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冷却塔的基本常识
点击次数:426 发布时间:2017-04-27

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、海等天然水体中汲取一定量的水作为冷却水,冷却工艺设备汲取废热使水温升高,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**气。 2、冷却塔的分类 目前已经被淘汰的冷却塔型这里不再先容,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。 各种冷却塔简述   自然通风逆流湿式冷却塔   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。热水通过上水管,流配水池,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zui高,顺流式效率zui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,因此塔筒宜径可以比同客量的逆流塔小,相应降低了造价。 这种增施工场地不互相干扰,有利于施工。运行管理方便,但防冰冻性能不如逆流培,总造价一般比逆流塔低,但运行费用高 辅助通风冷却塔   机力通风湿式冷却塔   机械通风湿式逆流冷却塔分鼓风式和抽风式两种。鼓风式塔从塔底部进风口用风机向塔内鼓风,现使用不多,其原理同抽风式,不再先容   机械进风横流湿式冷却塔   多风机混式冷却塔   多风机冷却塔即一座塔上安装多台风机.其原理与单风机塔相同。这种塔的优点是,占地小,投资少,包括低的建筑费用及管理费用。风机之间对热羽流有相互促进作用,因而羽流上升高度大、不易形成热空气向进风口回流。由于风机的互相干扰、总的抽风量减小。 干式冷却塔   干式冷却难的热水在散热翅管内流动,靠与管外空气的温差,形成接触传热而冷却。所以干式冷却塔的特点是: ①没有水的蒸发损失,也无风吹和排污损失,所以干式冷却塔适合于缺水地区,如我国的北方地区。因为没有蒸发,所以也没有但空气从冷却塔出口排出所造成的污染。 ②水的冷却靠接触传热,冷却极限为空气的干球温度效率低,冷却水温高。 ③需要大量的金属管(铝管或钢管),因此造价为同容量湿式塔的4~6倍。因干式冷却塔有后两点不利因素,所以在有条件的地区,应尽量采用湿塔。干塔可以用自然通风,也可以用机械通风。以火电厂常用的干式冷却塔为例,分为间接冷却和直接冷却两类。间接冷却是指用冷却塔中冷却后的水,送往凝汽器中冷却由汽轮机井出的乏汽。直接冷却是指不用凝汽器,将汽轮机排出的乏汽,用管道引冷却塔直接冷却,变为凝结水,用水泵送回锅炉重复使用。 干湿式冷却塔   这种塔为湿式塔和干式塔的结合,也有的塔四面进风,相对两边为湿部;另外两边为干部。采用这种塔的目的,部分是为了省水,但大多数是为了消除从塔出口排出的饱和空气的凝结,因而造成塔周围的污染。     喷射型的冷却塔     热水通过压力喷嘴喷向塔内,成为散开的喷流体,同时将大量空气带入塔内,热水通过蒸发和接触传热将热量传给空气,冷却后的水落集水池,空气通过收水器后排出。这种塔不用填料和风机,因而没有风机噪声。处理水量可从每小时几吨到几百吨。 5、冷却塔的设计与测试 冷却塔是工业生产的辅助设备,是为工艺设备服务的。这就决定了冷却塔的大小、型式及部件的组成必须适应水统的要求和特点,也只有这样,设计出的冷却塔才有其经济及运行的合理性。 冷却塔服务的工艺设备各行业有所不同,现在从工艺设备的差异来看冷却塔的合理变化。民用冷却塔所服务的对象都是制冷机,它要求冷却塔的水温是相同的,即:进塔水温37℃,出塔水温32℃。所不同的是:制冷机的容量不同,不同的容量配不同大小水量的冷却塔,民用塔的冷却水量与其它工业冷却水量相比较小。这就决定了民用塔可以做成标准型塔,为提益,民用塔的适用气温分成了两个档次,即:南方设计气温按湿球温度为28℃;北方按湿球温度为27℃。 电力行业的工艺设备都是汽轮机,它对冷却塔的水温要求都是按夏季0%保证率时,出塔水温不超出33℃,水温差因地因机组有所不同。与民用塔相比它的冷却水量大的多,这就决定了不同的发电机组配套不同大小的冷却塔,同一机组在不同地理位置配的冷却塔的大小也应不同。以常用的200MW机为例,其冷却水量为36000t/h左右,在北京地区(湿球温度为:24.4℃)配4500平方米自然通风冷却塔。同样的机组在山西的大同(湿球温度为:1.0℃)需配用塔的淋水面积仅需3000平方米。山西和北京都地处北方,若仅按民用塔的划分标准,大同就要多投入1500平方米的冷却塔投资。 而冶金、石油、石油化工以及其它工业领域的工艺设备千差万别,其不仅对水温的要求差别较大,而所需冷却水量的大小也都各不一样。 因此,只有针对不同的工艺统特点,进行该统的冷却塔的量体裁衣式的非标设计,哪怕是个别部件的非标设计才是合理的、经济的。 上述情况是从不同的工艺统来认识冷却塔非标设计的必要性的,另一方面结合我国的国情,新建项目减少,改造项目却增多,这时地皮的占用的多少也越来越被重视。有许多工程项目的冷却塔在总图上不易找到位置,对于这种情况,冷却塔必须服从总图的要求,同时还要完成冷却任务。这种情况下,冷却塔必须根据现埸的地形进行非标设计来满足工艺和地形的要求。 冷却塔的工艺设计关键是紧抓主要矛盾 近年来大家都较注重冷却塔填料的质轻,因此,塑料淋水填料有较大的发展,很多单位开发出了多种不同的塑料淋水填料,一种比一种散热效果好。在冷却塔的设计时,设计员都选用热力特性高的淋水填料,而其它一些散热性能差的塑料或其它材质的淋水填料受到了冷落。这种作法是对的,但不全面,而在有些情况下是错误的。 冷却塔整塔设计:根据工程的工期、水量、水温、埸地条件及水质情况,在塔的总体设计上需要作如下的考虑: A、冷却塔的基本结构采用砼结构放置在地面上,这样塔的基本结构比较稳固结实并且维护方便。 B、冷却塔的配水谊采用槽管结合的方式,这样可以减小冷却塔的塔内进风阻力,使风机的效能发挥更好,因而整塔冷效提高。 C、风机直径要有所增大,从而改善塔内的风速分布情况,提高了塔的冷效。 D、由于有以上总体设计的几方面改进,塔的平面尺寸比常用的风机直径的砼塔有所减小。这样节省了占地同时减小了造价。 炉体水统冷却塔塔芯设计 炉体水统的特点是:炉体水统为净水统,水质相对较好,另一方面,水温的要求比较高。 根据这个特点塔的填料、淋水及收水作如下选择。这个水统的主要矛盾是散热。 A、填料:填料采用质轻的PVC填料。这种填料的热力阻力综合性能好,它的结构刚度也强。常期使用可以不变型,从而能长期保持其性能。 B、喷头:选用多层流喷头。目前常用的喷头是反射三型喷头,该喷头的配水比较均匀,但它的缺点是下面的溅水盘易掉,造成配水不均。故需对反射三型喷头进行改进,研制多层流喷头。 C、收水器:选用常用的波160-45填料。 水冲渣水统冷却塔塔芯设计:水冲渣统的冷却水特点:热水温度高达70℃、水质是有铁渣的浊水。这个水统主要矛盾是水温高,而出塔水温要求低。 冷却塔的测试目的:冷却塔的测试目的有两个,一是考核冷却塔是否达到设计能力,是反应供货商对用户是否提供了性能合格的冷却塔,称为考核测试;二是通过测试得到塔的热力特性,积累实测资料,服务设计,提高设计水平,称为性能测试。 冷却塔测试的几个必须测试参数:无论是冷却塔的考核测试还是冷却塔的性能测试以下参数是必须测试的:冷却塔的水量、进塔空气的干湿球温度、大气压、进出塔的水温。 测试上述几个参数一般可以回答,冷却塔能否达到设计能力。随着冷却塔技术的不断完善,冷却塔的供货商应能提供精度相对较高的冷却塔运行曲线簇。通过测试上述几个参数与运行曲线作比较,即可回答冷却塔是否达到设计要求。

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