冷卻塔.技術(shù)手冊(cè)1

1、精品文檔technical manual技術(shù)手冷卻塔基本工作原理1.1冷卻塔中的散熱關(guān)系在濕式冷卻塔中，熱水的溫度高，流過水表面的空氣的溫度低， 水將熱量傳給空氣，由空氣帶走，散到大氣中去，水向空氣散熱有三 種形式接觸散熱、蒸發(fā)散熱、輻射散熱。冷卻塔主要靠前兩種散熱，輻射散熱量很小，可勿略不計(jì)1. 2蒸發(fā)散熱原理蒸發(fā)散熱通過物質(zhì)交換, 即通過水分子不斷擴(kuò)散到空 氣中來完成。水分子有著不 同的能量，平均能量有水溫 決定，在水表面附近一部分 動(dòng)能大的水分子克服鄰近水 分子的吸引力逃出水面而成 為水蒸氣，由于能量大的水 分子逃離，水面附近的水體填料水薄膜飽和空氣層Pv填料（膠片）PvPaPdPd圖1

2、.冷卻塔水蒸發(fā)過程工作原理圖Pv 水面薄飽和層的蒸汽壓力 PaPv 一濕空氣中的水蒸汽分壓力Pa能量變小，因此，水溫降低，這就是蒸發(fā)散熱，一般認(rèn)為蒸發(fā)的水分子首先在水表面形成一層薄的飽和空氣層，其溫度和水面溫度相同， 然后水蒸氣從飽和層向大氣中擴(kuò)散的快慢取決于飽和層的水蒸氣壓力 和大氣的水蒸氣壓力差，即道爾頓（Dolton ）定律，可用圖1表示此 過程。1. 3冷卻水塔的工作原理實(shí)際上冷卻水塔工作原理就是上述水蒸發(fā)熱質(zhì)交換的運(yùn)用，即將 熱水噴灑在散熱材表面與通過之移動(dòng)空氣相接觸，此際熱水與冷空氣 之間產(chǎn)生濕熱之熱交換作用，同時(shí)部分的熱水被蒸發(fā)，也即蒸發(fā)水汽國曲下載精品文檔中其蒸發(fā)潛熱被排放至空

3、氣中，最后經(jīng)冷卻后的水落入水梢內(nèi)，然后再回到所需設(shè)備利用、循環(huán)，具體見圖 根據(jù)熱力學(xué)定律，熱水經(jīng)過冷卻塔時(shí)，放出之熱量相等空氣 由入口至出口時(shí)所吸收之熱量。L x (12-t i) =Gx ( h2 hi)L/G= (h2-hi) / (t2-t i) =e/R其質(zhì)量之傳遞可以下列公式表示：2?？諝獬隹贕 , H，T 2熱水入口L 0, t1填料空氣入口>G 1, H2, T ib 十 nJ一 冷水出口，Li, T 2GXeg=ka (EI -eg) dv(1)圖2.冷卻塔工作原理示意圖3歡通下載eg：空氣總質(zhì)量熱給 k:冷卻塔單位面積之熱慣流率系數(shù) a：常數(shù)EI :在一定水溫時(shí)飽和空氣

4、熱給cal/kg (BTU/Ib)L:循環(huán)水量LPM (GPMT2:熱水溫度C (° F)T1:冷水溫度C (° F)G風(fēng)量kg/min (1b/min)H2:出風(fēng)口空氣熱燃kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air )H1:入風(fēng)口空氣熱燃kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air )L/G:水/氣比E:空氣熱始差kcal/kg of dry air(BTU/1b of dry air )R：水溫度差C (° F)i . 4冷卻塔有效容積(m、ft 3)圖3為冷卻塔冷卻過程曲線圖，上端之曲線為水的運(yùn)轉(zhuǎn)線，

5、起始熱水溫度A點(diǎn)至冷水溫度B點(diǎn)為止；下端以斜線C-D為空氣運(yùn)轉(zhuǎn)線，C點(diǎn)位置在相當(dāng)于入風(fēng)口濕球溫度之熱始處，水與空氣比(L/G)等于空氣運(yùn)轉(zhuǎn)線C-D之斜率，D點(diǎn)表示出風(fēng)口空氣溫度，斜率 C-D之投影長度為冷卻溫度差，F(xiàn)點(diǎn)表示出風(fēng)口空氣之濕球溫度。積分值 /t1 dt為冷卻過程中產(chǎn)生之熱傳遞單位數(shù)，t2 （h'-h）其值等于圖3中之ABCM點(diǎn)構(gòu)成面積，此值等于冷卻塔之特性值，其值隨水與空氣之比率而變化。kaV/L= (L/G) nxCkaV/L：冷卻塔特性質(zhì)L/G:水/空氣比C :試驗(yàn)常數(shù)N :試驗(yàn)常數(shù)Ka：填料容積散質(zhì)系數(shù)V :填料體積h'（空氣在入塔水溫下的飽和烙）h（空氣出塔

6、時(shí)的烙）空氣實(shí)際溫度曲線空氣出飽和曲線A/I烙推動(dòng)力hl '（空氣于出塔水溫下的飽和婿）hl（空氣入塔的焰）- - - 度溫塔出氣空 球濕塔出氣空 一-11 C 溫水塔出 -E r 度溫塔人氣空 - - - - - -溫水塔入t w2T1t2tw1 T2t1溫度cR,冷幅A,逼近1圖3:冷卻塔曲線圖.、冷卻塔性能參數(shù)2. 1冷卻效能部分人有一個(gè)錯(cuò)誤的概念，就是以冷幅作為冷卻水塔效能的標(biāo)準(zhǔn)，并 以著來選擇合適的散熱量，其實(shí)冷幅是冷卻水塔運(yùn)作的反映與效能是沒有 直接之關(guān)系。熱量是循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)所產(chǎn)生的負(fù)荷，它的單位為千卡 /小時(shí)（Kcal/HR） 計(jì)算公式如下：熱量=循環(huán)水流量X冷幅X比熱系數(shù)

7、熱量負(fù)荷和冷卻水塔的效能是沒有直接關(guān)系，所以無論冷卻水塔的體 積大小，當(dāng)熱量負(fù)荷和循環(huán)水流量不變而運(yùn)作下，在理論上冷幅都是固定 的。精品文檔若一座冷卻水塔能適合以下之條件而運(yùn)作：i ）出水溫度為32及37ii ）循環(huán)水流量為200L/Siii ）環(huán)境濕球溫度為27 iv ）逼近=32-27=5v ）冷幅=37-32=5計(jì)算其熱量應(yīng)為3600000Kcal/HR此冷卻水塔也能適合以下之條件有效地運(yùn)作：i ）出水溫度為33及43ii ）循環(huán)水流量為200L/Siii ）環(huán)境濕球溫度為23 iv ）逼近=33-23=10v ）冷幅=43-33=10計(jì)算其熱量應(yīng)為7200000Kcal/HR從上述舉例

8、可顯示出相同冷卻水塔可在不同熱量下運(yùn)作，而熱量的差別示極大，所以不能單靠冷幅來衡量冷卻水塔的效能。前文提及冷卻水塔的散熱量直接受環(huán)境濕球溫度影響，而以上兩列因環(huán)境濕球溫度有差別，導(dǎo)致逼近不同，所以同一冷卻水塔能在以上兩條件下運(yùn)作如常，證明冷卻水塔的效能是直接與逼近有密切關(guān)系而不能單以冷幅計(jì)算。2 2 蒸發(fā)耗損量當(dāng)冷卻回水和空氣接觸而產(chǎn)生作用，把其水溫降時(shí)，部分水蒸發(fā)會(huì)引起冷卻回水之損耗，而其損耗量和入塔空氣的濕球溫度及流量有關(guān)，以數(shù)學(xué)表達(dá)式作如下說明：令：進(jìn)水溫度為T1C,出水溫度為T2C,濕球溫度為Tw,則* ： R=T1-T 2 （） （ 1）式中：R： 冷卻水的溫度差，對(duì)單位水量即是冷卻

9、的熱負(fù)荷或制冷量Kcal/h對(duì)式（1）可推論出水蒸發(fā)量的估算公式* : E= （R/600） X 100% （2）式中：E-當(dāng)溫度下降RC時(shí)的蒸發(fā)量，以總循環(huán)水量的百分比表示 600 考慮了各種散熱因素之后確定之常數(shù)。如：R=37-32=5貝U E= （5X 100） /600 =0.83%總水量或e=0.167%/1C,即溫差為1C時(shí)的水蒸發(fā)量* ： A=T2-T 1 （ 3）式中：a-逼近度，即出水溫度（T2）逼近濕球溫度的程度C, 按熱交換器設(shè)計(jì)時(shí)冷端溫度差取值的慣例，宜取AA 3 C （CTI推進(jìn)A> 5oF即2.78C） A6是做不到，而是不合理和不經(jīng)濟(jì)。2 3 漂水耗損量漂水

10、耗損量的大小是和冷卻水塔（是否取用隔水設(shè)施），風(fēng)扇性能（包括風(fēng)量、風(fēng)機(jī)及風(fēng)扇葉角度的調(diào)整以及它們之間的配合等），水泵的匹配以及水塔的安裝質(zhì)量等因素有關(guān)，通常它的耗損量是很少的，大約在冷卻器水總流量的0.2%以下。2 4 放空耗損量由于冷卻回水不斷的蒸發(fā)而令其變化（使水質(zhì)凝結(jié)）這凝結(jié)了的冷卻回水能使整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用及導(dǎo)致藻類生長，所以部分的冷卻回水要定期排出，以便補(bǔ)充更新，而這排出的冷卻回水量，就稱為放空量。通常此放空量控制在冷卻回水總量的0.3%或由其所需要水質(zhì)的優(yōu)劣而定。放空量B=E/（ N-1） -CB 放空量（%，L/min ）E 蒸發(fā)量（%，L/min ）N 凝結(jié)量C 漂水量

11、（%，L/min ）2 5 補(bǔ)充量上述提及的冷卻塔回水耗損量要不斷補(bǔ)充，而補(bǔ)充量的計(jì)算如下：M=E+C+BM 補(bǔ)充量E 蒸發(fā)耗損量C 漂水耗損量B 放空量假設(shè)：蒸發(fā)耗損量=0.83%漂水耗損量=0.1%放空耗損量=0.25%補(bǔ)充量 =0.83+0.1+0.25=1.18%三、冷卻水塔特性 優(yōu)良冷卻能力 塔體特殊設(shè)計(jì)提供較大的散水面 積，均勻的水流分布，合理水氣 分配，冷卻性能大大提高。 高經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)轉(zhuǎn)成本 軸流式的排風(fēng)設(shè)計(jì)，較一般離心 式的風(fēng)量大，風(fēng)扇葉采用鋁合金 制成，質(zhì)輕平穩(wěn)配合高效率的減 低噪音設(shè)計(jì)采用高效超靜寬葉軸流風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)配較慢的運(yùn)轉(zhuǎn)速度或另加裝“超低噪音圍板”，以降低噪音污染。

12、 耐腐蝕、壽命長冷卻塔外殼采用玻璃鋼機(jī)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)全部經(jīng)熱浸鍍鋅處理（HOTDIP GALVANIZATION N 絕無腐蝕。7歡迎下載 。精品文檔速機(jī)需要馬力較一般小，傳動(dòng)配用途廣泛件中，傳動(dòng)配件中V型帶或齒輪可應(yīng)用于冷凍、空調(diào)、食品、輕紡均自國外進(jìn)口，使用壽命長。化工、電力、旅業(yè)等行業(yè)。以上為本公司的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但由于種種原因，用戶提出的要求是難 以現(xiàn)有產(chǎn)品系列完全滿足的，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)是經(jīng)常發(fā)生的，本公司可根據(jù) 客戶要求設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的各種塔，并保證快捷、合理、經(jīng)濟(jì)。 重要配件3.2電機(jī)及風(fēng)扇效能風(fēng)機(jī)：本公司水塔所用的標(biāo)準(zhǔn)型、低 噪型、超低噪型風(fēng)機(jī)是由浙江上風(fēng)冷卻塔 有限公司專門設(shè)計(jì)，均按寬葉大弦長

13、、扭 曲形葉設(shè)計(jì)。重量輕、風(fēng)量大能耗低、噪音低流線型高強(qiáng)度風(fēng)筒保證風(fēng) 機(jī)入口、出口氣流均勻減小風(fēng)機(jī)馬力。并 可改變?nèi)~片安裝角度，滿足不同工藝要求 和提高裝置效率，可根據(jù)用戶需要配備風(fēng) 機(jī)振動(dòng)保護(hù)裝置。電機(jī)：采用全封閉式冷卻應(yīng)用電機(jī)， 防護(hù)等級(jí)P55, 380V/3 "50Hz,并可根據(jù)用戶要求配備國產(chǎn)或進(jìn)口馬達(dá)及相匹配的變頻器。3. 3殼體的性能塔的殼體（包括低盆）是采用高強(qiáng)度 “FRP復(fù)合材料制成，表面耐腐蝕、耐侯 膠衣層采用進(jìn)口材料制造，其色種內(nèi)含抗紫外線穩(wěn)定劑，具有品質(zhì)好、外觀美、難褪色、抗老化等特點(diǎn)。3. 4 填料的性能本公司填料采用親水性材料，水能在填料表面形成水膜，緩慢流下,