中科大成科技·冷却塔
冷却塔是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行,装置一般为桶状,故名为冷却塔。
冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学,加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数,冷却较是多因素,多变量与多效应综合的过程。
产品原理:
1.冷却塔循环水系统中必须存在一定的富余能量(20%-25%),在运行时就把这些能量聚集在某个阀门处,久而久之这些能量就白白地流失掉。外置式水轮机就是利用这些“富余能量”转换为高效机械能,从而**取代冷却塔风机电机达到节电目的。
2.外置式水轮机如何能达到电机驱动效率的关键是:了解冷却塔循环水系统设计中的富余能量,同时水轮机的叶轮设计也是关键,富余能量的组成主要由以下6个部分:
1)循环水系统设计时必须考虑的余量值;
2)换热设备的势能利用;
3)水轮机的自身调节能力;
4)循环水系统的动能转换效率;
5)阀门没有开启到位时,由阀门所消耗的能量。
6)低流量通过合并再分流方法满足系统要求。
3.冷却塔旧塔节能改造
冷却塔与换热设备之间由水泵来循环驱动,外置式水轮机利用回水压力能来转换驱动水轮机作功带动风机,一般按照三个冷却塔做节能改造,设计时流量偏大实际用量在60%左右,考虑到生产需求变化,节能改造方法是:二台塔为水轮机驱动,一台塔为电机驱动在夏季时段备用,工作示意图
4. 冷却塔新塔设计
外置式水轮机的工作重点在于回水压力或回水流量来满足该水轮机带动风机作功能力,能量守恒定律——多少回水流量或压力转换=多少风机转速。外置式水轮机转速根据系统流量的增减而增减,该系统三台外置式水轮机冷却塔,水轮机出水管三台塔贯通,通过旁通阀调整流量和便于维护。
外置式水轮机冷却塔顾名思义,其主要设备是安装在冷却塔风筒外
面的水轮机。外置式水轮机主要部件是304#不锈钢叶轮、316L不锈钢主轴、蜗壳主机采用碳钢。导叶轮是能量转换的重要部件,循环水进入叶轮前,通过导叶轮时产生旋流,进一步提高了叶轮的能量转换效率。水轮机基础为900*900上、下二块钢板采用双头螺栓可调节位置(便于维护维修)。水轮机重量设计与传统型电机重量相似匹配与风筒内减速箱传动软连接等构成。
冷却塔外置式水轮机,由于安装在冷却塔风筒外面电机位置,无任何空间局限,外置式水轮机叶轮直径、片数及形状、角度可根据客户的实际情况放大设计、增加扭力提高转换效率。不同的流量、压力的系统设计,达到**的传动转换比例,实现冷却塔风机转速大于或等于原电机驱动的风机转速。外置式水轮机蜗牛形状,采用仿生学蜗牛状效应减少循环水的冲击力和震动率。
冷却塔控制分析
1 风机节能控制器的分析
提出风机节能控制管理的目的,是实现风机运行闭环自动控制。根据生产的需要预先设定供水温度,由气候气象环境对水温的影响、系统换热条件的改变对水温的影响,用温感探头的实测值及时反应出来,终通过调控降温设备的能耗来稳定供水温度,实现自控节能。
通常认为,“变频调速技术”是完成上述过程的理想方法。但变频调速技术在循环水冷却塔风机控制上的运用存在如下局限性和缺陷:
①“变频调速技术”可以做到很高的控温精度,但这在循环冷却水系统却不很重要。
②变频器自身的能量损耗(平均运行效率不足90%)影响节能效果。
③变速运行造成风扇叶片攻角改变(迎风角),风机脱离工作点运行使效率降低。
④电机脱离额定转速的低速运行,以及转速、扭矩、功耗之间的非线性关系,也使电机的运行效率大为降低。
⑤变频调速系统价格较为昂贵(每千瓦1000元左右),新建工程和老设备改造都需较大投入。
⑥设计上还必需考虑变频调速器运行在某些特定转速时的破坏性共振问题,和变频调速器产生强电磁污染对其它仪表的干扰等问题。
2 风机安全监控器分析
提出风机安全监控管理的目的,是为了自动检测出振动、油温、油位的变化数值,并进行显示和记录,同时对检测值**限的风机进行和停机,以求达到风机安全平稳运行的目的,减少甚至杜绝风机损坏事故的发生。根据现场管理的实际情况,确定了“风机振动”、“滑油油温”、“减速箱油位”3个参数是保证风机安全重要的运行参数[3]。又确定了“测量范围”、“测量精度”、“巡检时间”等共15项设计参数进行研发制作。该系统于1993年9月在循环水场得到试用,命名为“KR-93机安全监控器”。
该系统运用了多参数组合探头技术、数字指令编码技术和计算机网络管理技术。三参数组合探头安装于风机减速箱泊尺固定座上,其探杆直接插入滑油中,将减速箱内的油温、泊位及设备振动值直接转换为号,并远传至控制室内的风机安全监控器。每台安全监控器可以用一条四芯电缆挂接8只组合探头,对8台风机的运行参数进行实时监控,同时完成数字显示。**限、**限停机等多相功能。经过了多次的试验和改型设计,已经成功运用于设备生产现场,各项参数达到了预定的设计要求。
3 实现计算机联网控制分析
上面介绍的两种测控系统,可以通过一条四芯通讯电缆(RS-422标准串行接口)与1台管理计算机连接,计算机可以是通用型PC机或工控机。当配备相应的组态化监控管理软件(DCS-900软件),即可与多台KR-933、KR-939监控器实现联网控制。与计算机联网后的风机监控器增加了如下功能:
①同时监控网内所有控制器的测量参数,实现综合管理。
②修改网内各控制器的设定参数。
③根据各控制器运行参数变化实现系统优化管理。
④进行历史数据及图形的记录,帮助分析,方便查询。
4 风机管理研究的效果分析
4.保证风机安全运行
根据现场经验,处于完好状态下的风机,其油温、油位、振动曲线的特征如下:
①油温曲线:从开、停机时刻起逐渐升、降,约1h左右变成一条近似直线的平滑曲线。
②泊位曲线:无论是否开机,都应近似一条水平的直线。
③振动曲线:开机状态下,围绕一条虚拟的直线作上下窄幅振荡的不规则曲线。
5 不足之处分析
5.1 大型风机不适合应用KR-933节能控制器
对于大功率少机组风机的循环水场,由于每开停1台风机,都会对水温产生很大的影响。因而,应用KR-933风机节能控制器无常稳定控制水温。如*六循环水场共有3台直径8.53m、功率160kW的风机,假设安装风机节能控制器,在设定温度速率允差。温度允差、执行周期等参数时,必然产生较大的矛盾,很难选择出适当的参数值,终也达不到节能降耗的目的。这种情况下的风机管理,比较适合采用自动变频调速系统进行控制管理。也正在进行这方面的准备工作。
5.2 KR-939安全控制系统的油位测量技术还有待改进
KR-939安全监控器仍存在不足,其主要问题是油位监测,由于受恶劣条件的影响,较容易出现热丝结垢、滑油含水造成断丝故障。若探头检修不及时,还需要进行人工上塔巡检实测。
加强风机的科学现代化管理,还应在现有的基础上不断改进。
逆流式施工安装要点
1)冷却塔安装过程中应注意*,严禁在塔体及其邻近使用电焊(或气割)等明火,也不允许在场人员吸烟等。如动用明火,应采取相应的安全措施。
2)冷却塔基础应保持水平,要求支柱与基面垂直,各基面高差不**过±1mm。中心距允许
差 为±2mm。
3)塔体拼装时,螺栓应对称紧固,不允许强行扭曲安装,拼装后不得漏水、漏气。
4)冷却塔塔脚与基础预埋钢板需直接定位焊接,预埋钢板应水平、牢固。
5)冷却塔零部件在运输、存放过程中,其上不允许压重物,不得暴晒,且注意明火。
6)冷却塔进、出水管及补充水管应单独设置管道支架,避免将管道重量传递塔体。
7)风机叶片应妥善保管,防止变形。电机及传动件应上油,在室内存放。
8)为避免杂物进入喷嘴、孔口,组装前应仔细清理。
9)冷却塔安装完毕后,应清理管道、填料表面、集水盘等污垢及塔内遗物,并进行系统洗。
10)风机组装要求
(1)风机叶尖与风筒内壁径向间隙应保持均匀,其间隙为0.0075D(D 为风机直径),但
小间隙不应小于8mm;
(2) 叶片安装角度应一致;
(3)风机接线盒应密封、防腐;引线须下弯,以防水、汽进入盒内;
(4)检查风机转动是否平稳,声音是否正常,从塔**往下看叶片应顺时针旋转;
(5)试运转时,当电流**过额定电流时应立即停机,宜控制在0.90~0.95的额定值;
(6)安装完成后,用油布覆盖风机,以防脏物进入和日晒雨淋。
《中小型冷却塔选用及安装》02S106
应用流程:
逆流式冷却塔是水在塔内填料中,塔内的水从上到下,塔内的空气从下到上进行反流,这就是逆流式冷却塔。
冷却塔的三个阶段
将布水器送到塔内填料**,由于水温比较高,可以继续向空气传递热量。
2塔内的*的填料水与底部的热气进行交换,俗称逆流段。
3档填料达到底部的集水池,热水会被冷却变成冷水,逆流式的冷却塔比横流式的效率较高。
逆流式冷却塔的优点
1整套设备设计简单,配水系统通畅,整个配水过程不需要特别要求,并且不易堵塞。采用了淋水填料,防止老化和湿气回流。在温度比较低的地方,容易采取抗冻措施。并且可以设计多台冷却塔同时使用。
2整套设备设计比较简单,操作比较简单。整套设备生产成本可以控制,通常会在一些大型的冷却循环水中使用。
中科大成科技·方形横流式冷却塔
方形横流式冷却塔采用两侧进风,靠**部的风机,使空气经由塔两侧的填料,与热水进行介质交换,湿热空气再排向塔外。填料采用两面有凸点的点波片,通过安装头使点波片粘结成整体,以提高刚性,两面的凸点还可避免直接滴水,因此提高了水膜形成能力,填料尾部设有收水措施。
组成结构:
(1)面板:玻璃钢材质,表面光洁美观,耐腐蚀,防老化。
(2)填料:为改性聚氯乙烯双向点波片,热力性能好,气流阻力小,刚性好,耐热75℃、耐寒、阻燃。
(3)风机:叶片材质为合金铝板。风机气动力合理、风量大、效率高、噪声低、耐腐蚀等特点。
(4)电机和减速机:为外协设备。
(5)布水槽:玻璃钢材质,配水均匀,**低噪声型有盖板可蔽光,防杂物飞入,减少溅水声。
(6)消声罩:玻璃钢材质,内粘空腔式阻燃型聚氯乙烯薄膜消声材料。
(7)百叶窗:玻璃钢材质,可防水溅出,并可使进塔气流均匀。
(8)水箱:玻璃钢材质,起集水作用,设有自动补充水设施,可闭路循环直接吸水。
(9)骨架:为折边型钢组装结构,刚性好,重量轻,运输、安装方便,热镀锌防腐 [1]
主要特点:
1、节省空间,结构轻型化
采用专为本系列冷却塔设计的高效热交换填料,其换热面积大幅度提高,与原HBLD系列及原HBLCD系列相比,其占地面积大幅度下降,由于结构设计的优化及采用钢结构,运转重量也大大降低。
2、节省电力
采用通风阻力小的填料和由清华大学专为冷却塔设计的机翼型玻璃钢高效风机,从而减小所配用的电机功率,**低噪声型采用的电机功率较小,较节省电力,也可根据用户的要求,配用双速电机来节电。
3、运转噪声较低
采用清华大学专为冷却塔而设计的FRP材质的机翼低噪声轴流式风机和专为冷却塔而设计的低噪声电机,从而降低了冷却塔的运转噪声。**低噪声系列冷却塔的运转噪声较低,全面符合环保要求。若配用双速电机,在夜间低速运行时,还能使噪声再下降2-3dB(A),用户需要双速电机应在订货时单独提出要求。
4、良好的耐腐蚀性
塔体、水槽及面板均采用具有良好耐腐蚀性能的FRP材质,并在胶衣树脂中加有光稳定剂,具有良好的抗老化性能,经久不变色。塔体钢结构件在加工后采用镀锌处理,提高冷却塔的耐腐蚀性能,在正常使用寿命内,不需另外防腐。
5、组合方便
可采用组合方式来满足不同工况的要求,用户也可根据场地情况进行决定组合,并可根据用户的建筑物特点,调整冷却塔的外观。如用户场地十分有限。我公司也可针对用户的特殊要求进行设计,满足用户对热力性能及噪声的要求。
6、维护方便
本系列冷却塔为组合式设计,相邻冷却塔空气室相互隔开,可在冷却塔正常运转的前提下,进行维护检修,清洗填料、积水管和水箱的工作较加方便。
应用范围:
中科大成科技·方形横流式冷却塔广泛用于石油、化工、冶金、电力等企业大量的循环系统中。也适用于严寒地区,有效地解决了冬季百叶窗冰冻问题。它采用了变扭矩变较电机,使之在热力性能、耗电、塔体稳定性及噪声方面,居国内外水平。
四川中科大成科技有限责任公司 是专业从事通风设备、 净化空调设备、空调末端设备、油烟净化设备、玻璃钢化工防腐设备以及家用净化电器。集产品研发、生产、销售安装、服务为一体的**企业。公司引进行业技术人才、**的生产设备和企业管理模式。以**的产品、优质贴心的服务,以满腔的热情,欢迎您来洽谈合作