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冷卻塔的工作原理、安裝、選型及故障分析
添加時(shí)間:2019-05-23   點(diǎn)擊次數:1335

 蘇州良機冷卻塔,無(wú)錫良機冷卻塔,上海良機冷卻塔,嘉興良機冷卻踏 ,常州良機冷卻塔QQ圖片20190228172028.jpgQQ圖片20190328090055.jpg冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)散去工業(yè)上或制冷空調中產(chǎn)生的廢熱的一種設備。工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱,一般要用冷卻水來(lái)導走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水,冷卻工藝設備吸取廢熱使水溫升高,再排入江、河、湖、海,這種冷卻方式稱(chēng)為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時(shí),則需要用冷卻塔來(lái)冷卻。冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進(jìn)行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。
一、冷卻塔工作的基本原理一、冷卻塔工作基本原理

      干燥(低焓值)的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機的抽動(dòng)后,自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內;飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),濕熱(高焓值)的水自播水系統灑入塔內。當水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現象,帶走蒸發(fā)潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達到降溫之目的。

 

二、冷卻塔的工作過(guò)程
以圓形逆流式冷卻塔的工作過(guò)程為例:
      熱水自主機房通過(guò)水泵以一定的壓力經(jīng)過(guò)管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統內,通過(guò)播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風(fēng)機的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內,熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換,高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內,經(jīng)出水管流入主機。
      一般情況下,進(jìn)入塔內的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著(zhù)水分子的濃度差和動(dòng)能壓力差,當風(fēng)機運行時(shí),在塔內靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動(dòng)能便會(huì )降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。
      從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說(shuō)的干球溫度)低于或高于水溫無(wú)關(guān),只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會(huì )降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì )無(wú)休止地進(jìn)行下去。

     當與水接觸的空氣不飽和時(shí),水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時(shí),水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發(fā)就越容易進(jìn)行,水溫就容易降低。

 

三、冷卻塔的分類(lèi)

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四、冷卻塔的組成
1、淋水填料:
將需要冷卻的水(熱水)多次濺灑成水滴或形成水膜,以增加水和空氣的接觸面積和時(shí)間,促進(jìn)水和空氣的熱交換。水的冷卻過(guò)程主要在淋水填料中進(jìn)行。
2、配水系統:
將熱水均勻分布到整個(gè)淋水填料上,熱水分布均勻與否,對冷卻效果影響很大。如水量分配不均勻,不僅直接降低冷卻效果,也會(huì )造成部分冷卻水滴飛濺而飄逸到塔外。
3、通風(fēng)設備:
在機械通風(fēng)冷卻塔中利用通風(fēng)機產(chǎn)生預計的空氣流量,以保證要求的冷卻效果。
4、空氣分配裝置:
利用進(jìn)風(fēng)口、百葉窗和導風(fēng)板等裝置,引導空氣均勻分布于冷卻塔整個(gè)截面上。
5、通風(fēng)筒:
通風(fēng)筒的作用是創(chuàng )造良好的空氣動(dòng)力條件,減少通風(fēng)阻力,并將排出冷卻塔的濕熱空氣送往高空減少濕熱空氣回流。機械通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒又稱(chēng)風(fēng)筒。風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒起通風(fēng)和將濕熱空氣送往高空的作用。
6、除水器:
將排出濕熱空氣中所攜帶的水滴與空氣分離,減少逸出水量損失和對周?chē)h(huán)境的影響。
7、塔體:
冷卻塔的外部圍護結構,機械通風(fēng)冷卻塔和風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的塔體是封閉的,起到支撐、維護和組織合適氣流的功能;開(kāi)放式冷卻塔的塔體沿塔高做成開(kāi)敞的,以便自然風(fēng)進(jìn)入塔體。
8、集水池:
設于冷卻塔下部,匯集淋水填料落下的冷卻水,有時(shí)集水池還具有一定的儲備容積,起調節流量作用。
9、輸水系統:
進(jìn)水管將熱水送到配水系統,進(jìn)水管上設置閥門(mén),以調節冷卻塔的進(jìn)水量,出水管將冷卻后的水送往用水設備或循環(huán)水泵。在集水池還裝設補充水管、排污管、溢流管、放空管等,必要時(shí)還可在多臺冷卻塔之間設連通管。
10、其它設施:
包括檢修門(mén)、檢修梯、走道、照明、電氣控制、避雷裝置以及必要時(shí)設置的飛行障礙標志等,有時(shí)為了測試需要還設置冷卻塔測試部件。

上述各種部件的不同組合,構成各種形式和用途的冷卻塔:開(kāi)放點(diǎn)滴式冷卻塔、風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔、抽風(fēng)(或鼓風(fēng))逆流式冷卻塔、抽風(fēng)橫流式冷卻塔等。

 

五、冷卻塔的適用范圍
      工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱,一般要用冷卻水來(lái)導走。冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進(jìn)行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。例如:火電廠(chǎng)內,鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽,推動(dòng)汽輪機做功使發(fā)電機發(fā)電,經(jīng)汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器,與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結成水,再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過(guò)程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水,使水溫度升高,攜帶廢熱的冷卻水,在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣,從風(fēng)筒處排入大氣環(huán)境中。
冷卻塔應用范圍:主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發(fā)泡、發(fā)電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域,應用較多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。
六、冷卻塔的安裝參考
1、環(huán)境選擇:
(1)、應避免裝于防水通道、易反射音量的高墻,應裝于屋頂或空氣流通的地方。
(2)、兩臺或以上冷卻塔并用時(shí),應注意塔身間距。
(3)、不應安裝在四面有外墻或密不透風(fēng)的地方,并應注意塔身與外墻間距。
(4)、應避免安裝有煤煙及灰塵較多的地方,以防止上面堵塞。
(5)、應遠離廚房及鍋爐房等到較熱的地方。
2、安裝要點(diǎn):
(1)、基礎應水平不能傾斜,冷卻塔中心線(xiàn)垂直于水平面。
(2)、對于175t以上冷卻塔的出入水管應調協(xié)支座。
(3)、當兩臺或以上水泵時(shí),應在兩盆之間加一平衡水管。
(4)、循環(huán)出入水接駁,宜用避震喉連接。
(5)、冷卻塔風(fēng)機葉片應與塔壁間隙一致,決不允許兩側間隙相差太大,發(fā)現問(wèn)題要及時(shí)解決。
(6)、電機及減速器要定期檢查維修,減速器應檢查油位。
3、啟動(dòng)檢查:
(1)、所有螺絲是否緊固,塔內是否有雜物。
(2)、風(fēng)扇及淋水系統轉動(dòng)是否順暢。
(3)、 檢查電源與馬達電壓是否一致。
(4)、皮帶組合安裝是否正確。
(5)、開(kāi)啟補水閥將水盆及水管完全注滿(mǎn)水,水位低于滿(mǎn)水喉25mm。
(6)、起動(dòng)時(shí),先于水泵、后開(kāi)風(fēng)機,檢查風(fēng)向、及風(fēng)量,及時(shí)調整直至達到要求為止。
(7)、停止時(shí),先停風(fēng)機后停水泵。
4、運行檢查:
(1)、保持水塔內清潔,定期做水質(zhì)處理。
(2)、運行約60h后,須重新檢查皮帶拉力確保正常。

3)、齒輪減速箱油位及運行150h后須更換潤滑油

 

七、冷卻塔的選項依據
       通常選用冷卻塔是根據其制冷量而定,空調制冷系統冷卻塔的循環(huán)水量,由制冷機的制冷能力、冷卻水進(jìn)出口水溫差而定,通常所指的進(jìn)出口水溫差是指標準工況下設計的。即進(jìn)水溫度為37℃ 、出水溫度為32℃、濕球溫度為28℃。
當冷卻塔所在地區濕球溫度不是標準工況,進(jìn)出水溫也變化時(shí),其逼近度(逼近度為出水溫度與濕球溫度之差)也將變化。如在北京地區,濕球溫度為26.4℃、進(jìn)水溫度為35℃、出水溫度為 29.5℃,其逼近度為3℃。
逼近度直接影響冷卻塔的制冷量,逼近度越小,其冷卻能力越??;反之,逼近度越大,其冷卻能力越大。標準型100水噸冷卻塔在逼近度為4℃時(shí);可冷卻水100噸,在逼近度為3℃時(shí),只可冷卻水量85噸,而要冷卻100噸水量時(shí),冷卻塔要選擇標準型125噸冷卻塔。
八、冷卻塔常見(jiàn)問(wèn)題和故障的分析與解決方法

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九、冷卻塔的正確操作方法
     
冷卻塔雖然是空調制冷系統中的附屬設備,但它卻擔負著(zhù)散發(fā)整個(gè)系統所吸收的總熱量的重要任務(wù)。因此,對冷卻塔的操作正確與否,直接關(guān)系到整個(gè)空調系統的制冷效果和節能。由于以上談到的冷卻塔的誤操作比較普遍,并且從開(kāi)機到關(guān)機的整個(gè)過(guò)程都存在,所以其危害極大,應引起有關(guān)操作人員和管理人員的高度重視。
冷卻塔正確的操作方法和要求是:
1
、冷卻塔的使用臺數與機組的開(kāi)啟臺數相匹配。
2
、關(guān)閉不開(kāi)風(fēng)機的冷卻塔的進(jìn)、出水閥,防止冷卻水在不使用的塔中流過(guò)。
3
、臨時(shí)增開(kāi)的冷卻塔風(fēng)機,在關(guān)掉該風(fēng)機后,千萬(wàn)不要忘記關(guān)閉該塔的進(jìn)、出水閥,
4
、每班開(kāi)機后均要檢查冷卻塔的運行情況,如發(fā)現未開(kāi)風(fēng)機的冷卻塔有冷卻水經(jīng)過(guò),要及時(shí)關(guān)閉該塔進(jìn)出水閥。將托水盤(pán)水位調節好??照{系統的冷凝器、蒸發(fā)器、螺桿式冷水機,有的機組裝有電動(dòng)閥,但電動(dòng)閥容易出故障、失靈,故應加強檢查,確保系統正常、正確運行制冷過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)熱交換過(guò)程。冷水機組的熱交換較之窗式、分體式、柜式空調復雜,前者為間接制冷,后者為直接制冷。


十、冷卻塔的噪聲治理
1
、聲源分析:
冷卻塔大量應用于城市賓館、飯店、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等冷卻水循環(huán)系統,同時(shí)在石油、化工、發(fā)電、冶金等工業(yè)企業(yè)中廣泛使用。
冷卻塔噪聲源由以下幾部分組成:
1)、風(fēng)機進(jìn)排氣噪聲;
2)、淋水噪聲;
3)、風(fēng)機減速器和電動(dòng)機噪聲;
4)、冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲。
由于冷卻風(fēng)機的工作產(chǎn)生了旋轉噪聲、渦旋噪聲和機械噪聲。它們的噪聲頻譜均具寬頻帶特性。它的噪聲值不很大,但它穿透力強。對四周?chē)用窦敖ㄖ鶗?huì )構成影響,同時(shí)也是其它噪聲源的形成原因之一。其中,主要是風(fēng)機運行進(jìn)排氣噪聲和淋水噪聲,風(fēng)機通過(guò)進(jìn)排氣口和塔體向外輻射噪聲。排氣口噪聲比進(jìn)氣口噪聲高約510 dBA),其頻譜特性是以低頻為主的連續譜,屬低頻噪聲。循環(huán)熱水從淋水裝置下落時(shí),與塔底接水盤(pán)中的積水撞擊產(chǎn)生的淋水聲,屬高頻噪聲,淋水聲的大小與淋水高度有關(guān),和單位時(shí)間的水流量有關(guān)。冷卻塔整體噪聲為以低頻為主的連續譜,沒(méi)有突出的噪聲風(fēng)值,一般在31.52000Hz之間,噪聲級約為5585dBA)。
2
、治理方法:
1)、控制冷卻塔進(jìn)出風(fēng)口噪聲,根據情況選用消聲器和隔聲屏障等不同降噪設備。
2)、控制塔體淋水噪聲,根據不同情況采用隔聲間和隔聲屏障等不同降噪設備。
3)、控制集水盤(pán)落水噪聲,根據情況采用消聲水墊和落水消聲器等不同降噪設備。
4)、控制冷卻塔振動(dòng),采用減振器和橡膠軟接等減振設備。
特別注意:在冷卻塔噪聲治理的同時(shí),要根據實(shí)地情況充分考慮冷卻塔的運行通風(fēng)需求,保證降噪設備安裝后不能影響冷卻塔的運行。

 


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