冷却塔是利用空气与水的接触(直接或间接)来冷却水的设备。它是一种以水为循环冷却剂,从系统中吸收热量并排放到大气中,从而降低塔内温度,制造冷却水可循环利用的设备。
冷却塔的结构组成和功能:支架和塔:外部支撑;填料:为水和空气提供尽可能大的换热面积;冷却水槽:位于冷却塔底部,接收冷却水;收水器:回收空气流带走的水滴;进气口:冷却塔空气入口;百叶窗:平均进气流,保留塔内水分;冷却塔原理-组成:喷淋装置:将冷却水喷出;
风机:向冷却塔送风;
轴流风扇用于诱导通风冷却塔;
强制通风冷却塔采用轴流/离心风扇。
冷却塔类型:自然通风冷却塔、自然通风、机械通风冷却。
测量参数:空气湿球温度、空气干球温度、冷却塔进水温度、冷却塔出水温度、排气温度、泵及电机运行参数、水流速度、空气流速;
运行参数:冷却水温差、冷幅、效率、冷却塔容量、供水、冷却水流量、选型、冷却塔选型设计。
1.冷却水温差:入口温差-出口温差 = 高性能
2.冷范围:冷却塔出水温度与入口空气湿球温度的差异:小冷范围 = 高性能
3.效率:
4.冷却塔容量
冷却塔容量单位为千卡每小时或冷吨。
冷却塔容量=冷却水质量流量×水的比热容×温差。
大容量=高性能
5.计算补给水量
蒸发失水量(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代表水蒸发潜热(Kcal/h);
T1代表入水温度(℃);T代表出水温度(℃);
L代表循环水量(kg/h)。
飞溅失水(C):冷却塔的飞溅损失取决于冷却塔的设计类型、风速等因素。一般情况下,其值约为循环水量的0.1~0.2%左右。
定期排水损失(D):定期排水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。
M=E C D
蒸发失水量(E),飞溅失水(C),定期排水损失(D)。
空调使用冷却塔时,温差设计为5℃,此时,冷却塔所需的供水量约为循环水量的2%。
6.冷却水流量
K·Q=C·M·ΔT
K:估算系数
Q:机组最大制冷量
C:水的比热容
ΔT:供回水温差
M:冷却水质量流量
压缩制冷机组最大制冷量的1.3倍;
吸收式制冷机组(溴化锂)制冷量为2.5倍。
7.选型
例题:工程冷却塔的循环水流量和补水量。
循环水流:
补水量m=M·2%=140kg/s·2%=2.8kg/s
8.冷却塔选型常设计问题
8.1.冷却塔能耗的决定因素?
答:风机功率、冷却水流量、冷却水补水量?
8.2.冷却塔的温度条件,在什么温度下效率经济?
答:冷却塔的进水温度因使用情况而异。例如,中央空调冷凝器的出水温度一般为30-40℃,冷却塔的出水温度一般为30℃。冷却塔理想冷却温度(回水温度)高于湿球温度2-3℃,这个值叫接近度,接近度越小,冷却效果越好,冷却塔越经济。
8.3.开闭对比
开放式:一期投资较少,但运营成本较高(水耗、电耗)。
闭式:本设备适用于干旱、缺水、沙尘暴等恶劣环境。它可以冷却多种介质,如水、油、酒精、淬火液、盐水和化学液体。该介质无损耗,成分稳定。能耗低。
缺点:闭式冷却塔的成本是开放式塔的三倍。
【干货放】确定冷却塔循环水量的常用公式:
a.冷却水量=主机制冷量(KW)×1.2×1.25×861/5000(m3/h)
b.冷却水量=主机冷凝器负荷(kcal/h)×1.2/5000(m3/h)
c.冷却水量=主机冷凝器负荷(m3/h)×1.2(m3/h)
d.冷却水量=主机制冷量(冷吨)×0.8(m3/h)
e.冷却水量=主蒸发器热负荷(kcal/h)×1.5×1.25/5000(m3/h)
f.冷却水量=主蒸发器热负荷(m3/h)×1.2×1.25(m3/h)
g.冷却水量=主蒸发器热负荷(冷吨)×1.2×1.25×3024/5000(m3/h)
注:以上:1.冷凝器负荷系数为1.25的选择余量。
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