DB31∕T 729-2013 提高大型冷卻塔風(fēng)機(jī)排風(fēng)量的節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范

提高大型冷卻塔風(fēng)機(jī)排風(fēng)量的2013-09-18發(fā)布2013-12-01實施上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I為了合理和有效地利用電能，確保國家節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展，針對石化、鋼鐵行業(yè)眾多大型機(jī)力通風(fēng)冷卻塔風(fēng)機(jī)存在著出力不足、浪費能源的弊端，從減少出口動壓損失、改善風(fēng)機(jī)進(jìn)口端流場入手，減少附加阻力、確保葉輪作功能力，采用擠拉截工藝成型風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)塔機(jī)匹配、提高排風(fēng)量，特制訂本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市發(fā)展和改革委員會、上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會、上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、上海交通大學(xué)共同提出。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：上海交通大學(xué)、上海市能源研究會、上海石油化工股份有限公司滌綸事業(yè)部、斯必克流體技術(shù)(上海)有限公司、浙江上風(fēng)冷卻塔有限公司、上海伯奴力能源環(huán)境科技有限公司。1本標(biāo)準(zhǔn)針對大型冷卻塔(單塔處理水量大于或等于1000m3/h)提高冷卻塔風(fēng)機(jī)排風(fēng)量，提出了節(jié)2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB/T7190.2玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔第2部分：大型玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。4節(jié)能改造技術(shù)路線4.1在制訂節(jié)能改造技術(shù)方案前應(yīng)先調(diào)研冷卻塔系統(tǒng)概況，查明冷卻塔風(fēng)機(jī)出口端風(fēng)筒形狀、直徑和5節(jié)能改造技術(shù)措施2DB31/T729—20135.2若風(fēng)葉與梁柱間距偏小，不能設(shè)置完整的導(dǎo)流器，則可采用開口導(dǎo)流器，并在導(dǎo)流器的開口腔室內(nèi)，設(shè)置輔助通風(fēng)，其出風(fēng)口氣流方向與主氣流方向一致，開口導(dǎo)流器出口處氣流速度的選擇與主氣流流速大小、橫梁寬度、開口導(dǎo)流器出口寬度、要求氣流場的均勻性程度諸因素有關(guān)，可通過CFD計算確定。5.3對新改造的大型冷卻塔，宜將風(fēng)機(jī)檢修平臺設(shè)計成格柵狀，以利改善氣流場；減少梁柱在迎風(fēng)面上的寬度、增加梁與風(fēng)葉間的距離均能起到改善葉片前氣流場均勻性的作用，見附錄A。5.4在冷卻塔風(fēng)機(jī)輪轂的后方會形成一個負(fù)壓區(qū)，加大了氣流能量損失，為此，宜在此位置加裝直徑為葉片根部直徑的尾錐體或圓盤，可減少能量損失、提高排風(fēng)量。5.5選用塔機(jī)匹配的高效軸流風(fēng)機(jī)來置換低效風(fēng)機(jī)，宜采用擠拉截工藝成型可一模多用、高效經(jīng)濟(jì)型軸流風(fēng)機(jī)葉片來替換，見附錄B。5.6檢查冷卻塔風(fēng)機(jī)出口端擴(kuò)壓風(fēng)筒擴(kuò)角大小及其高度值，宜采用單邊擴(kuò)角小于或等于7.5°為佳，否則應(yīng)考慮調(diào)整擴(kuò)角；對用玻璃鋼制作的風(fēng)筒，其擴(kuò)散角亦可沿程逐漸加大，從風(fēng)機(jī)出口逐漸加大到風(fēng)筒出口處最大擴(kuò)角5.7機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔進(jìn)風(fēng)口面積與冷卻塔填料淋水面積之比，可取0.5～0.6;為減少氣流在塔進(jìn)口處的損失，可在進(jìn)風(fēng)口上檐加設(shè)弧形導(dǎo)風(fēng)板，板長1m~1.5m,圓弧長半徑取進(jìn)風(fēng)口高度的1/5或采用橢圓形，長短軸之比取3;收水器上部到塔頂板高度h與風(fēng)機(jī)直徑之比h/D大于0.5為宜。5.8冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)口處應(yīng)避免突縮進(jìn)口，采用曲線收縮段，收縮曲線可采用圓弧、橢圓或拋物線，圓弧半徑取風(fēng)機(jī)直徑的1/10,對淋水截面呈圓形的冷卻塔，風(fēng)機(jī)進(jìn)口可采用維托辛斯基曲線，沿X軸線不同X值處的圓弧半徑R可按下式計算確定。L——過渡段長度，單位為米(m);R?——填料裝置半徑，單位為米(m);R?——風(fēng)機(jī)風(fēng)筒半徑，單位為米(m)。詳見圖1。圖1維托辛斯基曲線35.9橫流式冷卻塔填料頂部到風(fēng)筒根部的高度差宜取風(fēng)機(jī)直徑的1/5,確保風(fēng)機(jī)進(jìn)口前有較為均勻的流場；逆流塔應(yīng)保證風(fēng)機(jī)吸入口以下的收縮段有足夠的距離h值，增大h值既能降低阻力損失，又能補償流態(tài)緩變，h值與風(fēng)機(jī)直徑DF之比宜為1/2。6節(jié)能效果評價與計算6.1經(jīng)節(jié)能改造后冷卻塔的能效限定值應(yīng)達(dá)到DB31/T414規(guī)定值，混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量也應(yīng)符合GB50204的規(guī)定。6.2為驗證改造前后冷卻塔風(fēng)機(jī)排風(fēng)量的增值效果，可通過選點檢測改造前后風(fēng)阻的變化值進(jìn)行確定。現(xiàn)場簡便的測試方法是采用全壓測管測量，測點布置在冷卻塔填料層上面(逆流塔)或在橫流式冷卻塔氣室中選擇測點，測量空氣流經(jīng)冷卻塔填料后的全壓值，分別測出改造前后不同的全壓值，即pa和P?值，按各部件的氣流阻力損失值為依據(jù)，即可用下式計算求得改造前流量Q?和改造后流量Q?的相對變化值，即式中：Q?——技術(shù)改造前的風(fēng)機(jī)排風(fēng)量值，單位為立方米每小時(m3/h);Q?——技術(shù)改造后的風(fēng)機(jī)排風(fēng)量值，單位為立方米每小時(m3/h);pa——改造前測得的全壓值，單位為帕(Pa);p?——改造后測得的全壓值，單位為帕(Pa)。應(yīng)用上式計算的條件是，在冷卻塔測壓點前的部位在改造前和改造后未作更改、保持相同。也可按照J(rèn)B/T7190.2的測試方法分別直接測量改造前及改造后的風(fēng)量值進(jìn)行比較。4(資料性附錄)混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置本技術(shù)涉及一種混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔擴(kuò)容降阻導(dǎo)流裝置(見圖A.1和圖A.2),用于減少冷卻塔塔頂部橫梁處氣體繞流分離和控制梁后渦流區(qū)的大小。1——檢修寬梁；2——寬梁出口導(dǎo)流器；3——對稱弧形均流板；4——寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器；5——安裝平臺；6——輔助風(fēng)機(jī)；7——輔助風(fēng)機(jī)風(fēng)筒；8——平臺導(dǎo)流件。圖A.1導(dǎo)流裝置結(jié)構(gòu)及安裝位置示意圖51——檢修寬梁；2——寬梁出口導(dǎo)流器；3——對稱弧形均流板；H——檢修寬梁高度；B——檢修寬梁寬度；h——寬梁出口導(dǎo)流器高度；b——寬梁出口導(dǎo)流器的開口寬度。圖A.2安裝在寬梁上的開口導(dǎo)流器結(jié)構(gòu)示意圖6(資料性附錄)擠拉截工藝成型的軸流式節(jié)能風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片為機(jī)翼型空腔葉片，其結(jié)構(gòu)的截面如圖B.1所示，由前段空心的機(jī)翼型主體1和后段實心的尾緣2構(gòu)成，材質(zhì)為鋁合金或玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)。葉柄5采用鋼管制作，插入機(jī)翼型主體1內(nèi)腔中部特制的弧形座3中，用螺釘與葉片緊固，葉柄5的另一端通過法蘭固定在葉輪輪轂上。弧形座3可以增加機(jī)翼型主體1與葉柄5的接觸表面積，以利減少接觸變形量。根據(jù)葉片弦長的大小，可在機(jī)翼型主體1空心內(nèi)腔中設(shè)置數(shù)條與葉片中心線平行的加強(qiáng)筋4,用來加固和提高葉片剛度。對于較大直徑的風(fēng)機(jī)，葉片機(jī)翼型主體1可采用分段式結(jié)構(gòu)