冷卻塔設(shè)計(jì)及安裝布置淺析

1、冷卻塔設(shè)計(jì)及安裝布置淺析冷卻塔設(shè)計(jì)及安裝布置淺析 目目 錄錄1 1、分類(lèi)、特點(diǎn)、原理及構(gòu)造、分類(lèi)、特點(diǎn)、原理及構(gòu)造2 2、設(shè)計(jì)選型、設(shè)計(jì)選型3 3、布置及安裝、布置及安裝4 4、噪聲及衛(wèi)生問(wèn)題、噪聲及衛(wèi)生問(wèn)題1.分類(lèi)、特點(diǎn)、原理及構(gòu)造分類(lèi)、特點(diǎn)、原理及構(gòu)造1.11.1分類(lèi)及構(gòu)造分類(lèi)及構(gòu)造1.1.11.1.1分類(lèi)：分類(lèi)：1）、按通風(fēng)方式分有自然通風(fēng)冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔、混合通 風(fēng)冷卻塔。 2）、按熱水和空氣的接觸方式分有濕式冷卻塔、干式冷卻塔、干 濕式冷卻塔。 3）、按熱水和空氣的流動(dòng)方向分有逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔 、混流式冷卻塔。 4）、按用途分一般空調(diào)用冷卻塔、工業(yè)用冷卻塔、高溫型冷卻

2、塔 5）、按噪聲級(jí)別分為普通型冷卻塔、低噪型冷卻塔、超低噪型冷 卻塔、超靜音型冷卻塔。 6）、其他如噴流式冷卻塔、無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔、雙曲線冷卻塔等。7）、按循環(huán)水路區(qū)分：開(kāi)式冷卻塔、閉式冷卻塔 。8）、按進(jìn)出水溫：標(biāo)準(zhǔn)型、中溫型、高溫型三類(lèi) 。 制冷空調(diào)上一般用前者，后二者主要用于化工、 冶金行業(yè)。 1）.標(biāo)準(zhǔn)型：進(jìn)塔水溫37,出塔水溫32 2）.中溫型：進(jìn)塔水溫43,出塔水溫33 3）.高溫型：進(jìn)塔水溫60,出塔水溫351.21.2蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱原理原理蒸發(fā)散熱通過(guò)物質(zhì)交換，即通過(guò)水分子不斷擴(kuò)散到空氣中來(lái)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

3、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，即道爾頓定律，可用圖1表示此過(guò)程濕空氣PvPvPd PdPa飽和空氣層填料水薄膜填料（膠片）圖1.冷卻塔水蒸發(fā)過(guò)程工作原理圖Pv 水面薄飽和層的蒸汽壓力 Pa Pv 濕空氣中的水蒸汽分壓力 Pa 1.31.3構(gòu)造構(gòu)造 外殼：玻璃鋼（俗稱(chēng)FRP（Fiber Reinforced Plastics）， 即玻璃與塑料復(fù)合材料）、

4、不銹鋼（單、雙層板）、塑 料 風(fēng)機(jī)：多是軸流；葉輪、材料、電機(jī)品牌、防護(hù)等級(jí)、絕 緣等級(jí) 布水器、噴嘴、利用反推力布水器 滴水層填料：防火、防老化、拆卸清洗方便 收水器：減少漂水損失 支架：型鋼、熱鍍鋅、不銹鋼 塔底水池：需滿足足夠容量1.2.1逆流式冷卻塔（counter flow cooling tower）水流在塔內(nèi)垂直落下,氣流方向與水流方向相反的冷卻塔。1.2.2橫流式冷卻塔（crossfolw cooling tower）水流從塔上部垂直落下，空氣水平流動(dòng)通過(guò)淋水填料，氣流與水流正交的冷卻塔。2.設(shè)計(jì)選型設(shè)計(jì)選型2.1冷卻水量G(kg/s) 的確定: G=KQ0/C*(tw1-tw

5、2) Qo一制冷機(jī)冷負(fù)荷，kW K一制冷機(jī)制冷時(shí)耗功的熱量系數(shù)：對(duì)于壓縮式制冷機(jī)，取 1.2 1.3左右;對(duì)于澳化徨吸收式制冷機(jī)，取1.82.2； C一水的比熱容k / (kg) ，取4.19; tw1 、tw2一冷卻塔的進(jìn)、出水溫度; （twl 、tw2）:壓縮 式制冷機(jī)取45C ，溴化鋰吸收式制冷機(jī)取69 (采 用T6 時(shí)，最好選用中溫塔) ;當(dāng)?shù)貧夂虮容^干燥， 濕球溫度較低時(shí)，可采用較大的進(jìn)出水溫差。 方案設(shè)計(jì)時(shí)，冷卻水量G(t/h) 可按下式估算:G=aQ Q:制冷機(jī)制冷量， kW; a:單位制冷量的冷卻水量，壓縮式制冷機(jī)a = 0.22 ，溴化 鋰吸收式制冷機(jī)a=0.3;注：選用冷卻

6、塔時(shí)，冷卻水量應(yīng)考慮1.1 1. 2 安全系數(shù)。2.2補(bǔ)水量補(bǔ)水量:開(kāi)式冷卻塔的補(bǔ)水量，包括風(fēng)吹飄逸損失、蒸發(fā)損失、排污損失和泄漏損失。一般按冷卻水量的1%-2%作為補(bǔ)水量。不設(shè)集水箱的系統(tǒng)，應(yīng)在冷水塔底盤(pán)處補(bǔ)水;設(shè)置集水箱的系統(tǒng)，應(yīng)在集水箱處補(bǔ)水2.3選擇時(shí)應(yīng)注意：1）為了節(jié)水和防止對(duì)環(huán)境的影響，應(yīng)嚴(yán)格控制冷卻塔飄水率， 宜選用飄水率為0.01%0.005%的優(yōu)質(zhì)冷卻塔2）當(dāng)運(yùn)行工況不符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠產(chǎn)品 樣本所提供的熱力性能曲線或熱力性能表進(jìn)行選擇。3）冷卻塔的材質(zhì)應(yīng)具有良好的耐腐蝕性和耐老化性能，塔體、 圍板、風(fēng)筒、百葉格宜采用玻璃鋼（FRP）制作，鋼件應(yīng)采 用熱浸鍍缽，

7、淋水填料、配水管、除水器采用聚乙(PVC) 噴濺裝置采用ABS 工程塑料或PP 改性聚丙烯制作。2.4水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）應(yīng)具有過(guò)濾、緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻等水處理功能:。2）冷卻塔補(bǔ)水總管上設(shè)置水流量計(jì)量裝置。3）多臺(tái)冷卻塔并聯(lián)安裝時(shí)，為了確保多臺(tái)冷卻培流量分配 與水位的平衡，可以采取以下措施: (a)各個(gè)塔進(jìn)水與出水系統(tǒng)布置時(shí)，力求并聯(lián)管路阻力平 衡; (b) 每臺(tái)冷卻塔的進(jìn)出水管上可設(shè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，并與水泵 和冷卻塔風(fēng)機(jī)連鎖控制; (c) 各冷卻塔(包括大小不同的冷卻塔)的水位應(yīng)控制在同 一高度，高差不應(yīng)大于30mm ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以集水盤(pán)高度 為基準(zhǔn)考慮不同容量冷卻塔的底座高度。在各塔的底 盤(pán)之間

8、安裝平衡管，并加大出水管共用管段的管徑。 一般平衡管可取比總回水管的管徑加大一號(hào)。4)為了確保在運(yùn)行過(guò)程中能對(duì)每臺(tái)冷卻塔單獨(dú)進(jìn)行維修，必 安裝能完全切斷每臺(tái)冷卻塔進(jìn)出水管路的閥門(mén)。3.3.布置及安裝布置及安裝3.1為節(jié)約占地面積和減少冷卻塔對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，通 常宜將冷卻塔布置在裙房或主樓的屋頂上，冷水機(jī)組 與冷卻水泵布置在地下室或室內(nèi)機(jī)房。3.23.2冷卻塔應(yīng)設(shè)置在空氣流通、進(jìn)出口無(wú)障礙物的場(chǎng)所。 有時(shí)為了建筑外觀而需設(shè)圍擋時(shí)，必須保持有足夠的 進(jìn)風(fēng)面積(開(kāi)口凈風(fēng)速應(yīng)小于2m/s) 。3.33.3冷卻塔的布置應(yīng)與建筑協(xié)調(diào)，并選擇較合適的場(chǎng)所。 充分考慮噪聲與飄水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響;如緊挨住宅

9、和對(duì)噪聲要求較嚴(yán)的地方，應(yīng)考慮消聲和隔聲措施。3.43.4布置冷卻塔時(shí)，應(yīng)注意防止冷卻塔排風(fēng)與進(jìn)風(fēng)之間形成短路 的可能性;同時(shí)，還應(yīng)防止多個(gè)塔之間互相干擾。3.53.5冷卻塔宜單排布置，當(dāng)必須多排布置時(shí)，長(zhǎng)軸位于同一直線 上的相鄰塔排凈距不小于4m ，長(zhǎng)軸不在同一直線上的、相互 平行布置的塔排之間的凈距離不小于塔的進(jìn)風(fēng)口高度的4 倍。 每排的長(zhǎng)度與寬度之比不宜大于5 : 1 。3.6冷卻塔進(jìn)風(fēng)口側(cè)與相鄰建筑物的凈距不應(yīng)小于塔進(jìn)風(fēng)口高度 的2倍，周?chē)M(jìn)風(fēng)的塔間凈距不應(yīng)小于塔進(jìn)風(fēng)口高度的4 倍， 才能使進(jìn)風(fēng)口區(qū)沿高度風(fēng)速分布均勻和確保必需的進(jìn)風(fēng)量。3.7冷卻塔周邊與塔頂應(yīng)留有檢修通道和管道安裝位置

10、，通道凈 寬不宜小于1m3.8冷卻塔不應(yīng)布置在熱源、廢氣和油煙氣排放口附近。3.9冷卻塔設(shè)置在屋頂或裙房頂上時(shí)，應(yīng)校核結(jié)構(gòu)承壓強(qiáng)度。并 應(yīng)設(shè)置在專(zhuān)用基礎(chǔ)上，不得直接設(shè)置在屋面上。4.噪聲、衛(wèi)生及其他問(wèn)題4.1冷卻塔所產(chǎn)生的噪聲為多聲源的綜合性噪聲，一般包括:風(fēng)機(jī)噪聲、電機(jī)噪聲、減速機(jī)噪聲、淋水噪聲、殼體振動(dòng)噪聲、冷卻水泵噪聲、輸水管道振動(dòng)噪聲等，最基本的是風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲。4.2降低噪聲的措施 1)在冷卻塔布置時(shí)，盡量遠(yuǎn)離辦公樓和居民住戶(hù)窗口。冷卻 塔噪聲的傳播，與距離的增加成平方反比規(guī)律自然衰減。 2）降低水滴下落速度、避免水滴直接沖擊水面和采用透水消 聲墊。 3）冷卻水泵移至室內(nèi)。設(shè)備與水管之間安裝減振接頭。 4）冷卻塔基礎(chǔ)設(shè)隔振裝置。降低管內(nèi)水流速，防止管內(nèi)空氣 積聚，并設(shè)隔振設(shè)施。 5）在冷卻塔四周加裝消聲百葉圍欄。4.3冷卻塔長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)滋生細(xì)菌，其中典型的細(xì)菌是“軍團(tuán)菌”，這種 細(xì)菌會(huì)造成傳染病，每個(gè)冷卻塔周?chē)?00米內(nèi)都會(huì)受到影響。城市的冷 卻塔是城市污染的一種主要來(lái)源。軍團(tuán)菌經(jīng)空氣傳播?？照{(diào)系統(tǒng)的水箱 是軍團(tuán)菌的理想繁殖地方，可經(jīng)管道遍布整座建筑物。因此長(zhǎng)期在空調(diào) 室內(nèi)的人，應(yīng)特別小心。4