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闭式冷却塔的选型、制作方法和原理

日期: 2018-01-09
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冷却塔选型须知:

1、请注明冷却塔选用的具体型号,或每小时处理的流量。

2 、冷却塔进塔温度和出塔水温。

3、请说明给什么设备降温、现场是否有循环水池,现场安装条件如何。

4、若需要备品备件及其他配件,有无其他要求等请注明。

5、非常条件使用请说明使用环境和具体情况,以便选择适当的冷却塔型号。

6、特殊情况、型号订货时请标明,以双方合同、技术协议约定专门进行设计。

冷却塔详细选型:

1、首先要确定冷却塔进水温度,从而选择标准型冷却塔、中温型冷却塔还是高温型冷却塔。

2、确定使用设备或者可以按照现场情况对噪声的要求,可以选择横流式冷却塔或者逆流式冷却塔。

3、根据冷水机组或者制冷机的冷却水量进行选择冷却塔流量,一般来讲冷却塔流量要大于制冷机的冷却水量。(一般取1.2—1.25倍)。

4、多台并联时尽量选择同一型号冷却塔。

其次,冷却塔选型时要注意:

1、冷却塔的塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀,组装配合精确。

2、配水均匀、壁流较少、喷溅装置选用合理,不易堵塞。

3、冷却塔淋水填料的型式符合水质、水温要求。

4、风机匹配,能够保证长期正常运行,无振动和异常噪声,而且叶片耐水侵蚀性好并有足够的强度。风机叶片安装角度可调,但要保证角度一致,且电机的电流不超过电机的额定电流。

5、电耗低、造价低,中小型钢骨架玻璃冷却塔还要求质量轻。

6﹑冷却塔应尽量避免布置在热源、废气和烟气发生点、化学品堆放处和煤堆附近。

7、冷却塔之间或塔与其它建筑物之间的距离,除了考虑塔的通风要求,塔与建筑物相互影响外,还应考虑建筑物防火、防爆的安全距离及冷却塔的施工及检修要求。

8、冷却塔的进水管方向可按90°、180°、270°旋转。

9、冷却塔的材料可耐-50℃低温,但对于最冷月平均气温低于-10℃的地区订货时应说明,以便采取防结冰措施。冷却塔造价约增加3%。

10、循环水的浊度不大于50mg/l,短期不大于100mg/l不宜含有油污和机械性杂质,必要时需采取灭藻及水质稳定措施。

11、布水系统是按名义水量设计的,如实际水量与名义水量相差±15%以上,订货时应说明,以便修改设计。

12、冷却塔零部件在存放运输过程中,其上不得压重物,不得曝晒,且注意防火。冷却塔安装、运输、维修过程中不得运用电、气焊等明火,附近不得燃放爆竹焰火。

13、圆塔多塔设计,塔与塔之间净距离应保持不小于0.5倍塔体直径。横流塔及逆流方塔可并列布置。

14、选用水泵应与冷却塔配套,保证流量,扬程等工艺要求。

15、当选择多台冷却塔的时候,尽可能选用同一型号。

此外,衡量冷却塔的效果还通常采用三个指标:

(1)冷却塔的进水温度t1和出水温度t2之差Δt。Δt被称为冷却水温差,一般来说,温差越大,则冷却效果越好。对生产而言,Δt越大则生产设备所需的冷却水的流量可以减少。但如果进水温度t1很高时,即使温差Δt很大,冷却后的水温不一定降低到符合要求,因此这样一个指标虽是需要的,但说明的问题是不够全面的。

(2)冷却后水温t2和空气湿球温度ξ的接近程度Δt’。Δt’=t2-ξ(℃)Δt’称为冷却幅高。Δt’值越小,则冷却效果越好。事实上Δt’不可能等于零。

(3)考虑冷却塔计算中的淋水密度。淋水密度是指1m2有效面积上每小时所能冷却的水量。用符号q表示。q=Q/Fm3/m2.h(Q-冷却塔流量,m3/h;F-冷却塔的有效淋水面积,m2)。

已知基它条件确定冷却塔循环水量的常用公式:

a. 冷却水量=主机制冷量(KW)×1.2×1.25×861/5000(m3/h)

b. 冷却水量=主机冷凝器热负荷(kcal/h)×1.2/5000(m3/h)

c. 冷却水量=主机冷凝器热负荷(m3/h)×1.2(m3/h)

d. 冷却水量=主机制冷量(冷吨)×0.8(m3/h)

e. 冷却水量=主机蒸发器热负荷(kcal/h)×1.5×1.25/5000(m3/h)

f. 冷却水量=主机蒸发器热负荷(m3/h)×1.2×1.25(m3/h)

g. 冷却水量=主机蒸发器热负荷(冷吨)×1.2×1.25×3024/5000(m3/h)

注:以上:1.2为选型余量 1.25为冷凝器负荷系数。

h. 远大溴化锂主机每100万大卡的制冷量在:

工况①:37.5/32/28,(冷却水流量:300~330m3/h)配350-400的塔;

工况②:37/30/28,(冷却水流量:248m3/h)配450的塔。

闭式冷却塔(也叫蒸发式空冷器或密闭式冷却塔)

是将管式热换器置于塔内,通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环,其能够保证水质不受污染,很好的保护了主设备的高效运行,提高了使用寿命。外界气温较低时,可以停掉喷淋水系统,起到节水效果。随着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏,近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。

方法/步骤

冷却塔的制冷量要根据使用地的湿球温度、相对湿度、空气流动速度、喷淋水量、冷却介质粘度系数、换热管热阻等参数进行繁琐的热工计算。一般选型时用户可按以下简单方式进行,根据计算的制冷量(Kcal/h),选择相应制冷能力冷却塔。

☆根据冷却介质流量、温差计算 Qs=cm△t

Qs-冷却介质散热量,单位Kcal/h;

C-冷却介质比热容,单位Kcal(kg·℃),水的比热容为1Kcal/kg·℃;

m-冷却介质质量,也即流量,单位为kg/h;

△t-冷却介质进、出口温差,单位为k或℃。

☆根据设备无效功率计算 Qs=额定功率(Kw)*比例*860(Kcal/(h·kw))

☆根据淬火件产量计算 Qs=淬火件产量(kg/h)*淬火件比热容*淬火件温差。

冷却塔的主要组成部件:

1、风扇:垂直轴风机,运行在吸系统的力量,通过空气流动冷却塔。风机的效率可以调节通过改变风叶角度。

2、除雾器:消除器上方配水系统,以大幅减少冷却塔的液滴外的驱动力。消除的特点应当是高除雾效率和空气流动阻力最小。

3、连接管:连接管作用是连接供应热水的冷却塔与冷却水通道。

4、布水器:它构成的系统包括喷嘴。水分配系统的设计是均匀分布,水洒在填料表面。

5、支撑结构的冷却塔外壳:是玻璃钢做的.是用玻璃聚酯复合材料。采用耐腐蚀材料使冷却塔使用较长的时间。

观察窗位于外壳上方的目的是监测冷却塔运行情况。

6、填料:它是放置在不锈钢框架上。目的是获得尽可能扩大冷却水的与空气的接触面。

7、百叶窗:安装在进气道,方便进气冷却系统风扇和保护它免受吸入异物。

8、底盘:它是由玻璃聚酯复合材料,目的是收集填料上流下来的水以防止造成不必要的水资源浪费。

原理

通用术语“冷却塔”是用来描述直接(开路)和间接(闭路)散热设备。虽然大多数想出一个“冷却塔作为一个开放的直接接触散热装置”,间接冷却塔,有时被称为“闭合电路的冷却塔”的是但也是一个冷却塔。

一个直接的,或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面,通过水与空气的接触,达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环,将与水换热后的热气流带出,从而达到冷却。填充可能包括多个,主要是垂直,湿面赖以传播的水(填充)或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜(飞溅)。

间接或闭路冷却塔并不涉及对空气和液体,通常是水或乙二醇混合物直接接触被冷却。不同的是开放式冷却塔,冷却塔的间接拥有两个独立的流体电路。一个是外部电路中的水是在第二赛道,这是管束外循环(非公开线圈)的连接到的热流体进程被冷却并在闭路返回。空气是通过循环绘制在整个热管外级联水,提供类似的蒸发冷却冷却塔开放。在运作的热流从内部流体电路,通过线圈管墙,外部电路,然后由空气和水的一些蒸发加热,到大气中。间接冷却塔的行动,因此非常相似,打开冷却塔有一个例外。这一过程被冷却液在一个“封闭”回路中,不直接暴露在大气或外部的循环水。

在逆流冷却塔中的空气向上通过填充或管束时,对面水向下运动。在横流冷却塔空气水平移动通过填充时,水向下移动。

1、换热器——性能完美。

该系列冷却塔全部采用改良型高效换热器。换热盘管在传统基础上进行优化,采用椭圆形截面或不锈钢波节管,可有效降低空气侧阻力,更适应较大的喷淋水量;由于管间距减小,提高了单位体积的换热管数量,增大了换热面积,换热效率明显提高。向下流动的管内工作液和向上流动的管外空气具有最佳的换热效果。整个换热器由一个或多个盘管组构成,四周均以钢框架箱围护,坚固耐用。盘管组材质为优级钢管,全部钢管均顺管内工作液流动方向适当倾斜,便于工作液流出,制作精良,并须经过2.5MPa的耐压检测才准予出厂,每件盘管均经过规范的热镀锌进行防腐。

2、塔体结构——稳固耐用。

冷却塔结构设计简单、合理,稳固耐用。集水箱及塔体采用热镀锌钢板,防腐性能优良,可正常使用15年以上。也可以根据用户需要部分或全部采用304或316L不锈钢制作。

3、排风装置——运行可靠。

风机采用的高效机翼型FRP材质或铝合金材质风机,噪声低、风量大,运行平稳,出厂前经平衡校正以确保其稳定性。

4、风筒装置——美观耐用。

采用优质聚酯树脂和胶衣或热镀锌钢板,优级无碱玻纤布及辅材。每件产品经由一流的模具、先进的设备、合格的人员、规范的操作和严格检验最终产出,确保品质无暇、使用20年以上。

5、喷淋装置——布水理想。

喷淋管道全部采用UPVC管材,重量轻,水流阻力小,耐腐蚀,可使用20年以上。优质ABS喷头,喷洒均匀,流量系数高,不堵塞,易于更换。采用大流量低扬程水泵,户外型电机F级绝缘,防护等级IP55。不锈钢滤网能有效隔离杂物,低位水泵吸入口确保吸水始终顺畅,整个水泵装置运行平稳可靠,易于维护。

 

6、收水装置——漂水微乎其微。

收水装置采用PVC高效收水器,漂水低至人无法感知,可忽略不计。重量轻,不腐蚀,氧指数大于40,阻燃性能佳。也可以根据用户需要采用不锈钢材质。

7、维护管理——简单易行。

整塔各部件设计先进、结构合理、材质优良、制作精湛,长期连续运行平稳可靠,冷却塔故障率极低,可将维护量减少至最低程度。为便于必要的维护,设置检修梯和检修口,全部具备防日照防溅水功能的百页窗均可随意拆装,方便从塔上部及下部进入塔内。

关于冷却塔的维护技巧和具体保养方法

(1)做好各部件及工作流程的运行记录

冷却塔建造或安装完工投入运行时,设计单位或生产制造厂家应提供凉水塔的全部特性数据:包括热力特性、阻力特性、水负荷、热负荷、环境温度(干、湿球温度)、冷却范围、空气流率、功率消耗、风吹损失、蒸发水量、补充水量、浓缩倍率、风机动力消耗、进塔的水压等,使用单位的有关分管部门应根据上述设计单位或生产制造厂家应提供冷却塔的全部特性数据及各项内容做好运行记录。

(2)为检测冷却塔的运行效果,和其冷却能力的大小,须进行室内试验或者在生产现场对运行中的冷却塔进行鉴定性测试。要想保证玻璃钢凉水塔的正常运行,不仅要有冷却塔试验研究的科技人员,还要有一整套较完整又符合规范的测试方法,而且必须配备一套测试仪器及仪表,如温度计、微压计、压力计、声级仪等。

(3)冷却塔冷水集水池应保持水池的水深,防止发生气蚀现象,集水池的干舷高度为15~30cm,以下为水池的有效容积,冷水集水池的水位应维持在一个固定的水平,需要根据需要调节补充水阀门。对于横流式冷却塔而言,如运行水位低于设计要求时,应在原水面以下安装空气挡板,防止空气旁流。冷水池应进行不定期的清扫以去除沉积于池底的淤泥及粘着物,清除填料及其支架掉落的碎屑,保持水泵吸水口的格栅清洁,不定期地检查集水池的泄露,必须要注意酸、水质稳定药剂分配装置是否正常运行。补充水量、排泥量与循环水的水质控制密切相关,应根据系统的要求及时调节投药量以保持正常运行。


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