降低循环水冷却塔出水温度的措施
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循环冷却塔优化改造及应用冷却塔是一种常见的工业设备,用于降低工业生产过程中产生的热量。
冷却塔的主要原理是利用气流和水流进行传热,实现热能的散发和散热。
然而,在实际应用中,冷却塔存在一些问题,需要进行优化改造,以提高其效率和降低能源消耗。
首先,冷却塔的优化改造可以从结构上入手。
传统冷却塔通常采用纵横错列的水和风流方式,但这种方式存在一定的局限性。
新型的冷却塔可以采用紧凑型结构,以增加传热面积,提高传热效率。
此外,可以在冷却塔内部设置导流板或填料,以增加水和空气的接触面积,提高散热效果。
同时,可以采用变风量或变速风机,根据实际需求调节风量,以减少能耗。
其次,冷却塔的改造还可以从水系统入手。
传统冷却塔通常使用自来水作为循环水,这不仅浪费资源,还会增加处理成本。
因此,可以考虑使用再生水或回收水作为循环水,以降低成本和环境影响。
此外,可以考虑使用化学添加剂,以防止水垢和生物污染,保持水质的稳定性。
还可以采用多级循环水系统,提高冷却塔的冷却效果。
第三,冷却塔的改造还可以从能耗方面入手。
可以采用节能设备,如能源回收装置、变频器等,以最大程度地减少能源消耗。
可以优化冷却塔的工作参数,如水温、风速、循环水流量等,以避免能源浪费和不必要的能量损失。
此外,可以采用智能控制系统,根据实时数据和需求,自动调节冷却塔的工作状态,以提高能效。
最后,冷却塔的优化改造可以结合其他工艺和设备,实现整体优化。
例如,在冷却塔系统中加入烟气余热回收装置,将烟气中的热能利用起来,进一步提高能源利用效率。
可以与冷却塔相配套使用高效的冷却设备,如高效换热器、压缩机等,以提高整个冷却系统的效率。
循环冷却塔优化改造的应用广泛。
在石油化工、电力、制药、钢铁等行业,冷却塔是常见的设备之一、通过优化改造,可以提高冷却塔的散热效果,减少冷却水和能源的消耗,降低生产成本,提高产品质量。
此外,冷却塔的优化改造还可以应用于建筑空调系统、电子设备冷却等领域,以满足不同行业和领域的冷却需求。
夏季循环水供水温度管控措施摘要:针对,新疆地区夏季环境温度高,循环水供水温度又是循环水装置的重要控制指标。
提出了:调整风机负荷、调整上塔进水量、调整旁滤量、调整回用水量等方法,控制供水温度,满足生产装置的要求。
介绍了本年度管控方案关键字:循环水;供水温度;风机;旁滤;回用水引言本装置由两个循环水场组成,主要为生产装置提供平稳的供水压力。
但供水温度受环境影响较大,尤其是夏季环境温度高,降低供水温度,控制水温在指标之内,至关重要。
为了能够总结经验,积累知识,以第三循环水场为例,将几种常用的控制水温的方法作简要介绍。
1.水的冷却原理循环水的冷却是通过水与空气接触,由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。
从生产装置返回的热水被布水器均匀的喷淋在填料上,在填料的作用下,水就形成很薄的水膜或溅散成细小的水滴,从上而下流动,在风机的作用下,空气由凉水塔侧面进入凉水塔的填料层,在填料层中湿度较低且较干燥的空气与水膜或水滴交替流动,充分接触。
此时由于能量和质量不平衡,水气两相间自动地发生传热、传质过程。
一方面,因为温度差的存在,温度较高的水与温度较低的空气将发生热传导过程,从而使热水降温;另一方面,因为从塔外来的新鲜空气湿度较小,未被水份所饱和,这样空气与水膜接触时水将自发地蒸发进入空气中,至空气达到饱和为止。
由于水的蒸发会带走大量的热,从而水温进一步降低,达到冷却的目的。
在凉水塔的实际运行中,由于水的汽化潜热远远大于水与空气之间温度变化的显热,循环水的冷却降温,则主要靠部分水的蒸发冷却,这部分损失的热量占整个损失热量的80~90%,只有少部分约10~20%的热量靠水与空气之间的导热过程传递的。
第三循环水场目前供乙烯一联合、苯乙烯循环水,现阶段供循环水流量在90000-91000m3/h,高温时段18间凉水塔、风机满负荷运行,环境温度到33℃时,外供乙烯一联合循环水温度会超过30℃。
2.循环水供水温度的控制方法2.1 调整风机负荷,调整风机开启数量通常环境温度较低时,运行四台变频风机,跟根据环境温度,调整风机频率,控制供水温度在:18℃-30℃。
汽轮机冷端系统的运行优化发布时间:2021-11-23T03:50:22.930Z 来源:《中国电力企业管理》2021年8月作者:艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗,以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗;同时提出一机双塔等技改建议,以提高机组经济性。
单位:国能达州发电有限公司姓名:艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗,以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗;同时提出一机双塔等技改建议,以提高机组经济性。
关键词:冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”,且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变,火电机组低利用小时数还将延续。
2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式,竞争非常激烈,火电机组深度调峰(目前执行上网50%),机组启停频繁,2021年全球能源紧缺,煤炭成本上涨一倍,火电生存面临巨大挑战。
节能降耗是生存之本。
冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。
结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗;同时进行冷端系统的维护保养,提出一机双塔的技改建议,提高机组经济性。
一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型(高中压合缸)亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机,给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。
每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。
冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井,塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。
每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。
每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。
工业循环水降温方法工业循环水是工业生产中不可或缺的重要资源,它在工业生产过程中扮演着冷却、传热、清洗等重要作用。
然而,随着循环水在生产中被大量使用,其温度也会不断上升,这就使得循环水的冷却效果降低,甚至影响到生产设备的正常运行。
因此,采用有效的降温方法成为了工业生产中的一项重要任务。
一般来说,工业循环水的降温方法可以分为机械降温和化学降温两种方式。
机械降温是指通过设备或工艺来降低循环水的温度。
常见的机械降温设备包括冷却塔、冷却器、换热器等。
冷却塔是一种通过水与空气的对流来降温的设备,其工作原理为将热的循环水喷淋在塔顶,通过自然对流和风扇的作用,使得水在塔内不断循环曝气,以达到降温的效果。
冷却器和换热器则是利用冷却介质(如水、空气)与热水进行换热,将热水中的热量传递给冷却介质,使得热水的温度得以降低。
除了机械设备外,还可以通过工艺来实现循环水的降温。
比如,在工业生产中,可以通过改变产品在生产中的工艺参数,如加工速度、工艺升级等来减少对能源的需求,从而减少循环水的温度。
此外,还可以通过增加循环水的曝气面积,提高循环水的溶解氧含量,以增加循环水的冷却效果。
化学降温则是通过向循环水中添加化学药剂来降低水的温度。
其中,常用的化学降温剂包括有机硅改性剂、聚合物改性剂、甲酸类改性剂等。
这些化学降温剂通过改变水的表面张力和黏度,从而减缓水中热量的传递速度,达到降温的效果。
总的来说,工业循环水的降温方法有许多种,既可以通过机械设备来实现,也可以通过工艺和化学手段来达到。
在选择降温方法时需要考虑工业生产的实际情况和需求,综合考虑成本、效果、可操作性等因素,选择合适的降温方法。
另外,无论采用何种降温方法,在循环水的实际运行过程中都需要注意以下几点:1.定期清洗设备。
清除管道和换热设备内的污垢和杂质,保持设备的正常运行和传热效率。
2.加强水质管理。
注意控制循环水中的溶解氧、冷冻剂、PH值、硬度等参数,保证水质的稳定和适用性。
给循环水降温的方法循环水是工业生产中常用的一种水源,它通过管道循环使用,降低了用水成本。
但是,由于循环水在使用过程中会受到周围环境的影响,比如高温天气,循环水温度会上升,这就需要采取措施来降温,以保证循环水的正常使用。
本文将介绍几种常用的方法来给循环水降温。
1. 喷淋降温法喷淋降温法是一种通过将水喷出来使水分化和扩散,达到降温的方法。
该方法的原理是利用水的蒸发吸热的特性,使循环水通过喷淋器喷出,形成水雾或水膜,将热量带走,从而达到降温的效果。
2. 冷却塔降温法冷却塔是一种通过水的蒸发来降温的设备,它将循环水通过塔体内部,使水与气体进行接触,使水蒸发,带走热量,从而达到降温的效果。
冷却塔具有结构简单、操作方便、效果稳定的优点。
3. 换热器降温法换热器是一种利用热传递原理来将热量从一种介质传递到另一种介质的设备。
该方法将循环水通过换热器中的管道,与外界的冷却介质进行换热,使水的温度下降,达到降温的效果。
换热器具有换热效率高、节能环保的优点。
4. 冰水降温法冰水降温法是一种通过将冰水与循环水混合,使循环水的温度下降的方法。
该方法的原理是利用冰水的低温特性,将冰水与循环水混合,使循环水的温度下降,达到降温的效果。
冰水降温法具有降温速度快、效果显著的特点。
5. 直接冷却降温法直接冷却降温法是一种将循环水直接与冷却介质接触,从而达到降温的方法。
该方法的原理是利用直接冷却的方式将冷却介质与循环水接触,使循环水的温度下降,从而达到降温的效果。
直接冷却降温法具有降温效果好、操作简单的特点。
对于循环水降温,可以采用喷淋降温法、冷却塔降温法、换热器降温法、冰水降温法和直接冷却降温法等多种方法。
在具体应用时,需要根据不同的情况选择最合适的降温方法,以达到最佳的降温效果。
循环水冷却塔智慧运行关键技术及应用发布时间:2021-09-13T02:37:12.023Z 来源:《科学与技术》2021年13期第5月作者:纪浩胡渊博[导读] 风机是机械通风逆流湿式冷却塔的重要设备,其作用主要是降低循环水温度,为工艺生产单元的平稳运行提供保障纪浩胡渊博山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂,山东济南,250000摘要:风机是机械通风逆流湿式冷却塔的重要设备,其作用主要是降低循环水温度,为工艺生产单元的平稳运行提供保障,其节能稳定运行已成为循环水系统冷却塔研究的重点[传统冷却塔运行过程中,冷却塔风机启停由人工控制,频率由人工控制或由PLC控制器通过简单PID运算后完成控制,由于冷却塔系统是一个多变量(大气温度、湿度、上塔流量、水池液位、补水流量、蒸发、风吹损耗等)的非线性、时变大滞后系统,冷却需求变化大,操控人员无法做到及时调整风机运行参数、PLC难以在多变量扰动下实现精准与节能控制,工厂设计院一般按照全年最不利环境额定工况运行条件作为冷却塔设计与选型依据,最终必然出现冷却塔的无效能耗、温度超调及人员劳动效率低等问题。
关键词:冷却塔风机;节能;优化运行;水量平衡;热量平衡引言冷却塔作为主要的末端用水设备,被广泛用于工业中大量使用冷却水的循环系统,其作用就是将工业循环水中的废热经过塔内同空气经过热交换后温度降低流出塔外,生成的废热经塔排至大气。
大型钢铁联合企业里面吨钢循环水量达到130t/t钢以上,其中冷却水用量占到总用水的80%。
冷却塔在水系统中不仅起到了换热作用,而且由于大量开式冷却塔的存在和换热过程伴随的水的蒸发作用造成水系统的水质变差,进而导致了新水补充与废水排放。
因此,对冷却塔性能研究成为一个重要课题。
1循环水冷却系统组成(1)回水管道产线直接或间接用水单元通过回水管道将待降温冷却水返回冷却塔,回水管道设置流量与温度检测仪表。
(2)冷却塔4台冷却塔利用水与大气的直接接触,干燥低焓值的冷空气经过冷却塔顶端的风机吸力从进风网进入冷却塔,湿热高焓值待冷却水自配水系统撒入冷却塔,水滴和冷空气接触完成直接传热与蒸发传热过程,蒸发传热一般可占70%以上。
化工装置循环水冷却塔的风机故障及预防措施摘要:化工装置循环水冷却塔风机几大重要组成部件的故障均会造成设备损坏无法正常运行。
只有对发生故障的原因认真剖析和总结,有针对性地制定出设备维护和管理方面的防范措施以及出现问题时高效对症处理,才能实现风机安全、稳定、低耗运行。
文章对风机常见故障原因进行分析,有针对性的采取措施进行预防。
关键词:化工装置;循环水;冷却塔的风机;故障预防1化工循环水冷却塔风机结构形式我公司有五座循环冷却水装置,均采用的是开放式的抽风式冷却塔。
通过风机强制对流抽风,空气在与循环水回水喷头喷出的水雾逆向接触时,实现降低水温的目的。
循环水风机主要组成结构如图1所示,分别为:风筒、风机叶片、减速机、传动轴、电动机、以及各自的支撑结构和建筑。
图1 循环水冷却塔风机结构示意图设备安装结构如下:电机安装在风筒外边的电机基础上,通过传动轴与处在风筒正中央位置的减速机连接,传动轴采用的是轻质碳纤维材料,既减轻重量又保证了刚性。
减速机内部采用圆锥齿轮和圆柱斜齿轮咬合传动,将水平转动方向转变为垂直转动方向,风机叶片安装在减速机上,组合后安装在风筒正中央基础上。
风机叶片安装在转动轴上有一定的角度,来调整风机叶片受力及风量大小,也决定了风机叶片承受荷载能力,一半倾斜角度固定不变。
2循环水冷却塔风机的故障原因2.1减速机故障分析2.1.1检修组装精度不够减速机结构看似简单,但在检修过程中更换齿轮最关键的就是齿轮间隙的调整,如果间隙调整不达标,组装精度不够,联轴器找正对中不合格,亦或是减速机发生较大故障后,减速机本体受到损伤,检修只对齿轮进行更换,减速机本体不更换,虽然齿轮更换了但是仍然达不到应有的组装精度,不能很好地咬合,造成设备振动异响严重,不能稳定长周期运行,容易导致轴承温度和振动偏高。
为此,在化工企业减速机检修作业时,要安排有资质和有经验的维修工进行检修,以确保检修质量。
2.1.2减速机地脚螺栓松动或断裂长时间的运转和轻微振动会造成减速机地脚螺栓松动,加上设备连续运转未能及时发现,造成螺栓完全松开,减速机失去固定作用,振动随之更加严重,有时会造成地脚螺栓断裂现象,致使风机运行声音和振动异常增大,无法正常运行。
循环水冷却塔节能改造可行性方案
一、背景
循环水冷却塔是工业生产中广泛应用的设备,用于降低生产过
程中产生的热量和冷却工艺液。
然而,循环水冷却塔长期运行,会
产生许多问题,如能耗大、水费高、噪音污染等。
为了减少这些问
题的发生,可进行节能改造。
二、节能改造措施
1.换掉老旧设备,采购高效设备
老旧设备的能源利用效率低,而新型的高效设备能够更好地控
制水温和空气流通,从而实现节能效果。
例如采用带有变频器的水泵,能够根据实际的水流量自动调节泵的转速,节省能耗。
2.增加空气流通量
增加空气流通量能够提高冷却效率,减少水温升高,从而减少
能耗。
可以在风扇阵列上增加喷嘴,使空气流通更加迅速,并增加
水冷却效果。
3.改善水管路
水管路连接不严密、漏水等问题都会导致循环水的消耗量增加,浪费水资源。
对于管路漏水的问题,可及时修补漏点。
同时增加阀
门的密封性能,以减少漏水情况的发生,减少能耗。
4.循环水自动回收利用。
制冷站冷却塔节能控制策略优化探讨摘要:在大型交通枢纽中,制冷空调系统的电能消耗约占总能耗的40%,冷却水温度是影响制冷机组效率的关键因素,因此,如何在付出较少代价的前提下进一步降低冷却水温度成为提高制冷机组效率、实现整个制冷系统节能降耗的关键。
关键词:制冷站;冷却塔;节能控制;策略1冷却塔风机优化节能控制系统原理经过实践冷却塔风机的工作能力与外界的气候变化有着很大的关系,具体体现在:一是为了调整出水温度,采取人工调整风机作业以及调整风机角度问题,这样会增加人工劳动量,而且还存在安全隐患;二是频繁的启动冷却塔风机会增加设备故障发生率,尤其是瞬间风机启动会造成电流冲击,造成电能浪费。
基于该问题,需要设计节能控制系统。
冷却塔风机闭环节能控制系统原理:冷却塔出水温度主要是通过风机的风量控制的,而风量大小则是通过转速实现的,因此通过在出水管上安装带有温度传感器的控制设备,实现对水温的自动控制以此实现节能优化控制,比如当出水管的温度高于设定值后,PLC控制变频就会增加风机的转速以此降温,当出水温度低于设定值时,控制器同样就会降低风机的转速以此将出水温度控制在一定的范围内。
2制冷站冷却塔节能控制策略2.1采用模拟手段改善冷却塔流场冷却塔内空气流动时经过的通道十分复杂,如气流经过入口转弯、淋水填料入口与出口的突然收缩和扩大、收水器中气流转折及气液分离、风筒入口和出口的转弯变化等过程.气流的急剧变化使得流动的阻力加大,冷却塔风机静压增大,还有流速的骤变更易引起气流分离等问题.这种现象使得冷却塔耗能增加,塔内风速分布不均匀.比如,模拟研究发现,一定条件下气流在冷却塔流场中的压力比在5~8时,就要设计导流檐,否则入口气流的涡流,有时会造成通过塔壁周围填料的风速仅为整个冷却塔填料平均风速的20%,而这部分填料面积约占整个填料面积的10%~20%.于是这些填料难以充分发挥散热作用,热力性能就达不到设计要求.流场模拟时可以通过模拟流体的流动、换热等物理现象,在较短的时间内预测冷却塔内的流场,为实验提供指导,并为设计提供参考.模拟后通过较少的实验验证,即可获得更为准确的设计依据,使得空气流在冷却塔内的流道合理紧凑,零部件的阻力进一步减小,使冷却塔节能技术的发展更迅速.为了使冷却塔的节能技术得到健康有序地发展,相关机构拟定了节能冷却塔的标准,如CQC3136—2012,使冷却塔节能的量化指标有了评价与遵循的依据.2.2冷却塔风机优化控制系统的实际应用为切实提高冷却塔风机的运行效果,经过论证该系统在企业生产中投入使用,经过安装于调试,该系统可以准确的反映风机的运行状态,具有很好的实际应用效果:一是降低了企业的费用支出,通过应用该控制系统,降低了企业的电费支出,从而提高了企业的经济效益;二是大大提高了风机的运行安全,并且延长了使用寿命,避免了因为传统风机运行簸动较大,而存在的安全隐患,降低了安全事故的发生;三是降低了冷却塔风机的故障发生率,通过应用变频技术可以对风机的运行情况进行及时的了解,从而实现了能源节能化生产,因此具有很好的推广价值。
试论降低循环水冷却塔出水温度的措施
【摘要】神华包头煤制烯烃项目的循环水冷却塔采用的是逆流机械通风式。
至2010年投用以来,冷却塔出水温度超标现象时有发生,影响了装置的平稳生产。
2011年、2012年先后对循环水冷却塔进行了性能测试,分析测试数据,找出问题存在的原因,在不停止生产的情况下,采取相应的措施,实现了降低冷却塔出水温度的目的。
【关键词】出塔水温湿球温度进塔空气流量
1 引言
包头煤制烯烃项目循环水装置是为生产180万吨/年甲醇装置、60万吨/年甲醇制烯烃装置、30万吨/年聚乙烯装置、30万吨/年聚丙烯装置、24万标立氧气/小时空分装置和100mw热电等装置提供冷却水,共有24间冷却水塔,要求进塔水温≤40℃~41℃,出塔水温≤30℃。
在冷却塔投入运行以来,每年高温季节多次出现冷却塔出塔水温接近30℃和大于30℃的现象。
由于冷却塔出水温度超标,导致了烯烃分离装置产品气压缩机跳车,为了保证生产装置的平稳运行,制定措施,降低出塔水温。
2 冷却塔出水温度超标的原因分析2.1 循环水工作原理
循环水装置采用敞开式循环冷却工艺,冷却水与工艺介质经过换热器进行热量交换后,工艺物料放出热量温度下降,循环水吸收热量后温度升高,靠余压自行上塔,经过冷却塔冷却后水温下降,然后经过循环水泵加压后送到工艺装置进行换热,实现冷却水的循环
利用。
循环水的冷却主要是在冷却塔内完成,升温后的循环水进入冷却塔,通过布水系统,将水均匀地分布在填料上,在填料表面形成一层水膜,与至下而上的气流逆向接触,通过蒸发散热和接触散热2个过程得以冷却。
2.2 冷却塔工作示意图
2.3 影响循环水出塔温度的主要因素
2.3.1 湿球温度
冷却塔设计的基本参数是干球温度、湿球温度、进塔水温、出塔水温、单塔处理水量及大气压力。
干球温度就是环境温度。
当水温降到空气的干球温度时,接触散热变为零。
接触散热是当空气干球温度低于水温时,热量从水传向空气,使空气温度提高而水温降低,带走的热量是显热,约占冷却塔中传热量的20%-25%。
湿球温度是温度计水银球包裹有含水棉球,并有一定流速的空气吹过棉球时,所测得的温度。
当水温降到湿球温度时,水的蒸发散热量等于空气向水中所输入的接触传热量,水温不再下降。
蒸发散热是当水温低于沸点时,只要水表面的饱合蒸汽压力比空气中水蒸汽的分压大,水表面分了就会克服水分子内部的凝聚力而逸出水面,并带走气化潜热,使液态水的温度下降,蒸发散热带走的热量约占冷却塔传热量的75%-80%。
湿球温度是冷却塔冷却的极限温度,冷却后的水只能理论上接近
湿球温度,实结上冷却水温要高于湿球温度3~5℃。
包头地区高温期湿球温度近期均在24℃以上,循环水冷却塔功效设计时取湿球温度为20.7℃。
实际湿球温度高于设计值是导致冷却塔出水温度超标的主要因素。
3 降低冷却塔出水温度的措施
3.1 提高冷却塔的处理量
在不影响生产正常运行的条件下,采用了提高冷却塔处理量的方法增加空气与水的接触表面积,循环水冷却塔设计单塔处理量为5000m3/h,按超负荷能力10%计算,单塔最大处理量为5500m3/h,在高温季节为降低冷却塔出水温度,将冷却塔单塔处理量提高到最大负荷,结果是冷却塔布水器喷头有掉落现象,喷头掉落处冷却塔填料破损,缩短了空气与水的接触时间,同时增加了维修成本。
3.2 增加循环水的补水量
冷却塔损失水量包括蒸发损失、风吹损失、排污损失。
蒸发损失在湿式冷却塔中是不可避免的;风吹损失是指从冷却塔排出的热湿气流中有水滴被风吹飘移出塔外;冷却塔的排污损失是防止溶解性固体形成结垢,而由集水池中排泄带走的水量。
为维持循环水系统正常运转,这些损失的水由生产水及回用水持续补充,由于生产水和回用水温度为室温,在高温季节可通过加大补水量来降低冷却塔出水温度,增加补水量的同时就增加了排污量,结果是生产成本增加。
3.3 增加冷却塔风机的风量3.3.1 冷却塔风机基本概况
冷却塔风机叶片是意大利可风可有限公司生产的,在风机叶片角度为11.3°时,可提供大约220*104m3/h左右的风量,此风量可满足冷却塔在湿球温度20.7℃情况下的热力性能,但是不能满足大于24℃湿球温度下的热力性能。
通过调整风机叶片角度增加风机风量已经无法实现,因叶片的最大工作角度是11.3°。
冷却塔风机电机的额定功率为200kw,实际运行状态下轴功率小于140kw,电机的轴功率可达到170kw,因冷却塔电机的轴功率还有利用空间,在不影响装置正常运行的情况下,可只对冷却塔风机叶片进行改造来达到提高风机风量的目的。
3.3.2 风机叶片的选型
(1)选用8个叶片的风机
原设计冷却塔风机叶片是意大利可风可有限公司制造的挤脱拉成型的玻璃钢叶片,每台风机上装置5个叶片,型号为l92d(直径9144mm)型,最大工作角度为11.3°;轮毂直径2100mm,叶片根部是300mm的连接杆,无效通风面积3.14×(1.05m+0.15m)
2=4.52m2;
国内大型风机(直径≥8530mm)多采用8或10个叶片的结构。
在风量、风压一定的情况下,叶片数量的增加会导致叶片的弦长变短(既叶片变窄)这样会降低翼型叶片的升力系数,也就降低了风机的效率。
叶片数量多的风机在运转时,包围叶片的扰流数目相应增多,所以风机噪音也会增加大。
叶片数量的增加也会加大风机的质量,导致风机的电耗增加。
(2)选用根部强度大且外形螺旋浆式风机叶片
可风可叶片是拉挤工艺成型,叶片与轮毂间采用钢管连接,调大风机叶片角度会使叶片根部承载力增加,容易折断叶片。
拉挤工艺只能做成机翼型叶片,而不能做成螺旋角状的,风机运转时机翼型叶片的叶尖线速度和叶根线速度相差较大,有螺旋角的叶片叶尖风速与叶根风速几乎相同,螺旋桨式的叶片效率相比较高。
(3)选碳纤维材质的叶片
碳纤维不仅强度高,而且质量是玻璃钢扇叶的1/2,以φ9144mm 型风机为例,玻璃钢材质单片叶片重约55㎏,同等尺寸外形的碳纤维叶片重25㎏左右,(按8片叶片计算,玻璃钢叶片为重440㎏,碳纤维材质叶片重200㎏,减少了240㎏);由于碳纤维叶片质量轻,在同等风量、同等电压下,电流会减小,一般节约电能15-20%;叶片采用力矩平衡法制作,每个叶片平衡误差控制在3g以内,风机运行平稳(运转振动值仅2.5-4mm/s之间,国家标准6.3mm/s),而且叶片之间具有互换性。
叶片在使用过程中发生损坏,可单独更换其中任意一个叶片,降低维修费用(表1)。
(4)更换成直径1.2米的轮毂
直径1.2米的轮毂,无效通风面积为3.14×0.62=1.13m2 ;可风可风机的无效通风面积3.14×(1.05m+0.15m)2=4.52m2,相差4倍。
另外中心形成的负压区(4.52m2)大,出塔气流会径向流动,导致风阻增加、风机效率下降。
4 结论
4.1 风量提高
冷却塔250t101f风机叶片更换前,风机风量为210.24×104
m3/h,更换后,风机风量为286.1×104 m3/h,增加约136%;更换后电机运行电流14.76a,额定电流15.6a,更换前电流为8.71a,增加了69.46%。
4.2 温差增大
在水量5000 m3/h左右时,塔250c101f进出塔水温差为9.27℃,更换后进出塔水温差为12.64℃。
作为比较的冷却塔顶250c101g两次测试的进出塔水温差分别为8.94 ℃和8.43 ℃。
更换新型叶片水温差变大。
4.3 湿球温度提高
经过冷却塔热力计算,进塔水量5000 m3/h,湿球温度达到22.5℃时,能够保证出塔水温≤30℃。
作者简介
刘强(1966-),1989年毕业于大庆石油学院,现任职于中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司机电仪中心。