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一、冷却塔的结构选型
横流塔其优点有不少,如其水损失率小,通风面积大,冷却效果好。最大的一个好处是,其布水器是固定的,不像圆塔的旋转布水器需要水流来推动,非常适用于冷却水泵采用变频节能的系统。很多冷却泵采用变频节能后,圆塔式冷却塔的布水器在冷却水流量减少后,其旋转布水器因水流量不足而不能保持正常的旋转速度,甚至停转,水流不能均匀分布而是汇成水流,流速加快,与空气接触面和接触时间大大减小,冷却降温效果就严重减弱。则冷却水温度会越来越高,则制冷机等制冷设备的制冷效率会越来越低(在常规的工作范围内),反而没有起到应有的节能效果。横流式冷却塔却因布水器是固定的,在水流量减少时,其水流分布基本还是均匀的,且水流流速还会相对得更慢一些,而这会更助于取得更好的冷却降温效果,即冷却水得到更好的冷却后温度可降得更低,制冷设备可得到更好的制冷效率而降低运行能耗。
另外大容量横流塔有些分有几个模块,每个模块都有独立风机、布水器、填料层等,可以独立的工作,则其工作可灵活多样。如风机可单独停止进行维修,更可以很好的满足季度变化时,风机作节能控制,只需简单的控制启停而无需复杂的变频控制。
在具体选择型号时需注意的细节有:
1、要注意其布水器的形式,对于冷却塔,我以前比较推荐“良机”品牌,但在最近一次工程使用时,发现其厂家有点偷工减料的味道,如布水器不再是封闭式管式,而是敞开的水漏式,不仅水流量大时,其将可能因没有封闭式的压力而可能溢出,更因其敞开式爆晒在阳光下,而更容易生藻类,或被其他(如灰尘)给污染。当初订货是以前的型号和结构印象,结果几年后厂家为节约成本而大改特改。所以,如有可能,应尽量要求看最新的实物。
2、 冷却风机的连接方式:我个人认为当然是直连式的最好,基本不用维修,而现在厂家为降低成本,多采用标准的双极电机,再以皮带减速。皮带式连接成本虽低,却因其皮带盘等配合性,皮带必然经常损坏而增加了维修量和故障性。如有可能,应尽量选择风机和电机是直连式的。
3、分体式和连体式差别:连体式虽然布水管、风机都是独立工作的,但其水盘是相通的,分段之间也没有完全隔断,这样风流、水流没有做到完全隔断,一是实际在维修、清洗时,不能像分体式完全独立和隔断以实现独立操作,二是运行中因风流没有隔断,当有一台风机停运时,就会有风流互窜短路而影响冷却效果,所以如设备可靠性要求较高,平时不能停机检修时,应选用分体式,而尽量不要只图便宜选择连体式。
二、菱科冷却塔工作原理与过程
菱科冷却塔工作原理:利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。基本原理是:干燥的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热的水自播水系统洒入冷却塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与不的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的。
菱科冷却塔的工作过程:
圆形逆流式冷却塔的工作过程为例,热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在冷却塔填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机。一般情况下,进入冷却塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
三、菱科玻璃钢冷却塔质量要求特点:
1)玻璃钢件成型工艺环境条件
成型时要求室温大于15℃,相对湿度小于80%。
2)外观质量
菱科冷却塔塔体外表面应有均匀胶衣层,其平均厚度不大于0.5mm,表面应光滑无裂纹,色调均匀。玻璃钢塔体外表面的气泡和缺损允许修补,但应保持色调一致。修补后塔体外表面上直径3—5mm,气泡在1m2内不允许超过3个。 塔体内表面为富树脂层。塔体边缘整齐、厚度均匀、无分层,加工断面应加封树脂。
3)树脂含量
菱科冷却塔塔体的树脂含量(不计胶衣层和富树脂层)控制在45%—55%,富树脂层的树脂含量在70%以上;喷射成型部分在65%以上;阴模对压成型玻璃钢风机叶片的树脂含量控制在43%—50%。
4)固化度
不饱和聚酯树脂玻璃钢的固化度要求不小于80%,环氧树脂玻璃钢的固化要求不小于90%。
5)玻璃钢弯曲强度
不饱和聚酯树脂玻璃钢的弯曲强度不低于147MPa(1500kgf/cm2),环氧树脂玻璃钢的弯曲强度不低于196MPa(2000 kgf/cm2)。
6)阻燃性能
对有阻燃要求的冷却塔,塔体使用阻燃树脂,其氧指数不小于26。
7)风机
风机特性参数应符合设计工况要求,其主要配件(如电机、减速器等)应符合有关技术规定。
8)风机叶片
金属风机叶片表面应光洁,无裂纹、缺口、毛刺等缺陷。玻璃钢风机叶片表面应光洁,各截面过渡均匀,表面可见气泡直径不大于3mm,展向每100mm区域,气泡数不超过3个。连接时要注意局部增强。塔体外表应有胶衣层、铺表面毡、防止龟裂(胶衣均匀平整,不宜过厚),对力学性能和阻燃性能均有要求,在有关国家标准中,对玻璃钢冷却塔的材料、原料、试验方法、检验规则均有详细具体规定。
四、菱科冷却塔选型安装注意要点:
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曲线确定型号。热力性能曲线见附表1、附表2。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,如果按装满水计算应乘以1.5。
4、本系列冷却塔用于最冷月平均气温不低于-10℃的地区,气温过低处的用户应提出预防冻结的要求,以便配置淋水导流环,不使水流到百叶上。冬季间断运行过程中,可在水槽内加电热管。本系列冷却塔用于最冷月平均气温不低于-10℃的地区,气温过低处的用户应提出预防冻结的要求,以便配置淋水导流环,不使水流到百叶上。冬季间断运行过程中,可在水槽内加电热管。
5、循环水浑浊度不大于50毫克/升,短期内不大于100毫克/升,不宜含油污和机械性杂质,必要时采取灭藻及水质稳定措施。
6、适用水温不超过60℃,如超过可在订货时说明,本厂从选材上加以解决。如需阻燃型冷却塔,请在订货时说明,本厂可以满足要求。
7、布水管按名义流量开孔,如实际流量与名义流量相差±15%以上,用户订货时应予以说明。
8、进水管水压大约为2-5米水柱,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。
10、当用户需要在冷却塔下塔体直接吸水时,需安装“自动给水管”、“急速给水管”“排污管”“溢流管”,订货时需特别提出。
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