横流塔填料高度变化对冷却数影响的分析

王霄琳

（德州职业技术学院，山东德州 253008）

0 引言

横流塔是现代工业体系的重要组成部分，也是当前热能损失较大的区域，对横流塔开展热量回收工作的研究能够进一步提升工艺体系的环保水平，实现对能源的节约利用，达成多种应用成效。横流塔中的填料高度，是影响横流塔功能的重要影响因素，而冷却数是横流塔能量变化的重要参考系数，开展横流塔填料高度和冷却数的科学研究，能够进一步助力横流塔领域创新工作的实施和开展，为现代能源体系的稳步建设打下坚实的基础。

1 横流塔的研究现状

随着现代科学技术的发展，横流塔的应用与研究迎来新的改变和突破。首先，横流塔的应用范围和应用领域呈现爆发式的增长和变化，已经成为工业体系的重要组成部分，许多科研人员为实现高压蒸馏和技术改造等需求，不断提升横流塔的冷却效率。横流塔又称为横流冷却塔，其冷却功能和冷却效率是评价横流塔的重要指标。在现代工业领域，需要根据不同的填料方式，实现对应的冷却目标，如复合填料塔成为当前领域中的代表。现代科学领域中，复合填料塔的设定，结合多效塔内配件，可以实现良好的热传导效应，提升填料塔处理能力和分离效率。同时，针对填料塔的填料情况，开展相关内容的研究，成为行业研发的重要任务。流化床填料塔是横向流化塔的重要代表，是基于高流速气流和液体的运动需求而研发的塔体，该塔能够借助底部提供的压力，降低填料床流化的难度。一方面，横流塔填料高度需要与塔的高度相契合，特别是流化床填料塔；另一方面，不同类型的塔对应的功能需求存在一定差异，需要在应用过程中考虑相关因素带来的影响。

2 横流塔填料高度的影响因素

横流冷却塔近年来得到较为显著的改变和创新。借助现代科学设备的研发和应用，一方面能够对横流冷却塔进行动态化的温度监控和物料管理，所有的监管工作无需人工参与，能够最大程度保障数据监督的精准性和有效性；另一方面能够最大限度降低科研人员的压力和负担。传统的横流冷却塔科学研究需要借助多种热力学公式进行计算，尤其是填料高度、填料深度、空气密度、淋水密度和风速等一系列参数的影响，需要科研人员开展大量的计算和分析。随着现代科学技术的发展，相关的计算工作已经实现无人化，利用计算机和测算软件，能够实现高效计算和分析。因此，针对横流冷却塔填料高度与冷却数的影响，借助现代化的研究方法，能够得到更加精准、详细的结论，在降低科研难度的同时，还能够进一步对横流冷却塔进行改造和升级。

3 横流塔填料高度的计算模型

随着计算机技术的发展，AutoCAD、Vensim、Maya、SketchUp等三维软件的应用，能够对将横流塔进行建模处理。

首先，为了进一步研究横流塔填料高度与冷却数之间的影响，可以设定标准化的横流冷却塔，以固定高度开展相应的研究，通过设置3 种不同高度的横流冷却塔，能够最大限度还原塔体高度，实现计算数据的精准化和高效化。横流冷却塔高度是冷却数计算领域的重要影响因素，根据现代热力学的计算公式确定横流塔高度，能够为后续的探究打下坚实的基础。因此，横流塔的高度，既要满足当前横流塔市场的基本需求，也要符合绝大多数横流塔的基本情况，能够通过一系列的研究和设定，为横流塔的改造工作提供力所能及的帮助。

其次，横流塔的填料高度在实际设定过程中，需要掌握其核心的数据，特别是填料方式和填料密度，需要在模型创建过程中进行分析和研究，任何一项数据的偏差都会影响最后的试验结果。因此，在进行横流塔高度的研究过程中，需要将填料工作的具体情况进行说明，让计算机充分掌握现有的情况和数据，为后续的计算工作打下基础。

最后，三维模型的创建仅仅是复原横流塔的基本情况，还需要将额外的影响参数同步输入到软件中，为横流塔冷却数的计算和分析提供依据。以风速为例，其全称为空气重量风速，是横流冷却塔重要的影响数据，也是横流塔冷却数据的重要代表，是塔内热力散发速度的重要影响因素。而在三维结构图中无法显示，需要利用注释的形式进行说明，强化其潜在的作用和影响。

4 横流塔冷却数的科学分析

基于现代计算机的科学分析，结合横流塔进风口面积和淋水面积等参数的影响，利用三维结构模型开展横流塔冷却数的研究和探索。冷却数主要是指横流塔的冷却成效，是衡量横流塔基本功能的重要指标，同时也是横流塔科研发展的重要内容。计算机软件能够实现横流塔模型的快速构建，同时结合多种变量因素，有效把控横流塔的变换情况，对横流塔的实际情况进行科学分析。例如，当横流塔填料高度存在一定的变化区间，对应的冷却数则会出现多种变化。因此，开展冷却数的科学研究，能够进一步明确横流塔的填料高度，减少和避免能源的浪费问题。

对横流塔冷却数进行分析，需要掌握3 项参数对冷却数的影响：①等汽水比时，填料高度和冷却数的影响关系；②不同填料高度时，等汽水比和冷却数的影响关系；③不同填料高度时，等汽水比回归系数与冷却数的影响。通过对参数进行科学计算，结合计算机分析数据，能够进一步了解横流塔填料高度对冷却数的影响。

淋水密度不同，冷却数会随着填料高度的变化而变化，说明汽水比固定后，横流塔冷却数与填料高度存在一定的影响，并且会伴随填料高度的增加而增加。当填料高度处于较低的设定值时，以小于5 m 为限定，其冷却数增加速度有所下降；当填料高度超过6 m 的设定，冷水数会随着填料高度的增加而加快频率，说明填料高度在某一区间中，会强烈影响冷却数的变化。其函数曲线变化图是以先缓后陡的形式展现，当水温降低到某一固定值时，冷却数则会出现较大的浮动和变化。

不同填料高度时，等汽水比和冷却数的影响关系，主要利用函数方式进行计算和分析，并且结合不同填料高度，进一步了解汽水比对冷却数的影响。

利用计算机开展2 种情况下的试验分析。试验1 是以等汽水比为核心，强调汽水比处于不变的基础上，对填料高度进行变更和调整，从而根据风量和相关系数得出对应的水温，了解各个阶段汽水比中不同填料高度测出的水温数据，这些数据进一步说明冷却数与填料高度存在极为紧密的联系。试验2 则根据不同的填料高度，有效改变汽水比的参数，以此分析不同高度对汽水比的影响。借助计算机设备和相关计算软件，能够快速得出相应的结论，从而为横流塔的日常工作提供重要的参考。

在试验1 中发现，横流塔中汽水比与冷却数存在正比关系，进一步说明填料高上部、高水温、冷却数存在一定的关联性，说明横流塔内部填料与水温分布规律相一致，水温会随着填料高度的增加而增加。当达到某一限定值时，水温不再出现变化，说明空气焓达到最大值，处于饱和状态。而在填料的下部，水温的数据相对较低，说明冷却推动力较小，无法实现随填料高度的变化而变化。因此，说明汽水比对降温起到了决定性作用。当存在一定的风量时，能够加速空气的流动，实现温度的有效控制，进一步提高横流塔的冷却数[1]。

在试验2 中，基于计算机的设定，当填料高度较小时对应的热力参数的变化相对较小。这是由于填料高度过低，汽水比变化程度较小，导致对应的热力数据相对较低。因此，针对热力参数的分析，需要设定较高的填料高度，从而保证冷却数随着横流塔的变化而变化[2]。因此，冷却数的变化需要满足对应的变化区间和变化条件，从而实现试验结论的有效性。

5 横流塔填料高度的控制举措

横流塔填料高度的控制措施，首先需要控制填料的最低高度，需要满足试验中的设定和标准，并且在进行填料高度调整工作中，根据需求进行变化。其次，在进行冷却数的研究工作中，需要控制水流量，对汽水的综合影响效应进行分析和研究，防控汽水比过大带来的影响。另外还需要对水温进行检测和管理，防止填料高度过高导致水温超过横流塔的极限设定，造成能源浪费。最后，在调整填料高度时还需要注意分支管路的影响，尤其是管道堵塞，引发降温效果不足等一系列问题。填料中的菌类在大量水汽环境中也会逐渐引发分支管道的堵塞问题，需要对相关方面加以重视。最后，横流塔填料高度的调控，需要结合用水量、电能供给量和企业的实际需求进行调控，以获得最佳的高度设定，把控相应的要求和标准，实现最佳的经济成效。现代工艺领域的发展，需要横流塔的填料高度设定，能够起到节能减排的效果，有重要的环保意义和价值[3]。

6 结论

横流塔的填料高度与冷却数存在极为紧密的联系和影响，需要在调控的过程中根据企业的实际需求进行调整和变更，确保能源损耗得到有效的控制，同时结合现代科学技术的应用和发展，持续增加相应的研发投入，提升横流塔的能源节约比例，保障企业运行生产的稳定性，促进横流塔投料工作的高效和便捷。