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空调体系中的冷却塔运用手册

发布时间:2022-01-25 11:38:33 来源:英亚体育下载app               

  冷却塔是水与空气进行热交换的一种设备,它首要由风机、电机、填料、播水体系、塔身、水盘等组成,而进行热交换首要由在风机作用下比较低温空气与填猜中的水进行热交换而下降水温。

  在冷却塔的水气热交换中,水蒸腾吸收潜热、湿空气升温吸收显热,是冷却水温度降 低的原因。据热平衡原理有:

  众所周知:水的蒸腾潜热是很大的(约 2427.9KJ/KG或 580Kcal/KG)而空气的比热则是很小的(0.2Kcal/kg℃),所以两种热量传递办法中,尤其是在气候温度比较高时,水的蒸腾吸收的热量是引起冷却水降温的首要原因,而水、气之间的温差传递则是非有必要的,二者比值将跟着气候条件而改动。一般,可设水蒸腾吸热占总散热量的 75~80%,温差传热占 20~25%,并以此比值估量水塔的空气用量,可是实践上则不然,许多资料标明,实测数据亦证明,水蒸腾吸收的热量随气候条件改动是很显着的,高可达 95%以上,低则小于 75%,了解冷却水塔的作业原理,就不难进行耗水量剖析,如不考虑冷却水体系的漏损,则冷却水的耗费包含如下三部分:

  ①冷却水的部分蒸腾:部分水蒸腾引起冷却水耗费是正常的、有必要的,其耗费量不只同冷却水自身的质量、流量、降温起伏(即热负荷)有关,一起还和入塔空气的温度(包含干球温度和湿球温度)和质量流量有关,为了向用户供给较可信的蒸腾数据,在搜集并剖析有关数据的根底上,用实验办法验证,测得数据用如下公式核算的:e=G(X2-X1)/L×100%

  下表列出搜集的文献数据及的实测数据,不难看出文献值的均匀值与实测值是 极端挨近的。因而,对冷幅为 5℃(或 9°F)的规范型冷却水塔,按 0.83%冷却水量或 0.166% 冷却水量/1℃(或 0.088%冷却水量/1°F)估量水的蒸腾丢失是可信的、合理的。

  ②冷却水的适量放空:为了确保冷却水的水质到达国家环保要求,答应冷却水有必定份额的放空量,以便弥补更新。一般,此放空量操控在冷却水总量的 0.3%,亦可由用户据环保技能规范自行确认放空量。

  怎么采纳活跃的有 效的办法,来按捺肺亲和性菌的繁衍和繁衍,归纳国内外有关文献介绍的办法,大致如下:

  C、下降冷却水养分化程度—即供给较大份额的弥补水,有关资料指出:弥补水量占总量的4%时,仍可测出有肺亲和性菌,不言而谕,从防止肺亲和性菌繁衍而言,弥补水应大于总量的4%。事实上,上述办法非常简便易行,但又是非常有用的,值得注意的是:要清晰准则,付之施行,锲而不舍。

  ③飘水丢失:这是一项非正常的水耗,也是衡量一台冷却水塔技能功能的目标之一,一般飘水丢失应操控在冷却水总量的0.2%以下,它的巨细和水塔的结构(是否采纳除水设备)、风机的功能(包含风量、风压及叶片视点的调理以及它们之间的匹配等)、水泵的匹配以及水塔的设备质量等要素有关。

  综上所述,冷却水塔处于正常运转时,弥补水量为总水量的1.3% 。(规划时主张加大到2.5%,如考虑按捺肺亲和性菌时,则应大于4% 。)

  现在选用的水吨为单位是国际上比较常用的单位。在核算选型上比较便利,另冷却塔在选型上应留有20%左右的余量。(简略核算办法)

  在选用水泵时要在100吨水中留有10%的余量,在比较低的扬程时可选用管道泵,在扬程高时则宜选用IS 泵。

  民用修建空调冷却循环水体系的冷却塔,一般选用定型产品。现在市场上首要有逆流式冷却塔和横流式冷却塔两大类。逆流式冷却塔底部进风,冷却水与空气逆流触摸,热交换率高,当循环水量和容积散质系数β xv 相同,填料容积比横流式要少约15%~20%,因而逆流式冷却塔体积小,占地要少。因为水气逆向活动,故风阻较大。为减小进风口的阻力,往往需求进步进风口高度来减小进风速度,因而塔身较高。横流式冷却塔两边进风,填料高度挨近塔高,对气流无阻力,维护检修便利,高度比逆流塔低,结构安稳性好,有利于修建物立面安置和外观要求。关于小流量的循环体系,优先选用逆流式冷却塔。关于大流量的循环体系,能够选用横流式冷却塔。

  民用修建对环境要求较高,因而冷却塔应安置在远离防噪声要求高的场所,并选用超低噪音型冷却塔。关于高档宾馆、别墅、医院、疗养院等修建,对防噪声要求更高,此刻还应进行特别隔音处理,如设隔声帘、轻质隔音导向墙等。

  噪声:冷却塔的噪声等级为低噪声型、超低噪声型。其噪声目标应契合国家规范GB/T7190.1-2008《玻璃纤维增强塑料冷却塔 第1部分:中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔》

  当水泵并联运转时,单台水泵的出水量将会衰减,跟着并联作业的水泵台数的添加,单台水泵的出水量衰减得也越凶猛。具体来说,在水泵类型相同状况下,以一台泵作业时的流量为Q=100m 3 /h计,当两台水泵并联运转时,总流量为Q=190m 3 /h,单台水泵的出水量衰减5%;当三台水泵并联运转时,总流量为Q=251m 3 /h,单台水泵的出水量衰减16%;当四台水泵并联运转时,总流量为Q=284m 3 /h,单台水泵的出水量衰减29%;当五台水泵并联运转时,总流量为Q=300m 3 /h,单台水泵的出水量衰减40%。这便是水泵并联作业的特性。

  因为空调体系负荷随时节、昼夜、修建功能和用户的改动相差较大,冷水机组工况也是千变万化。为了便于与冷水机组工况坚持一致,在实践工程规划中,往往采纳与冷水机组一一对应的方式装备循环水泵与冷却塔。因为存在着水泵并联作业的特性,当冷水机组工况改动时,体系循环流量以及每台循环水泵的流量,都会产生较大改动。为便于评论,咱们依照设置3 台冷水机组、3 台循环水泵、3台冷却塔的状况来进行评论。假定总循环流量Q=1500m 3 /h,冷却循环水体系配水均匀,则在全工况下,每台循环水泵的流量均为500m 3 /h。当仅有一台冷水机组、一台循环水泵运转时,因为并联运转变成单台运转,流量增大了1.19倍,即流量由500m 3 /h 增大为595m 3 /h,也便是说,经过冷却塔的循环水量也一起增大了1.19倍,冷却水量增大为595m 3 /h。若按全工况时总循环流量的1/3,即500m 3 /h 的冷却水量挑选冷却塔,很显然,所选冷却塔冷的冷却才能显着缺乏,形成冷却塔出水温度过高,终究引起冷水机组过热而停机。

  因而,冷却塔不该因水量改动而下降冷却效能,既要满意全工况、水泵并联运转时循环水量,又要满意单台机组、单台水泵运转时增大了的循环水量。因而,咱们挑选冷却塔时,应以水泵独自运转时的流量来确认冷却塔的冷却水量,再以并联运转时单台水泵的出水量来校核冷却塔的配水体系,若循环水量小于冷却塔额外循环水量的80%,则阐明冷却塔的配水体系现已不能满意现在的工况,应从头进行规划了。当冷水机组、冷却循环水泵为4 台或4 台以上时,因为水泵并联作业时单台水泵的出水量,均小于冷却塔额外循环水量的80%,形成冷却塔以及循环水体系不能正常作业。此刻,能够在冷却塔进水管上恰当设置流量操控阀,操控进水量在设备答应的范围内。

  别的,因为冷却塔受相邻冷却塔湿空气回流、修建物侧壁、广告牌对气流的影响,冷却塔的冷却作用达不到规划要求,因而,冷却塔在选型时也应恰当扩大。一般可按冷却循环水量115%~120%进行选型。

  冷却塔规范规划工况:进水温度t1=37℃、出水温度t2=32℃、规划温差△t=5℃、湿球温度τ=28℃、干球温度θ=31.5℃、大气压力P=99.4KPa;

  规划人员应依据该型冷却塔的技能功能参数、热力特性曲线(或非规范工况水量选用表)进行选用。规划循环水量不宜超越冷却塔的额外冷却水量;当规划循环水量小于额外冷却水量的80%时,应对冷却塔的配水设备进行校核并由生产厂家做出相应调整。

  选用冷却塔时所选用的空气干球温度和湿球温度,应为当地历年均匀不确保50h的干球温度,并应与所服务修建空调体系规划核算干球温度和湿球温度相一致。

  关于最冷月均匀气温低于-8℃的区域,且冬天也需求运转的空调体系,冷却塔选用及订购时应特别阐明,以便生产厂家采纳必要的防冻办法。

  它等于冷却水进、出塔的温差,标明冷却水经过水塔后的降温起伏(简称冷幅△t),△t 值的巨细是由运用者要求规则的,但假如一个水塔的热负荷和水流量确认时,它的巨细也就被决议了。

  tw2-空气的湿球温度,它等于冷却塔出水温度与空气湿球温度之间的温差,标明出塔水温迫临湿球温度的程度,简称迫临度 A,当一个冷却水塔的热负荷、水流量以及空气入塔条件确认时,迫临度A是该塔容量的函数,较大容量的水塔,能得到较小的A值,即出水温度越迫临湿球温度,下面运用△t、A的界说解说几个用户重视的问题:

  1、冷却塔出水温度能否低于 32℃,比如说 30℃或 25℃和一般降温用的热交换器相同,迫临度 A 便是热交换器的冷端温度差,因而,冷却水塔的出水温度只能迫临空气的湿球温度而不能等于或低于湿球温度,不然,不只散热面须趋于无限大,一起结构上要采纳许多杂乱的技能办法,依据上述,对冷却塔取 A≥3℃是较合适的(CTI 引荐:取A≥t=5O℉或 F≥2.8℃),由此可推论出,若空气的湿球温度 tW2=27℃,那麽冷却水塔出水温度 t2=30℃是有或许的,而 t=25℃则是达不到的;但假如 tW2<25℃,则 t2>25℃又成为或许了。其或许性与否,与气候条件有关,因而,不同国家、不同区域的冷却水塔规划条件是不同的,假如一个国家地跨不同温区,则有关规范中会规则一个规范规划条件(我国规范为28℃湿球温度),用于湿球温度不同的区域时则需进行换算。

  2、相同水量,相同湿球温度,不同进出水温度但坚持△t(进出水的温差)值相一起,选塔容量是否相同?答案是:否!

  有人提出:水量相同,湿球温度相同(如 27℃),冷幅△t值相同(△t=5℃)但进出水温度别离为37/32℃和 35/30℃,那么选用的塔容量是否相同?

  对上述条件,尽管塔的热负荷是相同的,但按 CTI引荐办法经核算标明:与 37/32/27℃比较,作业条件为 35/30/27℃时,选用塔的容量应加大 1.45 倍,这是因为第二组条件的迫临度A=3℃(30-27℃)较小,散热面应加大(即塔体要 加大)的原因。

  民用修建空调冷却循环水体系一般不设集水池,而选用加大集水盘型冷却塔。一般冷却塔的集水盘有用水深为300mm~400mm,加深集水盘的有用水深为500mm~600mm。在冷却循环水体系发动时,冷却塔配水管及填料上的附着水来不及弥补至集水盘,因为循环水泵的抽吸作用,形成集水盘里的水被敏捷抽暇,引起体系进气,此刻水流状况为杂乱的气液两相混合流。因为水流掺气较严峻,极易形成水泵汽蚀,一起产生较大的水流噪音及喘振。停机时,配水管及填料上的附着水持续进入集水盘,形成集水盘里的水溢流。因而,冷却塔应选用加大集水盘型,一起,将冷却水回水总管恰当扩大,一方面增大蓄水量;另一方面下降流速,减轻掺气,消除水泵气蚀,下降水流噪音及喘振。回水管流速可操控在0.6m/s~1.0m/s,回水管管径依此流速来确认。

  冷却循环水体系的配水管路、回水管路规划也应合理。配水体系应做到配水均匀,防止近端冷却塔进水过多而溢水,远端冷却塔进水过少而亏水。假如配水管路受条件所限做不到均匀配水,则可在冷却塔进水管上设流量操控阀,操控进塔水量均衡。

  环境温度在一天早、中、晚时段,呈低—高—低改动,因为冷却塔选型时是依照最大负荷来确认的,在没有运用具有负载随动调理特性的操控体系中,不管环境温度和用户负荷怎样改动,冷却塔风机都长时间固定在工频状况下全速运转,形成了能量的巨大糟蹋。故下降冷却塔风机的能耗,关于节约能源,下降运转费用具有很重要的含义。

  下降冷却塔风机的能耗的最佳计划是操控风机转速,可经过变频调速技能来完成。操控原理是,依据环境温度改动,温度传感器测定冷却塔出水温度,再转换成规范的电信号,送到风机操控柜变频器,经过改动变频器的转速来改动风机运转的转速,然后到达风机节能的意图。选用变频技能不只能够节约能源,还能够完成智能操控,延伸设备运用寿命。若变频器呈现毛病时,可将转换开关切换到手动状况。冷却塔风机也可选用双速风机,相同能够到达节能的意图。

  规范型塔规划工况参数:规划温差5℃进水温度t1为37℃,出水温度t2为 32℃,湿球温度为28℃,大气压为 9.94×10 4 Pa。

  外壳,底盘等首要部件为玻璃钢件,外表胶衣层运用进口面胶,润滑,亮丽,胶衣层均匀厚度不大于 0.5mm,外壳轻盈结实,弯 曲强度大于 250MPa,按用户要 求运用阻燃性树脂,氧指数大于 33,一切钢架件进行热浸镀锌处 理,外表漂亮,耐腐蚀

  选用阻燃性改性PVC 资料制成,质轻耐性好,亲水性好,进步热交换功率;依据用户要求可 选用高温型填料。

  逆流塔选用35×20-75°斜波填料片,热交换充沛,但风阻 大,横流塔选用马利薄膜填料片,水流面积大,风阻小,但填料体积是逆流的2倍左右,本钱高。

  设备后的冷却塔进风面与修建物须坚持必定间隔(见阐明书), 防止引起热空气回流,有热源和火源区域应间隔更远。

  横流塔比逆流塔空气回流多,故横流塔进风面与修建物距 离应远,单台同类型横流塔比逆流塔占地面积大,但多台运用时,因为横流塔可多台并 联,而两台逆流塔之间须有半个塔径以上间隔,故组合式横流塔可削减占地面积。

  周围有巨大修建物、烟囱等热源较多的区域,冷却塔 数要求不多的扬合用逆流塔有优势,占地面积小。

  冷却塔作业特性决议了冷却塔作业时有少数飘水丢失,均远低于环境维护规则目标噪声是对环境的一种污染,均优 于国家规范。

  因为横流塔进塔风速比逆流塔低,故横流塔飘水丢失小;圆形逆流塔飘水丢失为 0.1% ,横流塔飘水丢失为0.005%,逆流塔噪声来历首要是落水声和风机声,而横流塔首要是风机声,水声很小,故全体噪声横流塔低于逆流塔,但超低噪音逆流塔的噪音也很低。

  横流塔入风口大,风速低,阻力丢失小,故部分塔电机功率比逆流塔低;将两种塔的本钱,运送费用,修理费用及电机能耗比照,大约2-4年两种塔费用附近,运用时间越长,横流塔相对费用越低。

  四个面均可并装,节约占地,但进风面积会变小,影响进风量,故并装时,需添加进风高度,然后水声会更大,接近塔的中心部位风量会偏小(死角),形成热效不均衡,影响塔的功率。

  冷却塔应安置在修建物最小频率风向的优势侧,其四周除应满意冷却塔排出的湿热空气不会被再次吸入冷却塔内,并留有设备管道和其他隶属设备的满足空间及检修通道外,还应考虑噪声、飘水等对修建物及周边环境的影响。

  冷却塔宜单排安置。当需求多排安置时,塔排之间的间隔应确保悉数冷却塔一起作业时的进风量,每排的长度与宽度之比不宜大于5:1。

  冷却塔不该安置在锅炉房顶及有较多热量产生或粉尘飞扬的场所,并尽量防止使冷却塔夹在巨大修建物中心的狭长地带。

  冷却塔根底预埋钢板方位应精确并坚持各根底预埋钢板顶面标高在同一水平上。标高答应差错宜操控在±1mm,中心距答应误差为±2mm。

  在冷却塔设备及修理过程中,不得在塔上动用电、气焊等明火。如需求动用明火,应采纳相应的安全办法。

  设置于修建物房顶的冷却塔,应依据该修建物防雷分类进行防雷处理。冷却塔上电气设备的显露可导电部分应牢靠接地。

  维护操控:水泵发动后,水流开关检测水流状况,如产生断水毛病,备用泵主动投入运转;无备用泵时制冷机组主动停机。水流开关由弱电单位在每台制冷机组冷冻水与冷却水出水管上别离设置。

  冷却塔应设置现场手动操控风机电源开关,在现场手动操控开关切断后,机房不能远间隔发动冷却塔风机。

  循环冷却水体系规划浓缩倍数宜为2.5~4,体系的水质操控目标可参照《工业循环冷却水处理规划规范》GB/T50050-2017。

  修建空调体系循环冷却水的水质安稳处理应结合水质状况,合理挑选处理办法及设备。处理办法一般可采纳阻垢缓蚀、灭菌灭藻和旁滤处理等办法。

  循环冷却水的水质安稳宜此阿勇化学处理法。经证明确能确保水质安稳处理作用时也可选用物理处理法(如电子、静电、内磁水处理设备等)。

  当选用过滤法去除悬浮物时,旁滤水量宜为体系循环水量的1%~5%,循环水量大的体系选用下限,循环水量小的选用上限。

  循环冷却水量较大的体系及有条件的区域,水质安稳处理宜有专业水处理公司对体系水质进行动态模仿实验,确认药剂品种及投加量,并供给盯梢服务。