玻璃钢冷却塔
“冷却塔” 是指可将水冷却的一种装置。水在其与流过的空气进行热交换、质交换,致使水温下降。
开式冷却塔是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(低焓值)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(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时,一方面由于空气与水接触的直接传热,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,即通过与不饱和干空气热传递带走水的显热,部分水蒸发将水中的潜热带走,从而达到给冷却水降温的目地。
闭式冷却塔是利用水和盘管接触,通过管壁热传递换热带走盘管内冷却工质的热量达到冷却目地。闭式冷却塔中的循环水只在冷却塔内部循环与空气换热冷却再与盘管接触带走盘管内工质热量,补水管适当补水,相比于开式冷却塔,闭式冷却塔最明显的特征就是增加盘管,需要冷却的液体工质在钢质盘管内流动不与水直接接触,通过管壁换热。
一、玻璃钢冷却塔简介
玻璃钢冷却塔(FRP cooling tower)设计气象条件大气压力:P =99.4×103 kPa
干球温度:θ =31.5℃
湿球温度:τ =28℃(方形和普通型为27℃)
冷却塔设计参数:
①标准型:进塔水温37℃,出塔水温32℃
②中温型:进塔水温43℃,出塔水温33℃
③高温型:进塔水温60℃,出塔水温35℃
④普通型:进塔水温37℃,出塔水温32℃
⑤大型塔:进塔水温42℃,出塔水温32℃工业中,使热水冷却的一种设备。水被输送到塔内,使水和空气之间进行热交换,或热、质交换,以达到降低水温的目的。
二、冷却塔分类
1、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。
2、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。
3、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。
4、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
5、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
6、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
7、按玻璃钢冷却塔的外形分为圆型玻璃钢冷却塔和方型玻璃钢冷却塔。
三、冷去塔适用范围
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。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入大气中。例如:火电厂内,锅炉将水加热成高温高压蒸汽,推动汽轮机做功使发电机发电,经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器,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。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水,使水温度升高,挟带废热的冷却水,在冷却塔中将热量传递给空气,从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围:主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域,应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。
四、结构形式
玻璃钢冷却塔由冷却塔体、风机组件、电机组件、深水盘、溅水装置、布水装置、管道系统、支架、供货零部件间的连接紧固件、密封垫片及所有必需的零件和材料组成。
①所有塔体钢架结构由上海交通大学力学系经过静力校核,能耐里氏8级地震,12级台风袭击。整塔结构非常稳固,钢架构件均经镀锌和防腐油漆双重处理,具有良好的耐腐蚀性能。塔内构件也可根据不同水质或用户要求配置非金属件与不锈钢件。
②电机、风机选用国内最有影响的专用厂家生产的产品。电机为冷却塔专用户外型电机,防护等级IP54,绝缘等级F级,各项性能均符合国际电工委IEC标准,并可根据用户要求配置双速或三速电机,以利不同气候状态下节能。风机为玻璃钢机翼型风机,具有气动性能好,风量大、效率高、噪声低、使用可靠、运转平稳等优点。
③散热填料采用高效改性PVC材质。片型经西安热工所、北京水科院测试,具有气流阻力小、比表面积大、亲水性好、散热系数大等优点,且不易堵塞、清洗方便、强度高、阻燃性能好、耐老化等工艺特点。
④塔体、风筒采用FRP制作,表面敷有胶衣树脂,具有鲜艳光洁、耐腐蚀、抗紫外线等优点。胶衣采用外资企业产品,颜色可由用户自行选定。风筒采用最新的速度回转型风筒,具有动能回收率高、强度大、抗风雪荷大等优点。
⑤采用国内最先进的波160-45型收水器,收水效率高达99.99%以上,片材材料为PVC为FRP。
⑥引用国际先进技术一次注塑成型的ABS喷嘴,具有供水压力低,布水均匀、不堵塞、无中空现象等优点。
五、冷却塔的作用
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。
1.火力发电厂一般都有冷却塔。水经加热后,产生高压气体推动汽轮机发电,而剩余的气体需冷却。
2.中央空调也有冷却塔作用是起到冷却循环液的作用。3.还有专业生产玻璃钢冷却塔,俗称冷却水塔、冷水塔、凉水塔、玻璃钢塔、水塔等,主要有方形,圆形,横流式,逆流式,无填料喷雾式系列冷却塔。
自动旋转雾化式冷却塔与传统填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟的优点:
1、由于无填料,塔内基本处于空心状态,风机阻力小、噪音低。
2、采用专利技术生产的高效率收水器,有效的减少了漂水,节水效果明显。
3、塔体采用流线型设计,风扇与风筒配合间隙小,产生风量大、风速快,冷却效果好。
4、自动旋转雾化器采用高分子耐磨材料制造,耐腐蚀、使用寿命长。
5、采用模块化设计,便于运输、安装、调试。
6、无堵塞、无维修、运行稳定可靠。彻底消除了填料塔因循环水中的杂质堵塞填料和填料老化、变形、脆裂、布水喷头堵塞及冲落、填料碎片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象。彻底消除了频繁清洗、更换填料和布水喷头的麻烦。
六、冷却塔冷却机理
1、冷却塔冷却效果取决于三个要素:
①冷空气量与冷却水量的比值(气水比):
WGFB塔由于填料取消后使冷却塔的系统阻力-风机的全压值降至填料塔的50%,塔阻力降低,轴流风机风量增至填料塔的120%,相同冷却水量时,气水比增大20%,实践证明WGFB塔气水比为900:1,填料塔为700:1(体积比)。
②冷却介质(冷空气)和被冷却介质(水)接触的比表面积:
WGFB塔采用GFN高效低压雾化装置,在较低的压力(雾化装置工作压力仅为0.03-0.035Mpa,进水总管零平面处压力0.08-0.15Mpa)下,将水喷射成0.5~1mm微小雾滴,比水被填料分散成的膜状比表面积大5%,能连续快速地更新传热传质表面积,迅速将雾化流的潜热带走。
③冷却时间(空气和水的接触时间):
WGFB 塔采用上喷式,将雾化装置合理分布安装在进风道上方,使水的雾粒在塔内有顺流和逆流两个过程,部分雾粒在塔内喷雾段上部呈悬浮状态,因此水在塔内的停留时间大大延长,充分保证了冷空气和水的热交换时间。
WGFB塔的设计构思正是基于以上三个要素并摒弃传统填料塔的不足而使用的冷却效果、工作可靠程度趋于理想化。
2、WGFB-无填料喷雾塔的优点:
①阻力小、冷却温差大、逼近度小:
由于WGFB塔的冷却元件(高效低压离心雾化装置)将水喷射成0.5mm微小雾滴,其比表面积远大于水被填料分散成膜状的比表面积,气水传热表面积大,且布水均匀,避免了填料老化变形及堵塞而产生的死区、沟流等导致冷却点温度分布不均匀现象,冷却效果明显优于填料塔
②运行费用低,节能效果显著:
GFN低压雾化装置工作压力仅为0.035MPa,比水压自转式雾化装置工作压力0.2MPa低0.17MPa,配套水泵功率大大降低。WGFB塔系统阻力为填料塔的1/2左右,在冷却水量、风机相同时,配套电机功率降至填料塔的60%,节能效果显著,加之消除了清洗更换填料和布水喷头的费用,运行费用大大降低。
③WGFB塔由于取消了填料,塔的系统阻力降至原来的1/2:
WGFB塔由于取消了填料,塔的系统阻力降至原来的1/2,在风机相同的情况下,由风机特性曲线可知,风量增至原来的1.2倍。气水比也增至原来的1.2倍,因此冷却温差较填料塔大2℃。
③WGFB塔喷雾雾粒均匀、无堵塞、无维修、运行稳定可靠:
WGFB塔克服了填料塔填料老化、变形脆裂和布水喷头堵塞及冲落、填料脆片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象。其寿命较填料塔延长叁年以上。
④冷却水量大:
即在同风机同温差下,塔系统阻力减小,风量增大,冷却水量比填料塔提高20%。
⑤嗓音小,比填料塔低6dB:
由于风机静压值降低,使冷却塔的噪音比填料塔低6dB。根据空气动力学原理,风机噪声 L=101gQ?;;P2+△LA 式中:L 风机噪声(dB)/Q 风量(M3/H)/P 风压(MMH2O)/△LA比噪声常数 从上述公式中看出,风机噪声的大小与风压的平方的对数值成正比,风压越高,噪声越大;反之,风压越低,噪声则越小。经计算,当风量不变,风机的压力由13mmH2O降低至7.5mmH2O时,风机的噪声将降低6dB,因此,由于WGFB型无填料喷雾冷却系统的压力降低,其配套使用的风机的噪声也会降低,因此,整个冷却系统的噪声较填料塔低。
⑥无飞水现象,具有良好的环保效益:
由于WGFB塔采用我所研制的专用收水器防止飞水现象的发生,避免了水损失,同时也避免了冷却水中药剂的损失,节约水资源,且保护了生态环境。
七、选型及参数
1、代码意义:
G —工业型、 B—玻璃钢、N—逆流式、L —冷却塔 500T—水量。
2、设计参数:
空气湿球温度τ =28℃、进水温t 1 =43℃、出水温t 2 =33℃。
3、结构特点:
工业型即中高温冷却塔,水温降一盘为 10 ~ 25 ℃。该型增加了塔体直径、风量风压、功率、填料高度等一系列措施。它知合于水温降较高的工业用水的冷却。
4、选型使用:
①选用时须知水量 Q 、进水温度 t 1 、出水温度 t 2 及设计湿球温度 t ,根据热力性能曲线确定型号。
②就材料的耐寒性而言,能适用于 -50 ℃的地区,但是对于最冷月平均气温低于 -10 ℃的地区,订货时应提出要求防结冰措施,出厂前可配有淋水导流环,使水不流到百叶窗上。
③循环水浑度不大于 50 毫克 / 升,短期不大于 100 毫克 / 升,不宜含有油污和机械性杂质,必要时采取来藻及水质稳定措施。
④小于 125 型的冷却塔,外面连接的进出水管与冷却塔连接处应设支座,防止过多的重量压在塔壁上。
⑤布水管按名义流量开孔,如实际水量与名义流量相差 15 %以上,订货时说明,由制造厂改变开孔尺寸。塔的进水管水压大约 2 米到 5米水柱。设计时不要压力过高,否则流量过大会飘水。
⑥本产品适用于水温不超过 60 ℃,如超过 60 ℃的,订货时提出,本厂在选材上加以解决。如需阻燃型冷却塔,订货时须说明,本厂可以满足要求。
5、技术参数
技术参数说明:
●各湿球温度(T)的冷却水量都是以进水温度t1=37℃,出水温度t2=32℃,水温降△t=5℃的工况,其冷吨数以27℃(T)1RT=3900kkal/h折算的。
●进塔水压以基座底面为准,其水压相当于进入配水箱接口的自由水压1.53Pa,即等于1.5米水头。
●噪声以遮声板外塔的当量直径远,不计遮声面积,距地面1.5米高的dB(A)值。
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