三种冷却塔的比较与选用
- 格式：docx
- 大小：103.51 KB
- 文档页数：13
下载文档原格式
合集下载
(完整版)冷却塔的选型
冷却塔的选型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。
英文名叫做The cooling tower。
最近几年，冷却塔高速发展，产品不断更新。
正因如此，才使玻璃钢冷却塔问世。
玻璃钢冷却塔开始和闭式，玻璃钢维护结构的冷却塔冷却塔设计气象条件大气压力：P =99.4×103 kPa干球温度：θ=31.5℃湿球温度：τ=28℃（方形和普通型为27℃）冷却塔设计参数1.标准型：进塔水温37℃,出塔水温32℃2.中温型：进塔水温43℃,出塔水温33℃3.高温型：进塔水温60℃，出塔水温35℃4.普通型：进塔水温37℃，出塔水温32℃5.大型塔：进塔水温42℃，出塔水温32℃工业中，使热水冷却的一种设备。
水被输送到塔内，使水和空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。
分类编辑一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。
二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。
四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
七、按玻璃钢冷却塔的外形分为圆型玻璃钢冷却塔和方型玻璃钢冷却塔。
适用范围编辑工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。
例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。
药厂工艺生产中冷却塔的选用
图2
图1
其结构上主要具有以下优点 :
·8·
医药工程 设计杂志 Pharmaceutical & Engineering Design 2004 , 25(5)
(1)易清洗的开式水盘 。 水盘为敞开式 , 内部 的脏物聚集在一个低凹的积水槽内 。 清理时 , 利用 水管通过任何一个卸开的进风格栅可将脏物冲刷到 排水口 。
(4)专利技术制造的冷却盘管和高效的水分配 系统增大了空气流动 , 提高了传热系数 。
下面通过一个实例来说明该型冷却塔的选型及 计算 。 4 冷却塔的选型和计算
某大输液车间 生产选用 4 台水浴式输 液灭菌 器 , 每批灭菌 500ml 输液 4000 瓶 。 由于交叉使用 , 考虑两台同时使用 。 该型灭菌器采用板式换热器对 输液进行加热灭菌及冷却 。由于板式换热器对冷却 用水水质要求较高 , 因此使用厂常常使用自来水直 接进行冷却 , 但耗水量较大 , 每批耗水约 10 -20t , 车间每班灭菌 16 批次 , 每班总用水约 160 -320t(根 据季节不同 , 水温不同有所区别)。 为节约用水 , 也 有厂家考虑采用循环冷却水进行冷却 。 选用了一台 玻璃钢冷却塔 , 使用下来后发现主要存在以下问题 :
因此考虑改用闭式循环冷却水系统 。循环冷却 水采用输液生产洗瓶段使用下来的回收纯水 , 水质 较好 。 4 .1 冷量计算
每批灭菌料液 2000L , 玻璃瓶 、小车及灭菌器内 部循环用水的附加热系数n =0 .7 , 根据工艺 , 冷却
时间为 0 .5h 。料液从 110 ℃冷却至 60 ℃。制冷量为 : Q =2000 ×(110 -60)×(1 +0 .7)×1/ 0 .5 =34
燥筒的价格仅相当于 1
闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比
闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比闭式冷却塔与开式冷却塔的优缺点对比闭式冷却塔优缺点：1、整个管路系统为封闭式循环，循环水为蒸馏水，管路不结垢、不污染、不腐蚀，增加管路和设备的使用寿命。
2、循环水几乎没有水消耗，开始塔的扑水量为循环水量的1.24%-2%，闭式冷却塔的补水量紧为循环水量的0.1%-0.2%。
3、闭式冷却塔取消了冷水机于开式冷却塔之间的循环水泵，采用较小的冷却循环水泵，电费的节约能达到30%。
4、安装简单，无需开挖地下水池，管道使用方便，由于是密闭式循环，管损小，需要的管路管径相对减小。
5、飘水现象减少，开式冷却塔的飘水率为0.5%左右，闭式冷却塔飘水率下降到0.05%。
闭式塔的缺点：闭式冷却塔造价为开放式塔的数倍。
（但闭式塔具有回收价值，开式冷却塔几乎没有价值）开放式塔优点：1、开塔造价成本比较低，为闭式塔几分之一的价格。
开放式塔缺点：1、需要开挖地下水池，由于水落差和开放式扬程损耗，耗电比闭式塔多，需要配2套水泵，耗电量大。
建议：使用闭式冷却塔1、保护设备的使用寿命，减少设备维护。
2、环保节能，三年内可以节约下闭式塔和开式塔的价格差。
3、闭式塔使用紫铜管做换热器，设备具有保值性冷却塔冷却塔构成部件、使用范围、注意事项及特点闭式冷却塔成套设备由主机、水箱、循环水泵及电控柜等组成。
主机由壳体、换热器、风机、喷淋水泵、收水器、水槽及管路阀门等零部件组成。
工作过程中，冷却介质（软水、油或其他液体）由主循环泵驱动在换热器及需冷却设备之间循环流动，喷淋水均匀地喷洒在换热器上，在换热器外表面形成均匀的水膜，冷空气由塔体下方的进风口进入塔内，与喷淋水逆流经过换热器表面，在此过程中有两种换热方式，即冷空气与冷却介质之间的热传导和喷淋水蒸发吸热的热交换，吸收热量后的饱和热湿空气由风机排至大气中，其余的喷淋水流入塔体下部的水槽，由水泵再输送至喷淋系统。
如此往复，换热器内的冷却介质得到降温冷却。
闭式冷却塔有两种运行模式。
冷却塔的种类
金日冷却塔基本参数：进水温度温度37，出水32；湿球温度27或28一、冷却塔分类1，冷却塔根据被冷却水在塔内是否与空气接触，可以分为开式与闭式开式冷却塔中，循环水和空气与塔部件相接触会带来一系列问题：水质易受污染，滋生军团菌，设备腐蚀结垢等，闭式冷却塔主要依靠管外喷淋水的蒸发带走热量，其冷却流体环路封闭，不受环境污染的影响，降低了系统结垢的可能性，有利于系统的高效运行。
2，冷却塔按喷淋水与空气的流向又可分为横流塔和逆流塔逆流式塔的冷却水与空气逆向接触，通过布水器散水，热交换效率高即冷却效果相对较好，但由于配水系统阻力大且塔体比横流式高，故相对噪声要大过横流式，在对安静有较高要求的场合应选用超低噪声型；横流式塔为重力式散水，散水阻力小，但热交换效率低于逆流式，填料用量大，占地面积较大，优点是检修方便，清洁保养时不需停机，且塔体高度低于逆流式；3，冷却塔按有无填料分为填料式和无填料式4，喷射无风机式冷却塔喷射无风机式塔的最大优点即超低噪声、无振动，水滴飞溅也很少，从环保角度来看是理想的冷却设备，但其占地和高度都超过前两种，并且为满足喷射水压，循环水泵的扬程较大，为防止喷嘴堵塞对水质的要求也较高。
因此这三种型式可谓各有短长，在实际的设计中，设计人员应根据建筑的具体情况和侧重综合比较，选用最适合的冷却塔。
二、冷却塔冷却效果冷却塔冷却效果取决于3个要素：(1)冷空气量与冷却水量的比值(气水比)；(2)冷却介质冷空气和被冷却介质接触的比表面积：(3)冷却时间。
三、冷却塔关键技术1、冷却塔填料按填料的表面形式通常可分为点滴式、薄膜式和点滴薄膜式点滴式填料的缺点在于它单位体积的冷却能力较差。
在同等冷却量下，需要更多的体积，其次这种填料大多是悬挂在塔内的，这就加大了施工和维修难度。
薄膜式的缺点在于：由于薄膜式填料内的水速相对较慢，容易形成污染，随着使用时间的增长，甚至会出现堵塞现象，造成冷却塔效率降低。
大多数逆流式冷却塔采用PVC 膜式填料, 主要有: 斜折波、双斜波、S 波、T- 25 斜波等点滴薄膜式填料具有点滴式填料和薄膜式填料的双重功能。
(完整版)冷却塔的选型
冷却塔的选型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。
英文名叫做Thecoolingtower。
最近几年，冷却塔高速发展，产品不断更新。
正因如此，才使玻璃钢冷却塔问世。
玻璃钢冷却塔开始和闭式，玻璃钢维护结构的冷却塔冷却塔设计气象条件大气压力：P=99.4X103kPa干球温度：e=31.5°C湿球温度：T=28C（方形和普通型为27C）冷却塔设计参数1•标准型：进塔水温37C,出塔水温32C2•中温型：进塔水温43C,出塔水温33C3•高温型：进塔水温60C,出塔水温35C4•普通型：进塔水温37C,出塔水温32C5•大型塔：进塔水温42C,出塔水温32C工业中，使热水冷却的一种设备。
水被输送到塔内，使水和空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。
分类编辑一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。
二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。
四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
七、按玻璃钢冷却塔的外形分为圆型玻璃钢冷却塔和方型玻璃钢冷却塔。
适用范围编辑工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。
例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。
冷却塔选型与施工
水冷冷却塔原理：温差=进水温度-出水温度5℃= 37 ℃-32℃，6℃=38 ℃-32℃。
逼近度=出水温度–湿球温度4℃=32℃-28℃，3℃=32℃-29℃。
冷却塔散热量：KWh=C×M×△T(C=4180J/kg·℃)冷却塔标准冷吨定义：3GPM水在湿球温度为78℉时，从95℉冷却到85℉。
1标准冷吨=4.395KW。
华氏度（Fahrenheit）是用来计量温度的单位，符号℉。
包括我国在内的世界上绝大多数国家都使用摄氏度。
摄氏温度（℃）和华氏温度（℉）之间的换算关系为：华氏度=摄氏度×1.8+32摄氏度是摄氏温标的温度计量单位，用符号"℃"表示，是目前世界上使用较为广泛的一种温标。
补水率估算：蒸发率：Evaporation Rate = Range×0.001×100%例：Range= 9℉，Evaporation Rate= 0.9%。
排污率：排污率=蒸发率/(COC-1)COC：浓缩倍率（通常取浓缩倍率为4）最典型的排水是通过一个由电导计控制的电磁阀来自动完成。
选择一个带阀门的放水毛细管来连续放水。
横流塔漂水率＜0.001%，逆流塔＜0.001%；补水率=蒸发率+排污率+漂水率。
横流塔逆流塔蒸发率0. 9% 0. 9% 排污率0.3% 0.3%飘水率0.001% 0.001% 合计 1.201% 1.201%冷却水流量的调节：每台塔都有对应的最低水量和最高水量要求；冷却塔应针对不同流量，应由不同口径大小的喷嘴组合；冷却泵如变频，请务必考虑冷却塔最低水量；建议采用冷却塔风机变频为优先选择；冷却塔结冰情况分析：冷却塔结冰常识：冷却塔结冰，与采用冷却塔种类无关。
冷却塔结冰主要与冷却水温和环境温度有关系。
当冷却水温出水温度小于9℃时，已经存在结冰倾向。
避免冷却塔结冰更重要来源于冷却水系统的设计和运行操作。
冷却塔结冰与冷却塔形式无关！逆流塔结冰位置：横流塔放置结冰措施：冷却水系统设计先决条件：A.冷却水出水温度≥9℃；B.散热变小时，应优先降低风扇的转速。
冷却塔的种类与作用
冷却塔的种类与作用一、分类（采用循环冷却水的目的是节约资源。
）1、冷却塔cooling tower工业中，使热水冷却的一种设备。
水被输送到塔内，使水和空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。
2、湿式冷却塔wet cooling tower水和空气直接接触，热、质交换同时进行的冷却塔。
3、干式冷却塔dry cooling tower水和空气不直接接触，只有热交换的冷却塔。
4、干一湿式冷却塔dry-wet cooling tower由干式、湿式两部分组成的冷却塔。
5、自然通风冷却塔natural draft cooling tower靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔。
6、机械通风冷却塔mechamical draft cooling tower靠风进行通风的冷却塔。
7、风筒式冷却塔chimney cooling tower具有双曲线、圆柱形，多棱形等几何线型的一定高度的风筒的冷却塔。
8、开放式冷却塔atmospheric cooling tower没有风筒，冷却塔的通风靠自然风力，在淋水填料周围设置百布页窗的冷却塔。
9、抽风式机械通风冷却塔induced draft mechanical cooling tower风机设置在冷却塔出风口处的冷却塔。
10、鼓风式机械通风冷却塔forced draft mechnical cooling tower风机设置在冷却塔进风口处的冷却塔。
11、横流式冷却塔crossfolw cooling tower水流从塔上部垂直落下，空气水平流动通过淋水填料，气流与水流正交的冷却塔。
12、逆流式冷却塔counter flow cooling tower水流在塔内垂直落下,气流方向与水流方向相反的冷却塔。
13、密闭式冷却塔Airtight cooling tower用冷却塔内自循环的水冷却铜管中的循环水。
能够很好的保证铜管中循环水的水质。
冷却塔相关知识及冷却塔水泵选型
蒸发散热原理： 蒸发散热通过物质交换，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量， 平均能量有水温决定，在水表面附近一部分 动能大的水分子克服邻近水分子的吸引力逃出 水面而成为水蒸气，由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小。 因此，水温降低，这就是蒸发散热，一般认为蒸发的水分子首先在水表面形成一层薄的饱和 空气层，其温度和水面温度相同，然后水蒸气从饱和层向大气中扩散的快慢取决于饱和层的 水蒸气压力和大气的水蒸气压力差，即道尔顿（Dolton）定律，可用下图表示此过程。
冷却塔的种类及其优缺点 1.自然通风冷却塔 密度较小的热空气自冷却塔顶部流出； 密度较大的冷空气自塔底部进入冷却塔填补； 不需风机； 混凝土塔<200 m； 用于大热量的冷却。
2.机械通风冷却塔 大功率风机强制空气与循环水的换热； 填料表面的水膜可以最大限度地与空气进行换热； 冷却效率的决定因素有很多； 多种冷却能力备选； 可以多冷却塔同时工作，例如 8 塔联控。 强制通风： 空气由离心风扇吹入通风口；优势：适用于气流阻力较大的塔体；离心风扇噪声相对较小。
上述所说的就是冷却塔及冷却塔喷淋泵的基本常识，客户在购买冷却塔喷淋泵时要注意以上 我们所说的几点，避免被商家忽悠吃从底部强制吹入，在填料内与水接触蒸发部分冷却水，从而降低水温。
4.诱导通风冷却塔 横流式诱导通风冷却塔
逆流式诱导通风冷却塔 优势：回流程度低于强制通风冷却塔；风机运行费用小于强制通风冷却塔。 劣势：风扇与电机的机械传动需要防水设计。 1）热水从顶部进入冷却塔 2）空气通过风扇强制诱导，从底部进入冷却塔；使用强制诱导风扇。 冷却水从顶部进入，流经填料层；空气从一侧或两侧进入，诱导风机使空气横向流过填料层。 由于此类冷却塔的热水自然流配水系统： 优势： 低水泵压头 较低的水泵初投资 较低的年运行能耗和费用 流量变化较大时不会对配水系统造成不利的影响。 劣势： 低压头会导致喷头易于堵塞以及冷却水喷出时不能很好的分散成细密水雾 热水水槽直接暴露于空气中会导致藻类的滋生 占地面积较大。 因为此类冷却塔内的加压配水喷淋装置： 优势： 通过增加塔的高度来获得更长的换热流程与更小的冷幅 由于加压喷淋装置可以喷出更小的水滴，因此换热效率较高。 劣势： 系统水泵压头增加 能量需求增大，运行费用增加 冷却水喷头不易维护和清洁 需要配水系统以及相关管路，因此初投资增加。
冷却塔的种类及其优缺点 1.自然通风冷却塔 密度较小的热空气自冷却塔顶部流出； 密度较大的冷空气自塔底部进入冷却塔填补； 不需风机； 混凝土塔<200 m； 用于大热量的冷却。
2.机械通风冷却塔 大功率风机强制空气与循环水的换热； 填料表面的水膜可以最大限度地与空气进行换热； 冷却效率的决定因素有很多； 多种冷却能力备选； 可以多冷却塔同时工作，例如 8 塔联控。 强制通风： 空气由离心风扇吹入通风口；优势：适用于气流阻力较大的塔体；离心风扇噪声相对较小。
上述所说的就是冷却塔及冷却塔喷淋泵的基本常识，客户在购买冷却塔喷淋泵时要注意以上 我们所说的几点，避免被商家忽悠吃从底部强制吹入，在填料内与水接触蒸发部分冷却水，从而降低水温。
4.诱导通风冷却塔 横流式诱导通风冷却塔
逆流式诱导通风冷却塔 优势：回流程度低于强制通风冷却塔；风机运行费用小于强制通风冷却塔。 劣势：风扇与电机的机械传动需要防水设计。 1）热水从顶部进入冷却塔 2）空气通过风扇强制诱导，从底部进入冷却塔；使用强制诱导风扇。 冷却水从顶部进入，流经填料层；空气从一侧或两侧进入，诱导风机使空气横向流过填料层。 由于此类冷却塔的热水自然流配水系统： 优势： 低水泵压头 较低的水泵初投资 较低的年运行能耗和费用 流量变化较大时不会对配水系统造成不利的影响。 劣势： 低压头会导致喷头易于堵塞以及冷却水喷出时不能很好的分散成细密水雾 热水水槽直接暴露于空气中会导致藻类的滋生 占地面积较大。 因为此类冷却塔内的加压配水喷淋装置： 优势： 通过增加塔的高度来获得更长的换热流程与更小的冷幅 由于加压喷淋装置可以喷出更小的水滴，因此换热效率较高。 劣势： 系统水泵压头增加 能量需求增大，运行费用增加 冷却水喷头不易维护和清洁 需要配水系统以及相关管路，因此初投资增加。
冷却塔的类型与结构
冷却塔的类型与结构冷却塔的类型冷却塔有很多种类，根据循环水在塔内是否与空气直接接触，可分成干式、湿式。
干式冷却塔是把循环水通入安装于冷却塔中的散热器内被空气冷却，这种塔多用于水源奇缺而不允许水分散失或循环水有特殊污染的情况。
湿式冷却塔则让水与空气直接接触。
图6—6示出了湿式冷却塔的各种类型。
在开放式冷却塔中，利用风力和空气的自然对流作用使空气进入冷却塔，其冷却效果要受到风力及风向的影响，水的散失比其它型式的冷却塔大。
在风简式自然通风冷却塔中，利用较大高度的风筒，形成空气的自然对流作用使空气流过塔内与水接触进行传热，其特点是冷却效果比较稳定。
在机械通风冷却塔中，如图中的(c)是空气以鼓风机送入，而图中的(d)则显示的是以抽风机吸入的形式，所以机械通风冷却塔具有冷却效果好和稳定可靠的特点，它的淋水密度(指在单位时间内通过冷却塔的单位截面积的水量)可远高于自然通风冷却塔。
按照热质交换区段内水和空气流动方向的不同，还有逆流塔、横流塔之分，流动方向相反的为逆流塔，方向垂直交叉的为横流塔，如图6—6(e)所示。
(2)冷却塔的构造各种型式的冷却塔，一般包括下面所述几个主要部分，这些部分的不同结构，可以构成不同形式的冷却塔。
1)淋水装置淋水装置又称填料，其作用在于将进塔的热水尽可能形成细小的水滴或水膜，增加水和空气的接触面积，延长接触时间，以增进水气之间的热质交换。
在选用淋水装置的型式时，要求它能提供较大的接触面积并具有良好的亲水性能，制造简单而又经久耐用，安装检修方便、价格便宜等。
淋水装置可根据水在其中所呈现的现状分为点滴式、薄膜式及点滴薄膜式三种。
a．点滴式这种淋水装置通常用水平的或倾斜布置的三角形或矩形枝条按一定间距排列而成。
在这里，水滴下落过程中水滴表面的散热以及在板条上溅散而成的许多小水滴表面的散热约占总散热量的60％-75％，而沿板条形成的水膜的散热只占总散热量的25％-30％。
一般来说，减小板条之间的距离，可增大散热面积，但会增加空气阻力，减小溅散效果。
冷却塔开式和闭式的选用原则
冷却塔开式和闭式的选用原则
冷却塔是一种用于散热和冷却的设备，广泛应用于工业和商业领域。
根据不同的需求和条件，可以选择使用开式冷却塔或闭式冷却塔。
下面是冷却塔开式和闭式的选用原则。
1.水源条件：开式冷却塔适用于有充足供水资源的地区，可以直接使用自然水源进行冷却。
而闭式冷却塔适用于供水资源有限的地区，可以循环使用水资源，减少水的消耗。
2.环境保护要求：开式冷却塔在散热过程中会释放水蒸气和热量，对环境造成一定的影响。
如果对环境保护要求较高，可以选择闭式冷却塔，减少对环境的影响。
3.成本考虑：开式冷却塔的建设和运行成本相对较低，适用于预算有限的项目。
闭式冷却塔的投资和运行成本较高，但可以通过节约水资源和减少废水排放而达到节能环保的目的。
4.冷却需求：开式冷却塔适用于需要大量散热和冷却的工况，比如电力站、化工厂等。
闭式冷却塔适用于对冷却温度和稳定性有较高要求的场合，比如制药厂、电子厂等。
5.操作和维护：开式冷却塔相对简单，操作和维护成本较低。
而闭式冷却塔需要定期维修和清洗，操作和维护成本较高。
6.安全风险：开式冷却塔在使用过程中存在水源被污染的风险，对人体健康有一定的威胁。
而闭式冷却塔由于循环使用水资源，对环境和人体健康的风险较低。
综上所述，冷却塔的选择应根据具体情况和需求进行综合考虑。
如果水资源丰富、预算有限且无环境保护要求，可以选择开式冷却塔；如果水资源有限、对环境保护要求高且有足够的预算，可以选择闭式冷却塔。
同时，还需考虑冷却需求、操作和维护成本、安全风险等因素，以选择最适合的冷却塔类型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三种冷却塔的比较与选用2.1风机的大直径节能化冷却塔的大型化可以减少占地、节约投资,同时减少了维护工作量,降低了维护费用,这在业内已是共识。
当冷却塔的大小确定后,在不影响塔的技术性能的条件下,应选择较大直径的风机,这是因为:在风量相同时,风机直径越大,风机出口空气动压越小,减少了系统的动压损失,从而达到了节能降耗的目的。
举例来说,在洞庭湖氮肥厂项目中,最初,风机有两种设计方案:①直径Φ9.14 m,风量323×104 m3/h,全压203 Pa,动压112.2 Pa,所需轴功率212 kW;②直径Φ10.06 m,风量323×104 m3/h,全压167.2 Pa,动压76.45 Pa,所需轴功率174 kW。
最终选用了Φ10.06 m风机,风机动压减小了35.75 Pa,功率消耗减少了38 kW,起到了良好的节能作用。
2.2提高风机效率,做好机塔匹配冷却塔风机的选型关系到冷却塔的效率、系统能耗、管理维护及噪声影响等。
正确选择配套风机已成为冷却塔成功设计的标志之一。
以往在冷却塔风机的选取上,存在两个方面的问题,一方面是根据冷却塔要求的风量和风压,按风机厂家提供的风机性能曲线进行选型,首要考虑的是风机的风量、风压能否满足要求,风机的效率次之。
另一方面,冷却塔设计时的风量和风压,都留有一定量的裕度,裕度的大小因设计者的习惯和经验而异,这就造成风机实际塔内的工作点与理论选型时的工作点出现偏离,风机的效率点也随之偏离,甚至下降。
以常用的Φ8.0～Φ8.53 m风机为例,一般轴功率为135kW左右,如果风机效率点下降3%,每年按运行360 d计,一台风机年增加电能损耗34 992 kW·h。
因此,一旦出现机塔选型和匹配不好,将使风机在较低的效率下运行,增加了功耗。
为了避免上述问题的发生,设计院、冷却塔厂家和风机厂家三方有必要进行一些有益的探索和试验,加强合作和交流,找出机塔匹配的一般规律,并在今后的应用中形成设计选型的行业规范。
必要三者结构原理比较②淋水面积与冷却水量的匹配淋水面积要与冷却水量的匹配要合适。
随着单塔的冷却水量增加,淋水面积也应该适当增大。
但是,个别工程冷却水量已达到4 500 t/h,淋水面积也只有17 m×17 m=289 m2,淋水密度达到了15.57 t/(m·2h),这样的结果,不但增加了风机通风量,而且也要增大风机全压,使整个冷却塔的通风阻力增加,电机耗功加大。
建议淋水密度一般不超过15 t/(m·2h)为宜。
5冷却塔存在问题①风机风量通过对现场的多台冷却塔进行测试,风机风量达不到设计值。
例如:Φ8.53 m风机,设计风量为270×104 m3/h,测试风量约为(210～230)×10 5能耗比较与机械通风塔相比，性能相同的机水压力最低应为$9$>’1C，风机电机L3，喷雾塔实际进水压力为$9"%’1C。
机械通风塔风机能耗计算：>"M##N"9"5 M"&9"8L3·H两种塔相比水压力差!7 M$9$>’喷雾塔需增能耗计算O>#M(?!7 G 8<$"@式中O(———水的容量，为"$$$LP G F8E ?———实际冷却水量，为%<$F8 G H；@———水泵效率，取值!$Q。
计算得：>#M""9"!L3·H能耗差!>O!>"=>#6 G>"R"$$Q两台塔日节能#%!>R#M 8!"9<L3每年按88$个生产日计算I每年可"#5&#!L3·H，安钢的电价按$9 5#元每年共节省电费<5%!8元。
<结论在E.C.公司资助的研究计划[3]中说明了于φ120 m叶片转子中添加碳纤维能有效减少总体质量达38%，另外亦可在使得其玻璃纤维设计成本费用减少14%。
另外一个类似的研究分析也指出了添加碳纤所制得的风叶片质量会远较玻璃纤维来得轻约%，且成本亦有下降的情形（约16%）；虽1、传统填料冷却塔沿用多年的传统的填料冷却塔是将热水喷洒在塔内填料上，形成水膜，通过水膜与空气的热交换，使热水冷却。
实践表明，使用填料的冷却塔，存在以下突出的缺点：1）在填料的选择上存在着通风阻力与散热能力的矛盾。
即散热能力好的填料，其通风阻力大；通风阻力小的填料，其散热能力又差。
2）随着运行时间的增长，尤其是在水质恶劣的情况下的运行，水中的钙镁无机盐及微生物不断粘附在填料上，堵塞填料增大气流阻力，影响散热效果，使冷却能力下降。
3）现用的填料大多为塑料薄膜填料，塑料的变形、压陷、老化，造成填料破碎，失去散热能力，堵塞管道，酿成事故，因而需要频繁更换填料，提高了运行成本。
4）当水淋过薄膜式填料时，水的表面积固定，增大淋水密度时，水膜失稳形成波动，波幅数倍于水膜厚度，甚至成雨滴下落，使气流阻力急剧增加。
由于气流阻塞，严重地的降低了冷却塔效果。
2无填料喷雾冷却塔针对传统的填料冷却塔存在的缺点，开发出新型的无填料喷雾冷却塔。
由水泵送来的热水，经配水支管送至喷雾装置，热水成雾状向上喷出，与空气进行热交换后，冷水落入水池，热空气经收水器除水后由塔顶风筒排入大气。
无填料喷雾冷却塔又分2种类型：①无电动风机型（即喷雾推进型又称喷雾通风冷却塔:国内某些公司于上世纪末率先开发出这种塔型,以后又作过结构上的改进，其基本原理和结构见图1。
该装置中水流倾斜喷射,利用动量守恒原理带动风扇叶片旋转,搅动空气,据称可产生0.6～1.2的气水比,使中温塔能在标准设计条件下降温10℃左右。
由于无塔顶电动风机,节能效果显著。
有资料介绍，对这种塔型作过一些考察,其主要缺点有二: 一是冷却效果不佳,在夏季温降约为6～7℃(中温塔);二是旋转部件的密封存在很大问题。
如江西富达盐矿、河南平顶山中盐皓龙公司、安徽定远盐矿均曾采用这种塔型,但运行不到1年,其中的轴承锈蚀严重,致使风扇叶片不能旋转,冷却塔失效,不得不重新改造,又在塔顶安装电动风机，因此,该种塔型的应用越来越少。
图1②电动风机型:其结构原理见图2。
冷却风由安装于塔顶的轴流风机提供，轴流风机由电机带动，能保证冷风量，从而比水流带动的风机更能保证冷却效果。
水流进入喷嘴后,在喷嘴内旋流片的作用下被雾化成直径0.5～1.0 mm的水雾向上喷射,部分水雾在空中呈云雾状飘流。
为减少漂水损失,配套开发出新型收水器,可降低飘水损失。
图2理论分析与实际应用表明，无填料喷雾冷却塔具有如下明显的优点：1）不用填料，因此传统冷却塔中因使用填料而产生的诸如钙镁无机盐、微生物的粘附，填料的老化碎裂、堵塞等问题便不复存在，省去了频繁更换填料的费用，降低了运行成本。
2）降低了通风阻力，增大了进塔空气量。
在传统的填料塔中，填料的阻力约占全塔总阻力的40～50％，不使用填料，从而使全塔总阻力下降40～50％。
风量将沿风机运行曲线增大。
气水比可增大20％，提高了冷却效果。
3）增大了热水的散热面积。
热水从喷嘴中以直径0.5～1.00mm的雾状喷出，水雾直径越小，则水的表面积越大。
实践表明，喷雾冷却比填料冷却水的表面积约增大10％，在同样冷却条件下，蒸发散热与接触散热加快，冷却效果提高。
4）延长了热水与空气的热交换时间。
填料冷却时，热水只有从填料上住下流淌的一个冷却过程（即逆流过程），喷雾冷却时，热水有顺流和逆流两个冷却过程。
同时，部份水雾将在塔中悬浮，延长了热水与空气的热交换时间。
基于以上分析及在数百余座冷却塔上的实测数据表明：电动风机型无填料喷雾冷却塔的冷却效果达到甚至优于填料冷却塔。
尤其是在长期运行过程中，因为喷雾塔的运行成本低，更加显示出其优越性。
3水动风机冷却塔南京星飞冷却设备公司开发的水动风机冷却塔，其核心技术是微型双击式水轮机，由水轮机取代电动机作为风机动力源，使风机由原来的电力驱动改为水力驱动，其他与传统的填料冷却塔相同。
无电动风机型无填料喷雾冷却塔与传统的填料冷却塔相比，有两点改进，一是取消填料，改为喷雾，二是取消电动风机，改为水力驱动风机。
星飞水动风机冷却塔与无电动风机型无填料喷雾冷却塔相比，大体相当于只用了其第二点改进。
所以可以说，上面谈到的传统填料冷却塔和无电动风机型无填料喷雾冷却塔的优点和缺点，水动风机冷却塔同时具备。
其结构见图3。
二、一篇与众不同的评价文章工程筹备伊始，冯经理就反复叮嘱要注意采用新工艺新技术，所以我平常也注意搜集有关的信息与资料，早就注意到了无填料喷雾冷却塔，看了十几篇文章都是给于肯定，并且很多用实例说明效果不错。
鉴于此，之前我就向公司领导推荐此技术。
后来看到一篇与众不同的评价文章，指出面对无填料喷雾冷却塔应用日益广泛的局面,要对它给出一个理性的客观的定位，提出了一些存在的问题，如上文一、2中谈到的无电动风机型主要缺点就出自该文，一些观点值得借鉴、思考，便于合理选用。
现将该文摘要如下：2、存在的主要问题①要求进塔水压较高,因而水泵能耗较大。
喷雾冷却,由于不使用填料使全塔总阻力下降,风机能耗下降,为了获得较好的雾化效果,进塔水压较填料塔高,进塔主水管处水压常为0.12～0.15MPa,风机能耗的下降不足以抵消水泵能耗的增高。
因此,喷雾塔比填料塔耗能略大。
②在同等低进塔水压下,冷却效果不如填料塔好。
③技术市场混乱,缺少行业标准和设计规范。
国内具有自主知识产权的只有少数几家企业,但技术上很不成熟的各式喷雾装置五花八门,充溢市场。
由于没有行业标准和设计规范,优劣情况往往难以判断,有些冷却效果极差,使用寿命极短,使用户企业蒙受巨大的经济损失,也极大地妨碍了无填料喷雾冷却技术的推广应用。
3、当前急需研究的问题①研究低压喷雾装置,以期能在获得较好雾化效果的同时,降低进塔水压。
②研究配水装置的结构和布置方案,以尽可能减少进水管网中的能量损失。
③尽快建立无填料冷却塔的行业[试行]标准试行]设计规范,使无填料冷却塔能像填料塔一有章可循,有法可依,以规范技术市场。
三、GWNT型无填料喷雾冷却塔在济钢焦化厂的实际应用济钢焦化厂2004年10月份对4#冷却塔进行改造大修,选用GWNT喷雾冷却塔替代填料冷却塔,取得良好效果，运行对比指标如表1GWNT型无填料喷雾冷却塔的的基本特征:工作水压在0.05MPa～0.10MPa(进入装置的水压),由于无填料,塔内系统阻力降至填料塔的二分之一,降温效果优于同类填料塔,风机电机功率也比填料塔减少20%的电能。
无填料重量轻、结构简单、运行可靠、维修方便。
飘水小、冷却水量大、比填料塔要提高20%左右笔者2007年6月曾到济钢焦化厂走访，了解到其使用效果确如文章介绍，非常理想。