冷却塔基本知识:
1、冷却塔的作用
工业生产或制冷工艺过程中产生的废热,一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水,冷却工艺设备吸取废热使水温升高,再排入江、河、湖、海,这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时,则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换,使废热传输给空气并散人大气。
以电厂为例,锅炉回将水加热成高温高压蒸汽;推动汽轮机作功使发电机发电。经汽轮机作功后的乏汽排入凝汽器,与冷却水进行热交换凝结成水,,再用水泵打回锅炉循环使用。这一热力循环过程中;乏汽的废热在凝汽器中传给了冷却水,使水温升高.挟带废热的冷却水,在冷却塔中将其热量传给空气,从塔筒出口排人大气。在冷却塔内冷却过的水变为低温水,水泵将其再送入凝汽器,循环使用。前一循环为锅炉中水的循环,后一循环为冷却水的循环、其他工业部门,如石油、化工、钢铁等,也广泛使用冷却塔。冷却塔中水和空气的热交换方式之一是,流过水表面的空气与水直接接触,通过接触传热和蒸发散热,把水中的热量传输给空气.用这种冷却方式的称为湿式冷却塔(简称湿塔)。湿塔的热交换效率高,水被冷却的极限温度为空气的湿球温度.但是,水因蒸发而造成损耗;蒸发又依循环的冷却水含盐度增加,为了稳定水质,必须排掉一部分含盐度较高的水;风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充,因此,湿塔需要有补给水的水源。缺水地区,补充水有困难的情况下;只能采用干式冷却塔(简称干塔或空冷塔)。干塔中空气与水(也有空气与乏汽)的热交换;是通过由金属管组成的散热器表面传热,将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气。干塔的热交换效率比湿塔低,冷却的极限温度为空气的干球温度。
2、冷却塔的分类
目前已经被淘汰的冷却塔型这里不再介绍,现还在使用的塔型,分类如下。
A、按通风方式分
按通风方式分有:
自然通风冷却塔
机械通风冷却塔
混合通风冷却塔。
B、按热水和空气的接触方式分
按热水和空气的接触方式分有:
湿式冷却塔;
干式冷却塔;
干湿式冷却塔。
C、按热水和空气的流动方向分
按热水和空气的流动方向分有:
逆流式冷却塔;
横流(交流)式冷却塔;
混流式冷却塔。
D、其他型式的冷却塔
其他型式有喷流式冷却塔和用转盘提水冷却的冷却塔。
3、各种冷却塔简述
自然通风逆流湿式冷却塔
自然通风逆流湿式冷却塔在我国电力部门使用*多,见图12。这种塔型的通风筒常采用双曲线形,用钢筋混凝土浇制其高度已达170多米。老式的塔筒平面上呈多角形、立面为锥形的,现在已经很少用了。
热水由管道通过竖管(竖井)送人热水分配系统。这种分配系统在平面上呈网状布置,分槽式布水、管式布水或槽管结合布水;然后通过喷溅设备,将水洒到填料上;经填料后成雨状落人蓄水池,冷却后的水抽走重新使用.塔筒底部为进风口,用人字柱或交叉柱支承。空气从进风口进人塔体.穿过填料下的雨区,和热水流动成相反方向流过填料(故称逆流式),通过收水器回收空气中的水滴后.再从塔街出口排出.塔外冷空气进人冷却塔后,吸收由热水蒸发和接触散失的热量,温度增加,湿度变大,密度变小.因此,收水器以上的空气经常是饱和或接近饱和状态;其温度要通过计算确定,初步设计时,可取为冷却塔进、出水温的平均值。塔外空气温度低、湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度差异在进风口内外产生压差。致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力,故称为自然通风。
为满足热水冷却需要的空气流量,塔内、外要有足够的压差,但塔内、外空气密度差是有限的,因此自然通风冷却塔必须建造一个高大的塔筒。填料断面气流速度一般为1.0~1.2m/s,比机械通风冷却塔气流速度要小。逆流方式冷却效果高,但通气阻力相对也大,所以填料体积小。填料有点滴式和薄膜式之分,现在大多采用薄膜式填料。
这种填料的特点是,水淋过填料时,水的表面积比较固定;在水量增大时其表面积没有多大变化,所以其淋水密度不宜太大,一般采用6~8(t/(Mh))。在高温、高湿地区,气压较低,形成同样的过塔气量,需要更高的塔简,所以对建造这种塔不利。自然通风湿式冷却塔建造费用高,运行费用低,随着国际上石油价格的提高,机械运行费用相应增加,自然通风冷却塔就显得更经济,因而被采用的愈来愈多了。
自然通风横流湿式冷却塔
这种塔的填料设置在塔简外,如图3所示。热水通过上水管,流人配水池,他底设布水孔,孔距约50CM,下连喷嘴,将热水洒到填料上冷却后,进入塔底水池,抽走重复使用。空气从进风口水平向穿过填料,与水流方向正交,故称横流式或交流式。空气出填料后,通过收水器,从塔街出口排出。在冷却方式中;逆流式效率*高,顺流式效率*差,横流式居中。由于横流冷却方式效率比逆流式差,所以需要比逆流式大的填料体积,但通气阻力较小,因此淋水密度可以加大到15~2Ot/(M·h)。横流塔若采用薄膜式填料,则因耗材料太多而增加了塔的造价,所以现在多采用点滴式填料。使用点滴式填料的另一个好处是,淋水表面在大水量时有较大的增加,相应地提高了冷却效果。这种塔的塔筒内是空的,气流速度可以高一些。
矩形横流式冷却塔
产品特点
造型美观
模块化设计,优化结构造型,尺寸小,高度低,重量轻,协调现代建筑,塔群布置可呈多样化。
结构新颖
设计先进,匹配合理,热交换充分,出力超群。
造型美观
塔体采用高强度FRP复合材料制作,比强度大,抗老化、耐腐蚀、不褪色。
噪声*低
采用冷却塔专用电机、风机,以其独特的淋水噪声处理技术,使得噪声指标处于国内领内水平。
节约显著
合理先进的设计,使得冷却塔的能耗比同类产品节省30%,模块化的造型,可根据主机负荷大小调节开机数量;配置齐全,底盘贮水量大,可作闭式循环使用,为顾客节省投资费用。
漂水极少
采用*先进的高效低阻收水器,收水率高达99.999%
耐蚀抗震
钢支架采用镀锌加油漆双重防腐处理,防腐力特强,使用寿命更长;能经受里氏8级地震,12级台风的袭击,雪载荷大于200 kg/m2 。
操作方法
塔内设置检修走道,方便日常检修结构维护十分便利,电气配置适应DCS控制系统。
标准设计工况
大气压力P=753mmHg 湿球温度τ=28℃ 干球温度θ=31.5℃
选型方法:
1、首先根据所在地的情况,找到符合的湿球温度;
2、接着在对应列下中找到需要的进出水温度要求的列;
3、再在此列中找到符合的水量;
4、然后找到对应行首的塔型。
此塔型就是所需的塔型。
若所设计的工况不在上表所列,请与本公司联系,公司技术部会及时跟您联系。
横流式玻璃钢冷却塔简介
本系列横流式玻璃钢冷却塔采用两侧进风,靠顶部的风机,使空气经由塔两侧的填料,与热水进行介质交换,湿热空气再排向塔外。填料采用两面有凸点的点波片,通过安装头使点波片粘结成整体,以提高刚性,两面的凸点还可避免直接滴水,因此提高了水膜形成能力,填料尾部设有收水措施。
产品特长:
1、节省空间,结构轻型化
采用专为本系列冷却塔设计的高效热交换填料,其换热面积大幅度提高,与原HBLD系列及原HBLCD系列相比,其占地面积大幅度下降,由于结构设计的优化及采用钢结构,运转重量也大大降低。
2、节省电力
采用通风阻力小的填料和由清华大学专为冷却塔设计的机翼型玻璃钢高效风机,从而减小所配用的电机功率,超低噪声型采用的电机功率更小,更节省电力,也可根据用户的要求,配用双速电机来节电。
3、运转噪声极低
采用清华大学专为冷却塔而设计的FRP材质的机翼低噪声轴流式风机和专为冷却塔而设计的低噪声电机,从而降低了冷却塔的运转噪声。超低噪声系列冷却塔的运转噪声更低,全面符合环保要求。若配用双速电机,在夜间低速运行时,还能使噪声再下降2-3dB(A),用户需要双速电机应在订货时单独提出要求。
4、良好的耐腐蚀性
塔体、水槽及面板均采用具有良好耐腐蚀性能的FRP材质,并在胶衣树脂中加有光稳定剂,具有良好的抗老化性能,经久不变色。塔体钢结构件在加工后采用镀锌处理,提高冷却塔的耐腐蚀性能,在正常使用寿命内,不需另外防腐。
5、组合方便
可采用组合方式来满足不同工况的要求,用户也可根据场地情况进行决定组合,并可根据用户的建筑物特点,调整冷却塔的外观。如用户场地十分有限。我厂也可针对用户的特殊要求进行设计,满足用户对热力性能及噪声的要求。
6、维护方便
本系列冷却塔为组合式设计,相邻冷却塔空气室相互隔开,可在冷却塔正常运转的前提下,进行维护检修,清洗填料、积水管和水箱的工作更加方便。
产品结构:
(1)面板:玻璃钢材质,表面光洁美观,耐腐蚀,防老化。
(2)填料:为改性聚氯乙烯双向点波片,热力性能好,气流阻力小,刚性好,耐热75℃、耐寒、阻燃。
(3)风机:叶片材质为合金铝板。风机气动力合理、风量大、效率高、噪声低、耐腐蚀等特点。
(4)电机和减速机:为外协设备。
(5)布水槽:玻璃钢材质,配水均匀,超低噪声型有盖板可蔽光,防杂物飞入,减少溅水声。
(6)消声罩:玻璃钢材质,内粘空腔式阻燃型聚氯乙烯薄膜消声材料。
(7)百叶窗:玻璃钢材质,可防水溅出,并可使进塔气流均匀。
(8)水箱:玻璃钢材质,起集水作用,设有自动补充水设施,可闭路循环直接吸水。
(9)骨架:为折边型钢组装结构,刚性好,重量轻,运输、安装方便,热镀锌防腐。
性能与选择
1、设计参数:
1)标准工况:进水温度t1=37℃,出水温度t2=32℃,设计湿球温度τ=28℃,即水温度Δt=5℃,冷幅高t2-τ=5℃
2)中温工况:进水温度t1=43℃,出水温度t2=33℃,设计湿球温度τ=28℃,即水温度Δt=10℃,冷幅高t2-τ=6℃
3)高温工况:进水温度t1=60℃,出水温度t2=35℃,设计湿球温度τ=28℃,即水温度Δt=25℃,冷幅高t2-τ=8℃
2、选用时须知水量Q,进水温度t1,出水温度t2及设计湿球温度τ,然后再根据热力性能求出。对曲线表以外的工况,可以进行热力计算,其填料的容积散质系数β×ν如下:
1.2倍名义流量时:β×ν=18600 1.0倍名义流量时:β×ν=17800 0.8倍名义流量时:β×ν=17000
3、运转重量按下塔体存水一半深计算,如果装满水计算应乘以1.5。
4、本系列冷却塔用于*冷月平均气温不低于-10℃的地区,气温过低时使用,应考虑管路及水槽的结冰问题,特别是在冬季间断运行过程中,水泵直接由塔的水槽内的循环系统,更应考虑,避免结冰的问题,必要时需在槽内加电热管。
5、适用水温不超过65℃,如超过65℃时,订货时应提出水温要求,以便选材时考虑,如有阻燃或难燃要求的,应根据当地消防部门对玻璃钢氧指数的要求进行生产,应该由用户事前提出。对安装在屋顶上的横流塔建议用户选用阻燃性玻璃钢。我厂生产的阻燃,难燃型玻璃钢材质、其氧指数分别达到≥31或≥35。
6、循环水浑浊度不大于50毫升/升,短期内不大于100毫升/升,不宜含油污和机械型杂质,必要时采取灭藻及水质稳定措施。
7、配水箱的配水孔按名义流量开孔,如实际流量超过名义流量25%,应在订货时予以说明。
8、进水管水压大约为2-5米汞柱,设计时不要压力过高,否则会产生飘水现象。
9、电机、风机均配套供应。需本厂派员现场安装或技术指导,另加收费用。
10、排污管、溢水管、自动给水管、急速给水管根据用户要求选用。
型号规格
横流式玻璃钢冷却塔型号代码及意义:
B-玻璃钢 H-横流塔 Z-组装式 L-冷却塔 D-低噪声型 CD-超低噪声型 G-中高水温降工业型
安装使用注意事项
1、应放置在通风良好洁净的场所。
2、横流式塔进水管由两边分别装设,并连接到配水箱,用户应在接管处设置蝶阀,以供调节流量。进水管可以由下面的干管引入,也可以把干管放在塔上,这时其管道支架应落在冷却塔侧面的架上。出水管可选任一进风方向由塔底水箱接出。
3、安全及使用时应调整风筒的圆度,并使叶尖与塔壁间隙相等,并不少于10mm。叶片角度要调整到一致。调整叶片的方法为在靠近叶尖150mm处,对每根叶片的前后两缘分别做一标志,再由支架下弦分别测每根叶片前后两缘的距离,以计算出各叶片这点前后缘的高差通过数次调整使高差达到一致即为合格。
4、应避免在多灰层,酸性气体的场院所使用,否则会导致热交换器以及配管的腐蚀。
5、冷却塔的进风口和墙壁等之间的距离如下:单塔型为2米,双塔型为2.5米,三塔型为3.5米,四塔以上应为5米以上,墙避高度应低于冷却塔整体高度。
6、冷却塔的排气口和障碍物间的距离应为5米以上。