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史上最全!冷却塔相关知识大汇总

2022-06-28 15:09:16

一、冷却塔原理和分类

冷却塔形式冷却塔形式冷却塔形式

冷却塔有开式冷却塔、闭式冷却塔

闭式冷却塔与开式冷却塔的区别

1)开式冷却塔的冷却原理就是,通过将循环水以喷雾方式,喷淋到玻璃纤维的填料上,通过水与空气的接触,达到换热,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。此种冷却方式,首期的投入比较的少,但是运营成本较高(水耗、电耗)。

2)闭式冷却塔的冷却原理是,简单来说是两个循环:一个内循环、一个外循环。没有填料,主核心部分为紫铜管表冷器。

①内循环:与对象设备对接,构成一个封闭式的循环系统(循环介质为软水)。为对象设备进行冷却,将对象设备中的热量带出到冷却机组。

②外循环:在冷却塔中,为冷却塔本身进行降温。不与内循环水相接触,只是通过冷却塔内的紫铜管表冷器进行换热散热。在此种冷却方式下,通过自动控制,根据水温设置电机的运行。

两个循环,在春夏两季环境温度高的情况下,需要两个循环同时运行。秋冬两季环境温度不高,大部分情况下只需一个内循环。

冷却塔形式:闭式冷却塔

闭式冷却塔,或称密闭式冷却塔,也称封闭式冷却塔,简称闭塔。闭式冷却塔源于蒸发冷却器,而实际上乃是一种将水冷式冷却器和常规冷却塔的性能相结合的热交换器,也是一种界于水冷器与空冷器之间的热交换器,所以还有厂家称之为“蒸发空冷器”。现在这类冷却设备的形式较多,其共同的特征是在间壁式换热器外喷淋水并且强制通风,热从间壁式换热器内的被冷却流体中经壁面传给壁面外的喷淋水,再通过喷淋水与空气的强制对流传给空气,而喷淋水向空气的传热,主要是由喷淋水蒸发的潜热和喷淋水与空气的显热交换组成的。由于被冷却流体在间壁式换热器内与外界工艺设备间闭式循环流动,为区别于被冷却流体直接与空气接触的一般冷却塔,故有“闭塔”之称,而相对应地将一般冷却塔称为“开塔”。

冷却塔选型

1)确定流体排热总量Q,Kw/h;

2)确定冷却塔希望达到的进出水温度差Δt,即T1-T2。在空调工程中,吸收式冷机一般取Δt=8℃;压缩式制冷剂一般取取Δt=5℃。

3)按下列公式计算冷却水量:

名义水量=3.6×Q×K/(C×Δt)m3/h

注:K吸收式取3.0;

压缩式取1.56;

C水的比热4.19KJ/(㎏℃)。

4)根据当地的气象条件,当湿球温度小于27℃时,可不加设计富余量。

例:  

为一制冷量为1160KW/H的溴化锂制冷机配冷却塔,要求入制冷剂冷却 水温度不高于32℃,安装现场大气湿球温度为28℃。  取K=3,C=4.19Kj/kg,Δt=8℃;那么名义水量=3.6×1160×3/(4.19×8)=373m3/h;冷却塔的型号为375或者400m3/h,温差为40-32=8℃;

冷却塔安装方法

冷却塔本体安装要求

(1)冷却塔的安装应根据设备的各种条件,考虑其安装位置的地面及其荷载能力,同时也必须考虑所必备的外界条件。

(2)安装时应注意冷却塔的基础按规定的尺寸预埋好水平钢板,各基础点的标高应在同一标高的水平面上。

(3)塔体应放置水平。水塔在施工安装时,为防止压坏底盘,施工人员应踏在底盘的加强筋上,在安装塔外壳、底盘等纤维件时,为防止外壳底盘等变形可先穿螺钉,而后依次逐渐紧固,在确认底盘不变形,附近干净、干燥的条件下,为避免使用时漏水可在接触处铺设纤维毡及涂树脂。

冷却塔不得安装在通风不良和出现湿空气回流的场合,必须安装在通风良好的场所。否则将会降低冷却塔的冷却能力。冷却塔一般安装在冷冻站的屋顶上,以形成高压头,用以克服冷凝器的阻力损失。水泵将需要处理的冷却水从水池抽出送至冷却塔,经冷却降温后从塔底集水盘向下自流压入冷凝器中,并继而靠水头压差自流入水池,如此循环。

安装时,应根据施工图指明的坐标位置就位,并应找平找正,设备要稳定牢固,冷却塔的出水管口及喷嘴方向、位置应正确。

二、选型与计算

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。

应测量的参数:空气湿球温度、空气干球温度、冷却塔进水温度、冷却塔出水温度、排气温度、泵和电机运行参数、水流速度、空气流速

运行参数:冷却水温差、冷幅、效率、冷却塔容量、补给水量、冷却水流量、选型、冷却塔选型设计问题。

1.冷却水温差

入口温度—出口温度

大温差 = 高性能

2.冷幅:冷却塔出水温度与入口空气湿球温度的差值:小冷幅 = 高性能

3.效率:

4. 冷却塔容量

冷却塔容量单位为“千卡每小时”或者“冷吨”。

冷却塔容量=冷却水质量流量×水的比热容×温差。

大容量=高性能

5.补给水量计算

蒸发损失水量(E)

E = Q/600 =(T1-T2)×L/600

E 代表蒸发水量 (kg/h) ;

Q代表热负荷(Kcal/h);

600代表水的蒸发潜热(Kcal/h);

T1代表入水温度(℃);

T2代表出水温度(℃);

L代表循环水量(kg/h)。

飞溅损失水量(C):冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。一般正常情况下,其值约等于循环水量的0.1~0.2%左右。

定期排放水量损失(D):定期排放水量损失须视水质或水中固体浓度等因素决定之。一般约为循环水量之0.3%左右。

M=E+C+D

蒸发损失水量(E),飞溅损失水量(C),定期排放水量损失(D)。

冷却塔用于空调时,温度差设计在5℃,此时冷却塔所须之补给水量约为循环水量的2%左右。

6.冷却水流量

K·Q=C·M·ΔT

K:估算系数

Q:机组最大制冷量

C:水的比热容

ΔT:供回水温差

M:冷却水质量流量

压缩式制冷机组最大制冷量的1.3倍;

吸收式制冷机组(溴化锂)制冷量的2.5倍。

例题:一项用一台640RT冷水机组的工程冷却塔水流量和补水量。

补水量m=M·2%=140kg/s·2%=2.8kg/s

1、冷却塔耗能的决定因素:风机功率,冷却水流量,冷却水补水量?

2、冷却塔的温度工况,什么温度下效率经济型好?

冷却塔的进水温度根据使用情况的不同有所不同,例如中央空调冷凝器的出水温度一般为30-40℃,而冷却塔的出水温度一般为30℃。冷却塔理想冷却温度(回水温度)最佳温度为高于湿球温度2-3℃,这个值叫“逼近度”,逼近度越小,冷却效果越好,冷却塔越经济。

3、开式和闭式对比

开式:首期的投入比较的少,但是运营成本较高(水耗、电耗)。

闭式:本设备适合在干旱、缺水、沙尘暴频发地区等恶劣环境中使用。能冷却介质多水、油类、醇类、淬火液、盐水及化学液等多种介质,介质无损耗和成份稳定。能耗低。

缺点:闭式冷却塔造价为开放式塔的三倍。

三、冷却塔降噪处理

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1、冷却塔噪声的评价指标

目前,对冷却塔噪声有两种不同的评价指标,其一为针对冷却塔设计和生产厂家的国家产品标准GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997《玻璃纤维增强塑料冷却塔》,标准对不同循环水量与型号的产品规定用户的国家标准GB3096-2008《声环境质量标准》,标准对不同环境区域规定了最高声级。

2、冷却塔噪声治理现状

如果企业按照GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997的最高限值生产冷却塔,所有产品都不能满足国标GB3096—2008对于二类以下地区夜间噪声≤45~50dB(A)的要求,只有少数几种低吨位超低噪声型号的冷却塔可以满足少部分区域夜间噪声标准的要求。

目前冷却塔的降噪措施并非行之有效,如声屏障对于低频波的绕射无能为力,隔声罩会阻碍气流流动导致热湿交换不良,对宽频噪声吸声效果差等,这使得冷却塔的噪声控制日益受到人们的重视。

因此,冷却塔周围的居民和政府的环保部门依据国家环境噪声标准GB3096—2008要求冷却塔用户对冷却塔产生的噪声污染治理。

3、降噪处理

冷却塔噪声声源冷却塔噪声源主要由以下4个部分组成:

1)风机进排气噪声;

2)淋水噪声;

3)风机减速器和电动机噪声;

4)冷却塔水泵、配管和阀门噪声。

声源属性:噪声源为落水区下的巨大圆形水面,为塔内冷却落水对池水的大面积连续的液体间撞击产生的稳态水噪声;是机械噪声、空气动力噪声、电磁噪声之外的一种特殊噪声。


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