中科大成科技·圆形冷却塔
圆形冷却塔采用逆流式气热交换技术。主体采用全钢结构,玻璃钢板护围,塔体设检修扶梯供塔**设备的正常维护管理。填料采用优质的改性PVC斜梯波片,以扩散淋水面积;通过旋转布水或管式布水方式,实现布水均匀,增强冷却效果。其形状为“圆形”,故名为圆形冷却塔。
工作原理:
圆形逆流式冷却塔的工作过程为例:热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从**部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机。一般情况下,进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或**水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变。由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越*进行,水温就*降低。
材质:
玻璃钢、风机、电机、布水系统、斜梯波填料。冷却塔技术参数
1、噪声为标准测定值,距塔壁直径远,距基础1.5米高;
2、标准设计工况为湿球28℃,进水温度37℃出水32oC即水温降5℃时,逼近度4℃;
3、进水压力指接管点处水压,1Kgf/cm2=9.8×104Pa,因而本系列塔水压在0.2~0.49Kgf/cm2之间。
优点:
1、运行可靠、耐用、装配方便;
2、集水斗容量大,并装有手动、自动补水装置和排污、溢流管,*另行设计水池;
3、造价低,重量轻、风阻小、稳定性好;
4、塔体具有良好的稳定性和强度,能承受地震裂度8级,12级台风。
用途:
适用于宾馆、、公用建筑及距居民区较近的场合。
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*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。
冷却塔清洗及维护方法
清洗
因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时,有碳酸盐的生成。另外,溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀,形成铁锈。由于锈垢的产生,冷却塔换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水,结垢严重时会堵塞管子,使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大,随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高、节约能源、延长设备的使用寿命,同时节约生产时间和费用。
长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题:不能彻底清除水垢等沉积物,酸液对设备造成腐蚀形成漏洞,残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,终导致更换设备,此外,清洗废液有,需要大量资金进行废水处理。针对上述情况,国内外努力研制对金属腐蚀性小的清洗剂,而研发成功的有福世泰克清洗剂。其具有高效、环保、安全、无腐蚀的特点,不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀,能够保证冷却塔的长期使用。
方法要求
①涂刷底漆:
冷却塔表面处理验收合格后,在6小时内涂刷已经调制好的环氧底漆,底漆起着承上启下的作用,与基体有优异的附着力,道底漆涂刷前,应用棉纱蘸汽油首先将冷却塔表面擦洗干净,除去冷却塔表面的杂物和浮尘, 底漆要求均匀一致,无流淌、无漏涂、无针孔、无气泡,冷却塔表面漆膜要光滑,薄厚一致。漆膜厚度25~35um。底漆用量80~90克/m2。
转弯处、阴阳角要多刷一遍。涂刷时,立面要先上后下、先左后右、先难后易、纵横交错涂刷。待道底漆自然固化后,冷却塔表面除出杂物和浮尘,即可用同样的方法涂刷*二道环氧煤鳞片底漆。*二道底漆的厚度35~40um,用量100克/m2左右。
混凝土冷却塔表面坑凹不平处、裂缝和漏点应用环氧树脂腻子填补找平,然后在进行涂刷*二道环氧煤玻璃鳞片底漆的涂刷。
②涂刷中间漆:
待环氧底漆自然固化24小时基本干燥后,经验收合格,即用同样的涂刷方法涂刷环煤玻璃鳞片中间漆,每道涂料用量110~125克/m2,漆膜厚度为45um,并保证无针孔、无流淌、无漏涂,冷却塔表面应平整、均匀、丰满,光泽一致
③涂刷面漆:
待中间漆彻底干燥,并检验合格后,除去冷却塔表面浮尘,即可涂刷道环氧煤玻璃鳞片面漆,用量100~125克/m2,漆膜厚度40~50um;待层面漆干燥后,依次涂刷*二道面漆,厚度为80~100um,后一道面漆是关键的一道工序,涂刷时一定要保证漆液丰满、颜色均一、光滑平整,有一定的光泽,外观美观一致。
冷却塔计算说明
1、循环水量在冷却塔运转当中,因下列因素逐渐损失:
A 当热水与冷空气在塔体内产生热交换过程中,部份水量会变成气体蒸发出去;
B 由于冷空气系借助机械动力(马达与风车)抽送,在高风速状况下,部份水量会被抽送出去;
C 由于冷却水重复循环,水中之固体浓度日渐增加,影响水质,易生藻苔,因此必须部份排放,另行以新鲜的水补充之。
2、补给水量计算说明:
A 蒸发损失水量(E)
E = Q/600 = (T1-T2)L /600
E 代表蒸发水量 (kg/h) ; Q代表热负荷(Kcal/h);
600代表水的蒸发潜热(Kcal/h); T1代表入水温度(℃);
T2代表出水温度(℃); L代表循环水量(kg/h)
B飞溅损失水量(C)
冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。一般正常情况下,其值约等于循环水量的0.1~0.2%左右。C定期排放水量损失(D)
定期排放水量损失须视水质或水中固体浓度等因素决定之。一般 约为循环水量之0.3%左右。
D补给水量(M)
水塔循环水之补给总水量等于 M=E + C + D
冷却塔用于空调时,温度差设计在5℃,此时冷却塔所须之补给水量约为循环水量的2%左右。
注意事项
运转时
(1)减速机应经常检查油标油位,润滑油推荐用22~28号双曲线齿轮油或90~120号工业齿轮油,夏季用粘度大的油。次运转500小时后将油排空,换新油。
(2)风机、电机、减速机运转前须按相应产品说明书检查,特别是电机接线,应按电机厂提供的接线图接线,有时各方表示不一致,易造成接线错误。符合要求后再启动,启动顺序,由低速到高速。叶片角按样本规定数值安装后,如高速运转电流**过额定值,应停机速与我厂联系。调整风机叶片角度符合要求的标准是:A、在各风机叶片距风筒150mm处的上下缘划线得到上点和下点的高差Δh值,每个叶片的Δh值大与小之差不得大于2mm;B、距风筒150mm处叶片上缘的标高值,每个叶片标高值大与小之差值不得大于0.002R(R为风机半径);C、电机的电流在高速运转时等于额定值的0.9~0.95。
(3)如循环水、补充水水质差时应采取水质稳定措施,设旁滤器,必要时尚须采取灭藻措施。
(4)玻璃钢属燃烧体,因此冷却塔维修时不得动用明火,如动用明火则必须采取相应安全措施,并且必须经过消防、门批准,有专职消防人员、消防设施在场。如需要阻燃型玻璃钢,订货时提出,需增加相应费用。
(5)热力性能、噪声及振动等技术指标,由机械工业部*四设计研究院对设计负责,冷却塔生产厂对产品质量负责。如需机械部四院协助监督质量时,可由用户、冷却塔生产厂与机械部四院三方共同签订技术协议。
其它
循环水水质之要求(附水质限定值)
项 目
补 给 水
循 环 水
PH(25℃)
6~8
6~8
导电率(uv/CM)
200以下
500以下
全硬度(CaCO3) p p m
50以下
200以下
M碱度(CaCO3) p p m
50以下
100以下
氯离子(CL) p p m
50以下
200以下
硫酸离子(SO4) p p m
50以下
200以下
铁(Fe) p p m
0.3以下
1.0以下