)備，為避免低溫天氣凍裂管片，停運(yùn)時應(yīng)把管片內(nèi)的循環(huán)水排除。但是目前橫流閉式冷卻塔普遍存在放水速度慢和排不凈的問題導(dǎo)致管片凍裂，另外，由于排水不凈，即使沒有凍裂，若管內(nèi)局部結(jié)冰，水錘現(xiàn)象也可能導(dǎo)致開機(jī)爆管等整機(jī)故障，因此橫流閉式冷卻塔在現(xiàn)實(shí)使用中凍裂故障頻繁，不論國內(nèi)品牌還是國外品牌無一例外，下圖是某公司在冬季時閉式冷卻塔排水不凈引起的盤管。

冬季某公司閉式冷卻塔排水不凈引起的盤管

   解決此問題根本的方法是將管片內(nèi)的水放干凈，因此研究和解決管片排水問題，閉式冷卻塔原理，不僅對非定常流動的研究具有理論意義，而且更有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價值。

   我們從一般管道的排水得到啟發(fā)，排水暢通與否和管道的傾斜角度有關(guān)，排水管道在鋪設(shè)的時候都要求有一定的傾斜度。對于排水管道，如生活污水管道，工業(yè)廢水管道等，設(shè)計(jì)手冊中對其x坡度都有限制和說明?；诖耍覀冊趯?shí)驗(yàn)中改變管片的傾斜角度，研究不同角度下的排水情況，包括排水速度大小和余水量多少。并在此基礎(chǔ)上做了理論分析，給出解決方法。