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      冷卻塔的設計與測試

      發表時間:2019-03-18 16:09
          冷卻塔是工業生產的輔助設備,是為工藝設備服務的,它的大小、型式及部件的組成必須適應水系統的要求和特點,也只有這樣,設計出的冷卻塔才有其經濟及運行的合理性。冷卻塔服務的工藝設備各行業有所不同,現在從工藝設備的差異來看冷卻塔的合理變化。民用冷卻塔所服務的對象都是制冷機,它要求冷卻塔的水溫是相同的,即:進塔水溫37℃,出塔水溫32℃。所不同的是:制冷機的容量不同,不同的容量配不同大小水量的冷卻塔,民用塔的冷卻水量與其它工業冷卻水量相比較小。這就決定了民用塔可以做成標準型塔,為提高效益,民用塔的適用氣溫分成了兩個檔次,即:南方設計氣溫按濕球溫度為28℃;北方按濕球溫度為27℃。
       
          電力行業的工藝設備都是汽輪機,它對冷卻塔的水溫要求都是按夏季90%保證率時,出塔水溫不超出33℃,水溫差因地因機組有所不同。與民用塔相比它的冷卻水量大的多,這就決定了不同的發電機組配套不同大小的冷卻塔,同一機組在不同地理位置配的冷卻塔的大小也應不同。以常用的200MW機為例,其冷卻水量為36000t/h左右,在北京地區(濕球溫度為:24.4℃)配4500平方米自然通風冷卻塔。同樣的機組在山西的大同(濕球溫度為:19.0℃)需配用塔的淋水面積僅需3000平方米。山西和北京都地處北方,若僅按民用塔的劃分標準,大同就要多投入1500平方米的冷卻塔投資。
          冶金、石油、石油化工以及其它工業領域的工藝設備千差萬別,其不僅對水溫的要求差別較大,而所需冷卻水量的大小也都各不一樣。
          因此,只有針對不同的工藝系統特點,進行該系統的冷卻塔的量體裁衣式的非標設計,哪怕是個別部件的非標設計才是合理的、經濟的。
          上述情況是從不同的工藝系統來認識冷卻塔非標設計的必要性的,另一方面結合我國的國情,新建項目減少,改造項目卻增多,這時地皮的占用的多少也越來越被重視。有許多工程項目的冷卻塔在總圖上不易找到位置,對于這種情況,冷卻塔必須服從總圖的要求,同時還要完成冷卻任務。這種情況下,冷卻塔必須根據現場的地形進行非標設計來滿足工藝和地形的要求。
          冷卻塔的工藝設計關鍵是緊抓主要矛盾 近年來大家都較注重冷卻塔填料的高效質輕,因此,塑料淋水填料有較大的發展,很多單位開發出了多種不同的塑料淋水填料,一種比一種散熱效果好。在冷卻塔的設計時,設計人員都選用熱力特性高的淋水填料,而其它一些散熱性能差的塑料或其它材質的淋水填料受到了冷落。這種作法是對的,但不全面,而在有些情況下是錯誤的。
          冷卻塔整塔設計:根據工程的工期、水量、水溫、場地條件及水質情況,在塔的總體設計上需要作如下的考慮:
      A、冷卻塔的基本結構采用砼結構放置在地面上,這樣塔的基本結構比較穩固結實并且維護方便。
      B、冷卻塔的配水誼采用槽管結合的方式,這樣可以減小冷卻塔的塔內進風阻力,使風機的效能發揮更好,因而整塔冷效提高。
      C、風機直徑要有所增大,從而改善塔內的風速分布情況,提高了塔的冷效。
      D、由于有以上總體設計的幾方面改進,塔的平面尺寸比常用的風機直徑的砼塔有所減小。這樣節省了占地同時減小了造價。
          爐體水系統冷卻塔塔芯設計
          爐體水系統的特點是:爐體水系統為凈水系統,水質相對較好,另一方面,水溫的要求比較高。
          根據這個特點塔的填料、淋水及收水作如下選擇。這個水系統的主要矛盾是散熱。
      A、填料:填料采用質輕高效的PVC填料。這種填料的熱力阻力綜合性能好,它的結構剛度也強。常期使用可以不變型,從而能長期保持其性能。
      B、噴頭:選用多層流噴頭。目前常用的噴頭是反射三型噴頭,該噴頭的配水比較均勻,但它的缺點是下面的濺水盤易掉,造成配水不均。故需對反射三型噴頭進行改進,研制多層流噴頭。
      C、收水器:選用常用的波160-45填料。
          水沖渣水系統冷卻塔塔芯設計
          水沖渣系統的冷卻水特點:熱水溫度高達70℃、水質是有鐵渣的濁水。這個水系統主要矛盾是水溫高,而出塔水溫要求低。
      冷卻塔的測試目的:冷卻塔的測試目的有兩個,一是考核冷卻塔是否達到設計能力,是反應供貨商對用戶是否提供了性能合格的冷卻塔,稱為考核測試;二是通過測試得到塔的熱力特性,積累實測資料,服務設計,提高設計水平,稱為性能測試。
          冷卻塔測試的幾個必須測試參數:無論是冷卻塔的考核測試還是冷卻塔的性能測試以下參數是必須測試的:冷卻塔的水量、進塔空氣的干濕球溫度、大氣壓、進出塔的水溫。
           測試上述幾個參數一般可以回答,冷卻塔能否達到設計能力。隨著冷卻塔技術的不斷完善,冷卻塔的供貨商應能提供精度相對較高的冷卻塔運行曲線簇。通過測試上述幾個參數與運行曲線作比較,即可回答冷卻塔是否達到設計要求。

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      文章標題:《冷卻塔的設計與測試
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