橫流塔填料高度變化對冷卻數影響的分析

王霄琳

（德州職業技術學院，山東德州 253008）

0 引言

橫流塔是現代工業體系的重要組成部分，也是當前熱能損失較大的區域，對橫流塔開展熱量回收工作的研究能夠進一步提升工藝體系的環保水平，實現對能源的節約利用，達成多種應用成效。橫流塔中的填料高度，是影響橫流塔功能的重要影響因素，而冷卻數是橫流塔能量變化的重要參考系數，開展橫流塔填料高度和冷卻數的科學研究，能夠進一步助力橫流塔領域創新工作的實施和開展，為現代能源體系的穩步建設打下堅實的基礎。

1 橫流塔的研究現狀

隨著現代科學技術的發展，橫流塔的應用與研究迎來新的改變和突破。首先，橫流塔的應用范圍和應用領域呈現爆發式的增長和變化，已經成為工業體系的重要組成部分，許多科研人員為實現高壓蒸餾和技術改造等需求，不斷提升橫流塔的冷卻效率。橫流塔又稱為橫流冷卻塔，其冷卻功能和冷卻效率是評價橫流塔的重要指標。在現代工業領域，需要根據不同的填料方式，實現對應的冷卻目標，如復合填料塔成為當前領域中的代表。現代科學領域中，復合填料塔的設定，結合多效塔內配件，可以實現良好的熱傳導效應，提升填料塔處理能力和分離效率。同時，針對填料塔的填料情況，開展相關內容的研究，成為行業研發的重要任務。流化床填料塔是橫向流化塔的重要代表，是基于高流速氣流和液體的運動需求而研發的塔體，該塔能夠借助底部提供的壓力，降低填料床流化的難度。一方面，橫流塔填料高度需要與塔的高度相契合，特別是流化床填料塔；另一方面，不同類型的塔對應的功能需求存在一定差異，需要在應用過程中考慮相關因素帶來的影響。

2 橫流塔填料高度的影響因素

橫流冷卻塔近年來得到較為顯著的改變和創新。借助現代科學設備的研發和應用，一方面能夠對橫流冷卻塔進行動態化的溫度監控和物料管理，所有的監管工作無需人工參與，能夠最大程度保障數據監督的精準性和有效性；另一方面能夠最大限度降低科研人員的壓力和負擔。傳統的橫流冷卻塔科學研究需要借助多種熱力學公式進行計算，尤其是填料高度、填料深度、空氣密度、淋水密度和風速等一系列參數的影響，需要科研人員開展大量的計算和分析。隨著現代科學技術的發展，相關的計算工作已經實現無人化，利用計算機和測算軟件，能夠實現高效計算和分析。因此，針對橫流冷卻塔填料高度與冷卻數的影響，借助現代化的研究方法，能夠得到更加精準、詳細的結論，在降低科研難度的同時，還能夠進一步對橫流冷卻塔進行改造和升級。

3 橫流塔填料高度的計算模型

隨著計算機技術的發展，AutoCAD、Vensim、Maya、SketchUp等三維軟件的應用，能夠對將橫流塔進行建模處理。

首先，為了進一步研究橫流塔填料高度與冷卻數之間的影響，可以設定標準化的橫流冷卻塔，以固定高度開展相應的研究，通過設置3 種不同高度的橫流冷卻塔，能夠最大限度還原塔體高度，實現計算數據的精準化和高效化。橫流冷卻塔高度是冷卻數計算領域的重要影響因素，根據現代熱力學的計算公式確定橫流塔高度，能夠為后續的探究打下堅實的基礎。因此，橫流塔的高度，既要滿足當前橫流塔市場的基本需求，也要符合絕大多數橫流塔的基本情況，能夠通過一系列的研究和設定，為橫流塔的改造工作提供力所能及的幫助。

其次，橫流塔的填料高度在實際設定過程中，需要掌握其核心的數據，特別是填料方式和填料密度，需要在模型創建過程中進行分析和研究，任何一項數據的偏差都會影響最后的試驗結果。因此，在進行橫流塔高度的研究過程中，需要將填料工作的具體情況進行說明，讓計算機充分掌握現有的情況和數據，為后續的計算工作打下基礎。

最后，三維模型的創建僅僅是復原橫流塔的基本情況，還需要將額外的影響參數同步輸入到軟件中，為橫流塔冷卻數的計算和分析提供依據。以風速為例，其全稱為空氣重量風速，是橫流冷卻塔重要的影響數據，也是橫流塔冷卻數據的重要代表，是塔內熱力散發速度的重要影響因素。而在三維結構圖中無法顯示，需要利用注釋的形式進行說明，強化其潛在的作用和影響。

4 橫流塔冷卻數的科學分析

基于現代計算機的科學分析，結合橫流塔進風口面積和淋水面積等參數的影響，利用三維結構模型開展橫流塔冷卻數的研究和探索。冷卻數主要是指橫流塔的冷卻成效，是衡量橫流塔基本功能的重要指標，同時也是橫流塔科研發展的重要內容。計算機軟件能夠實現橫流塔模型的快速構建，同時結合多種變量因素，有效把控橫流塔的變換情況，對橫流塔的實際情況進行科學分析。例如，當橫流塔填料高度存在一定的變化區間，對應的冷卻數則會出現多種變化。因此，開展冷卻數的科學研究，能夠進一步明確橫流塔的填料高度，減少和避免能源的浪費問題。

對橫流塔冷卻數進行分析，需要掌握3 項參數對冷卻數的影響：①等汽水比時，填料高度和冷卻數的影響關系；②不同填料高度時，等汽水比和冷卻數的影響關系；③不同填料高度時，等汽水比回歸系數與冷卻數的影響。通過對參數進行科學計算，結合計算機分析數據，能夠進一步了解橫流塔填料高度對冷卻數的影響。

淋水密度不同，冷卻數會隨著填料高度的變化而變化，說明汽水比固定后，橫流塔冷卻數與填料高度存在一定的影響，并且會伴隨填料高度的增加而增加。當填料高度處于較低的設定值時，以小于5 m 為限定，其冷卻數增加速度有所下降；當填料高度超過6 m 的設定，冷水數會隨著填料高度的增加而加快頻率，說明填料高度在某一區間中，會強烈影響冷卻數的變化。其函數曲線變化圖是以先緩后陡的形式展現，當水溫降低到某一固定值時，冷卻數則會出現較大的浮動和變化。

不同填料高度時，等汽水比和冷卻數的影響關系，主要利用函數方式進行計算和分析，并且結合不同填料高度，進一步了解汽水比對冷卻數的影響。

利用計算機開展2 種情況下的試驗分析。試驗1 是以等汽水比為核心，強調汽水比處于不變的基礎上，對填料高度進行變更和調整，從而根據風量和相關系數得出對應的水溫，了解各個階段汽水比中不同填料高度測出的水溫數據，這些數據進一步說明冷卻數與填料高度存在極為緊密的聯系。試驗2 則根據不同的填料高度，有效改變汽水比的參數，以此分析不同高度對汽水比的影響。借助計算機設備和相關計算軟件，能夠快速得出相應的結論，從而為橫流塔的日常工作提供重要的參考。

在試驗1 中發現，橫流塔中汽水比與冷卻數存在正比關系，進一步說明填料高上部、高水溫、冷卻數存在一定的關聯性，說明橫流塔內部填料與水溫分布規律相一致，水溫會隨著填料高度的增加而增加。當達到某一限定值時，水溫不再出現變化，說明空氣焓達到最大值，處于飽和狀態。而在填料的下部，水溫的數據相對較低，說明冷卻推動力較小，無法實現隨填料高度的變化而變化。因此，說明汽水比對降溫起到了決定性作用。當存在一定的風量時，能夠加速空氣的流動，實現溫度的有效控制，進一步提高橫流塔的冷卻數[1]。

在試驗2 中，基于計算機的設定，當填料高度較小時對應的熱力參數的變化相對較小。這是由于填料高度過低，汽水比變化程度較小，導致對應的熱力數據相對較低。因此，針對熱力參數的分析，需要設定較高的填料高度，從而保證冷卻數隨著橫流塔的變化而變化[2]。因此，冷卻數的變化需要滿足對應的變化區間和變化條件，從而實現試驗結論的有效性。

5 橫流塔填料高度的控制舉措

橫流塔填料高度的控制措施，首先需要控制填料的最低高度，需要滿足試驗中的設定和標準，并且在進行填料高度調整工作中，根據需求進行變化。其次，在進行冷卻數的研究工作中，需要控制水流量，對汽水的綜合影響效應進行分析和研究，防控汽水比過大帶來的影響。另外還需要對水溫進行檢測和管理，防止填料高度過高導致水溫超過橫流塔的極限設定，造成能源浪費。最后，在調整填料高度時還需要注意分支管路的影響，尤其是管道堵塞，引發降溫效果不足等一系列問題。填料中的菌類在大量水汽環境中也會逐漸引發分支管道的堵塞問題，需要對相關方面加以重視。最后，橫流塔填料高度的調控，需要結合用水量、電能供給量和企業的實際需求進行調控，以獲得最佳的高度設定，把控相應的要求和標準，實現最佳的經濟成效。現代工藝領域的發展，需要橫流塔的填料高度設定，能夠起到節能減排的效果，有重要的環保意義和價值[3]。

6 結論

橫流塔的填料高度與冷卻數存在極為緊密的聯系和影響，需要在調控的過程中根據企業的實際需求進行調整和變更，確保能源損耗得到有效的控制，同時結合現代科學技術的應用和發展，持續增加相應的研發投入，提升橫流塔的能源節約比例，保障企業運行生產的穩定性，促進橫流塔投料工作的高效和便捷。