12 冷却水塔PPT
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循环水设备培训课件冷却塔
对于冷却塔运行过程中的易损件，如轴承 、密封圈等，应定期进行检查和更换，确 保冷却塔的正常运行。
04
冷却塔的能效与环保性 能
能效评估与提升
能效评估
对冷却塔的能效进行定期评估，包括冷却效率、水耗量、电耗量 等指标，以便了解其运行状况和性能水平。
优化设计
通过改进塔体结构、增加空气流动阻力、调整水流量等方式，提高 冷却塔的能效。
03
04
优化设计包括结构优化、 水力学优化和热力学优 化等方面。
通过改进塔的结构，降 低流体阻力和提高传热 效率。
水力学优化主要涉及淋 水设计、配水系统等， 以减小水力不平衡现象。
热力学优化则涉及操作 条件和填料选择，以提 高冷却效果和节能减排。
03
冷却塔的运行与维护
启动与运行管理
启动管理
在启动冷却塔前，应检查冷却塔及其辅助设备是否正常，确保电机、传动装置、填料、集水盘等无异 常。同时，需要按照操作规程进行启动，并注意观察冷却塔的运行状态。
维护保养
定期对冷却塔进行清洗、检查和维修，确保其正常运行，延长使用 寿命，提高能效。
环保标准与合规性
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02
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环保标准
了解并遵守国家和地方的 环保法规和标准，确保冷 却塔的排放符合要求。
污染物控制
采取有效措施控制冷却塔 运行过程中产生的污染物， 如减少用水量、回收利用 排水等。
噪声与振动控制
降低冷却塔运行时的噪声 和振动，减少对周围环境 的影响。
轻质材料
利用轻质材料如玻璃纤维、碳纤维等，降低冷 却塔的重量，方便安装和运输。
环保材料
选用可再生、可降解的材料，减少对环境的污染，降低能耗。
智能化与自动化技术
冷却塔和循环冷却PPt
第九章 水的冷却和水质处理
9.1 水的冷却
一、概述 热量积累会对设备或产品质量造成不良影
响，甚至危及生产的安全； 工艺需要产品温度下降到一定水平。 采用什么措施？
冷却过程， Why water?
冷却水入口
热工艺物料进口
冷却水(热)出口 已冷却工艺介质出口 水的热容量大，来源广泛，便于获得，因此很多行业 都采用水冷却系统。冷却水水量占工业水70%～80%。
根据运行的经验，旁滤水量与循环水量之比（S:R） 一般控制在2％～5％。
四、水的冷却原理 1、干球温度和湿球温度
干球温度：干球温度指用一般温度计所测得的温度
湿球温度: 包有纱布并将纱布的自由端浸入水中的
温度计测得的温度。
τ
空气 空气t 含湿量x 含热量i
湿布 空气 空气t 含湿量x 含热量i
补充水
溶解氧浓度的增加 含盐量升高 有害气体进入 工艺泄漏物进入
（二）主要工艺指标控制
1. 浓缩倍数 浓缩倍数(以K表示)是循环水操作控制中的一项重要
指标，反映了循环水浓缩的程度。用循环水中某种离子的 浓度与补充水中相应离子的浓度之比表示，即：
K = C循// C补 如果发现浓缩倍数高于或低于规定值，则应加大或减 小排污量和补充水量以控制冷却水的浓缩倍数在规定范围 之内。
抽风式逆流塔的结构
1—配水系统；2—填料；3—百叶 窗; 4—集水池；5—空气分配区； 6—风筒；7—热空气和水蒸气； 8—冷水
（2）淋水填料的作用
是使热水形成水滴 或水膜，增大水和空气 的接触面积，延长接触 时间，是水被冷却的主 要场所，是冷却塔的关 键部分。
淋水填料按照水被 淋成冷却表面的形式分 为：点滴式、薄膜式和 点滴薄膜式三种。
9.1 水的冷却
一、概述 热量积累会对设备或产品质量造成不良影
响，甚至危及生产的安全； 工艺需要产品温度下降到一定水平。 采用什么措施？
冷却过程， Why water?
冷却水入口
热工艺物料进口
冷却水(热)出口 已冷却工艺介质出口 水的热容量大，来源广泛，便于获得，因此很多行业 都采用水冷却系统。冷却水水量占工业水70%～80%。
根据运行的经验，旁滤水量与循环水量之比（S:R） 一般控制在2％～5％。
四、水的冷却原理 1、干球温度和湿球温度
干球温度：干球温度指用一般温度计所测得的温度
湿球温度: 包有纱布并将纱布的自由端浸入水中的
温度计测得的温度。
τ
空气 空气t 含湿量x 含热量i
湿布 空气 空气t 含湿量x 含热量i
补充水
溶解氧浓度的增加 含盐量升高 有害气体进入 工艺泄漏物进入
（二）主要工艺指标控制
1. 浓缩倍数 浓缩倍数(以K表示)是循环水操作控制中的一项重要
指标，反映了循环水浓缩的程度。用循环水中某种离子的 浓度与补充水中相应离子的浓度之比表示，即：
K = C循// C补 如果发现浓缩倍数高于或低于规定值，则应加大或减 小排污量和补充水量以控制冷却水的浓缩倍数在规定范围 之内。
抽风式逆流塔的结构
1—配水系统；2—填料；3—百叶 窗; 4—集水池；5—空气分配区； 6—风筒；7—热空气和水蒸气； 8—冷水
（2）淋水填料的作用
是使热水形成水滴 或水膜，增大水和空气 的接触面积，延长接触 时间，是水被冷却的主 要场所，是冷却塔的关 键部分。
淋水填料按照水被 淋成冷却表面的形式分 为：点滴式、薄膜式和 点滴薄膜式三种。
冷却塔.ppt.
冷却塔保养
2季保养 2.1冷却水泵加黄油 3半年保养 3.1每半年更换冷却塔皮带
4年保养 4.1清洗冷却塔（在入夏前进行） 4.2Y型过滤器清洗 4.3紧固冷却塔控制柜电气接点端子
1．开大到合适开度 2．查明原因，提高压力或加 大管径 3．查明漏水处，堵漏 4．参见冷却过程水量散失过 多的解决方法 5．更换
问题或故障
原因分析
解决方法
1．调节阀门至合适水量或更换容量匹
1．循环水量过大或过小
配的 冷却塔
2．通风量过大 有明显飘水
3．填料中有偏流现象 现象
4．布水装置转速过快
2．降低风机转速或调整风机叶片角度 或更换合适风量的风机 3．查明原因，使其均流
8．隔水袖(挡水板)与填料摩擦 8．调整隔水袖(挡水板)或填料
1．填料下水偏流 滴水声过大
2．冷却水量过大
1．查明原因，使其均流 2．减小 3集水盘中加装吸声垫 4．换成填料埋人集水盘中的机型
冷却塔保养
1周保养,每周一 1.1检查冷却水塔导电度，>2500μS 1.2检查冷却塔运行有无异常声音、震动 1.3检查加药排污装置 1.4检查补水浮球开关 1.5清理水盆内污垢 1.6添加加药装置药桶药剂 1.7切换冷却水泵运行 1.8检查冷却塔皮带（皮带有损坏可改变更换周期，提前更换） 1.9切换冷却塔风机运行 1.0冷却塔散水盘清理
方型横流冷却塔维护保养
. zcj
201/9/2
主要内容
●冷却塔工作原理
●冷却塔的分类与特性 ●设备明细表 ●冷却塔常见故障与排除 ●保养项目
冷却塔工作原理
冷却塔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。
冷却水系统ppt课件
19
间冷开式系统 （敞开式循环冷却水系统）示意图
精选ppt
20
间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统） Indirect Closed Recirculating Cooling Water System
循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷 却介质也是间接传热的循环冷却水系统。
精选ppt
21
间接冷却水 (密闭式)循环系统示意图
精选ppt
22
全闭式系统 Totally Closed System
系统中的循环冷却水不与大气接触的间冷闭式循环 冷却水系统。 冷却水系统是二次换热，冷却水不受污 染，水基本上没有消耗，也不浓缩。
精选ppt
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精选ppt
升温的热水由 冷却管和空气 接触换热。
24
开式系统 Open System 间冷开式和直冷系统的统称。
精选ppt
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间冷开式系统的构成及特热设备
旁流处理
排污
精选ppt
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精选ppt
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间冷开式系统特点 冷却水可以反复使用，提高水的重复利用率;
水中的含盐量浓缩;
在循环过程要补充新鲜水和排出的浓缩水，维 持循环水中的含盐量在一定值上。
水的循环水的自然循环水的社会循环水资源我国总用水量构成用水种类用水量亿m农业用水370052工业用水130018生活用水100015生态用水1000157000亿m第二章冷却水系统第二章冷却水系统21循环冷却水系统22间冷开式循环冷却水系统间冷开式的操作敞开式冷却水系统的操作21冷却水系统循环冷却水系统构成循环冷却水系统分类间冷开式系统的构成及特点循环水冷却的原理21循环冷却水系统recirculatingcoolingwatersystem循环冷却水系统构成10换热器11冷却塔12水泵管道冷却水池13水泵管道冷却水池14循环冷却水系统以水作冷却介质的一种冷却运行系统由换热设备冷却设备水泵管道以及其他有关设备所构成
冷却塔原理PPT课件
汽水比
补充水
31
第31页/共35页
解：1）因为稳流，所以
质量守恒 qma1 qma2 qma
a
qml3 qml4 qma d2 d1
b
能量守恒 q h ma1 1 qml3 hl3 qma2 h2 qml4 h4 0cBiblioteka 其中 h1 ha1 d1hv1
h2 ha2 d 2 hv2
分体积定律
4
第4页/共35页
3、混合气体成分
1）质量分数
wi
mi m
2）体积分数
i
Vi V
3）摩尔分数
xi
ni n
wi 1 i 1 xi 1
4）各成分之间的关系
a) xi i
b)
wi
Rg混 Rgi
xi
Mi M混
xi
5
第5页/共35页
4、分压力的确定
pi xi p
5、混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量 a)已知质量分数
pvnrt1质量分数4各成分之间的关系4分压力的确定5混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量b已知摩尔分数1饱和空气和未饱和空气湿空气作为理想气体混合物湿空气是特殊的理想混合气体湿空气的压力当地大气压水蒸气的分压力干空气的分压力空气未饱和过热空气饱和饱和水蒸气过热饱和10102030kpa06556122792338542451空气达成饱和的途径t不变p未饱和饱和饱和112绝对湿度和相对湿度绝对湿度每立方米湿空气中水蒸气的质量kgm无吸湿能力1012相对湿度湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比饱和空气吸湿能力下降133露点温度和湿球温度露点湿空气中水蒸气压力p所对应的饱和温度干球温度和湿球温度dp14干湿球温度计15例
冷却水塔结构PPT课件
冷却塔及其结构
2021/7/23
1
冷却水塔的作用
冷却塔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目的， 从而散去工业上中产生的余热，降低水温的蒸发散热装置，以 保证系统的正常运行。随着火电厂电力生产活动的日趋频繁， 冷却塔发挥出来的冷却作用也更加显著，有效控制了水温过高 造成的不利影响
2021/7/23
2
现在热电厂的冷却塔都采用双曲线外形，塔形比较高。由于上下的空气压差，就 有风从塔底进入，从塔顶流出。将从汽轮发电机冷凝器中出来的热水打到水塔中 部喷射成水滴状，水滴下落，冷风上升，从而冷却了热水，而加热了空气，使得 空气在水塔中的流动更快，冷却热水的效果更好。被冷却的水滴下落到塔底的水 池内收回，重新打入汽轮发电机的凝结器，继续循环。
4
2021/7/23
5
冷却塔图片
2021/7/23
6Leabharlann 谢谢！2021/7/23
7
冷却塔一般主要由填料、配水系统、通风设备、空气分配装置、挡水器、集水槽 等部分构成。
2021/7/23
热电厂有很多冷却塔。 给锅炉冷却的一般流 量较大，用自然通风 冷却塔。顾名思义就 是没有风机作为排风 动力，水从上面淋下 来，热空气向上走， 形成烟囱原理。这种 冷却塔一般比较高大， 双曲线形状
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2021/7/23
2021/7/23
1
冷却水塔的作用
冷却塔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目的， 从而散去工业上中产生的余热，降低水温的蒸发散热装置，以 保证系统的正常运行。随着火电厂电力生产活动的日趋频繁， 冷却塔发挥出来的冷却作用也更加显著，有效控制了水温过高 造成的不利影响
2021/7/23
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现在热电厂的冷却塔都采用双曲线外形，塔形比较高。由于上下的空气压差，就 有风从塔底进入，从塔顶流出。将从汽轮发电机冷凝器中出来的热水打到水塔中 部喷射成水滴状，水滴下落，冷风上升，从而冷却了热水，而加热了空气，使得 空气在水塔中的流动更快，冷却热水的效果更好。被冷却的水滴下落到塔底的水 池内收回，重新打入汽轮发电机的凝结器，继续循环。
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冷却塔图片
2021/7/23
6Leabharlann 谢谢！2021/7/23
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冷却塔一般主要由填料、配水系统、通风设备、空气分配装置、挡水器、集水槽 等部分构成。
2021/7/23
热电厂有很多冷却塔。 给锅炉冷却的一般流 量较大，用自然通风 冷却塔。顾名思义就 是没有风机作为排风 动力，水从上面淋下 来，热空气向上走， 形成烟囱原理。这种 冷却塔一般比较高大， 双曲线形状
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2021/7/23
冷却塔技术讲座PPT课件
冷却塔技术讲座
制作人：李阳
-
1
• 一 、冷却塔工作原理 • 二 、 冷却塔分类与特点 • 三、冷却塔选型
-
2
简介
• 冷却塔为一利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。其冷却系借着水的蒸发过程来 完成，并使冷却水可以继续的循环使用， 从经济效益看，无形中减少了成本的浪费
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，可用图1表示此过程。
-
3
一 .冷却塔工作原理
• 1.1 冷却塔中的散热关系 在湿式冷却塔中，热水的温度高，
流过水表面的空气的温度低，水将热量传 给空气，由空气带走，散到大气中去，水 向空气散热有三种形式①接触散热、②蒸 发散热、③辐射散热。冷却塔主要靠前两 种散热，辐射散热量很小，可勿略不计。
-
4
1.2 蒸发散热原理
-
16
• 可随建筑形状随意构筑基础多台放置，根 据所需的水温分别启动单台或多台冷却塔
• 应注意的是：框架要多40％热交换时要有 较多的填料体积，填料易老化、配水孔易 堵塞、防结冰不好、湿气回流大。横流塔 的优点正是逆流塔的缺点
-
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制作人：李阳
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• 一 、冷却塔工作原理 • 二 、 冷却塔分类与特点 • 三、冷却塔选型
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2
简介
• 冷却塔为一利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。其冷却系借着水的蒸发过程来 完成，并使冷却水可以继续的循环使用， 从经济效益看，无形中减少了成本的浪费
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，可用图1表示此过程。
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3
一 .冷却塔工作原理
• 1.1 冷却塔中的散热关系 在湿式冷却塔中，热水的温度高，
流过水表面的空气的温度低，水将热量传 给空气，由空气带走，散到大气中去，水 向空气散热有三种形式①接触散热、②蒸 发散热、③辐射散热。冷却塔主要靠前两 种散热，辐射散热量很小，可勿略不计。
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1.2 蒸发散热原理
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• 可随建筑形状随意构筑基础多台放置，根 据所需的水温分别启动单台或多台冷却塔
• 应注意的是：框架要多40％热交换时要有 较多的填料体积，填料易老化、配水孔易 堵塞、防结冰不好、湿气回流大。横流塔 的优点正是逆流塔的缺点
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冷却塔讲义
其作用是在过滤器反冲前松动滤料，使滤料在膨松 状态下，得到有效、彻底地反冲。而目前由于条件 所限，一些岗位没有风管，一些岗位采用的是高压 风，压力高，风量小，会造滤料层成风压不均，引 起滤料紊乱，不适合作为反冲洗用风；反冲洗时， 也存在着打开反冲洗阀，就任反冲水排入下水，对 水质、水压的变化，是否有砂料带出一概放任不管 的情况；反冲洗完毕，投入过滤前的过滤器正洗也 经常被忽略。经取样观测，正洗水质是非常浑浊的， 直接进入系统将影响环水水质。 3）应及时对滤料进行大修 在传统的石英砂过滤器中，鹅卵石、石英砂、无烟 煤长期经过水流反复的磨洗、冲刷，粒径不断变小， 分层逐渐被破坏，较小的粒径有可能随水流
料颗粒碰撞摩擦作用下，从滤料表面脱落下来，然 后被冲洗水流带出滤池。 4、滤料层 1）单一过滤层，以石英砂滤层较为普遍。 2）双层或三层滤料。为了提高过滤效果，一般用双 层或三层滤料，常见的有无烟煤和石英砂的双层滤 料。 3）纤维滤料。近几年来，滤料发展较快，使用的纤 维滤料也较多。纤维滤料过滤精度高，由大量的纤 维束组成，系在过滤器的上下孔板间，过滤时，上 孔板下移，过滤束被压缩。反冲洗时，上孔板上移， 过滤束被拉伸，用压力水对纤维束进行反冲洗，纤 维过滤器的过滤原理及操作程序同其它一样。
倾斜与水平成45度角的百叶窗，主要是为了防止水 滴溅出，改善气流条件 。
四、其它装置
1、收水器：从冷却塔排出的湿热空气中，带有一些 水分，其中一部分是混合于空气中的水蒸气，因此 在布水管的上方设有收水器，一方面减少水量损失， 同是改善冷却塔周围环境。 2、集水池：集水池起储存和调节水量作用，一般有 溢流管和排空措施，为了拦阻杂物，在出水管前一 般设置格栅。 3、塔体：塔体主要起封闭和围护作用。一般大、中 型塔用钢筋混凝土结构，小塔用玻璃钢。单塔处理 水量在500方/小时以下时，一般称为小型冷却塔。
冷却塔技术讲座ppt课件
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24
• 封闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高 的各种冷却系统，在电力、化工、钢铁、 食品和许多工业部门有应用前景
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28
三、冷却塔选型
• 冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化 学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为 一体的综合产物。水质为多变量的函数，冷却更是多因素 ，多变量与多效应综合的过程。冷却塔按水与空气相对流 动状况不同，不同类型冷却塔优、劣，是冷却塔业界在学 术上长期争论不休的问题，这种争论有力地促进了冷却塔 的技术的发展，在争论中各自扬长避短，使冷却塔技术不 断完善，向节能降耗，提高效率，降低投资等目标不断技 术进步。冷却塔热力性能好坏、噪声高低、耗电大小、漂 水多少是衡量冷却塔品质优劣的关键，是用户及设计师在 选用冷却塔时反复考察比较中最观注的焦点。
21
22
23
2.4 封闭式冷却塔
• 封闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和 发展。它是卧式的蒸发式冷却塔，工艺流 体在管内流过，空气 在管外流过，两者互 不接触。塔底蓄水池内的水由循环泵抽取 后，送往管外均匀地喷淋下来。与工艺式 流体热水或制冷剂和管外空气并不接触， 成为一种封闭式冷却 塔，通过喷淋水增强 传热传质的效果。
施工安装检修容易、费用低，常用在空调 和工业大、中型冷却循环水中。
15
2.2横流塔
• 水在塔内填料中，水自上而下，空气自塔 外水平流向塔内两者流向呈垂直正交一种 冷却塔。常用在噪声要求严格的居民区内， 是空调界使用较多的冷却循环塔。
• 优点：节能、水压低、风阻小、亦配置低 速电机、无滴水噪声和风动噪声，填料和 配水系统检修方便
• 1.1 冷却塔中的散热关系 在湿式冷却塔中，热水的温度高，流过
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• 封闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高 的各种冷却系统，在电力、化工、钢铁、 食品和许多工业部门有应用前景
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三、冷却塔选型
• 冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化 学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为 一体的综合产物。水质为多变量的函数，冷却更是多因素 ，多变量与多效应综合的过程。冷却塔按水与空气相对流 动状况不同，不同类型冷却塔优、劣，是冷却塔业界在学 术上长期争论不休的问题，这种争论有力地促进了冷却塔 的技术的发展，在争论中各自扬长避短，使冷却塔技术不 断完善，向节能降耗，提高效率，降低投资等目标不断技 术进步。冷却塔热力性能好坏、噪声高低、耗电大小、漂 水多少是衡量冷却塔品质优劣的关键，是用户及设计师在 选用冷却塔时反复考察比较中最观注的焦点。
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2.4 封闭式冷却塔
• 封闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和 发展。它是卧式的蒸发式冷却塔，工艺流 体在管内流过，空气 在管外流过，两者互 不接触。塔底蓄水池内的水由循环泵抽取 后，送往管外均匀地喷淋下来。与工艺式 流体热水或制冷剂和管外空气并不接触， 成为一种封闭式冷却 塔，通过喷淋水增强 传热传质的效果。
施工安装检修容易、费用低，常用在空调 和工业大、中型冷却循环水中。
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2.2横流塔
• 水在塔内填料中，水自上而下，空气自塔 外水平流向塔内两者流向呈垂直正交一种 冷却塔。常用在噪声要求严格的居民区内， 是空调界使用较多的冷却循环塔。
• 优点：节能、水压低、风阻小、亦配置低 速电机、无滴水噪声和风动噪声，填料和 配水系统检修方便
• 1.1 冷却塔中的散热关系 在湿式冷却塔中，热水的温度高，流过
冷却塔循环水系统动画示意图课件
冷却塔的效率直接影响到循环水系统的运行效果，因此需要定期进行维护和清洗，确保其正 常运转。
循环水泵
循环水泵是冷却循环水系统中重要的输送设备，它的主要功能是克服管道阻力和提 升高度，将冷却水输送到凝汽器和其他设备。
循环水泵的型号和数量需要根据系统的需求进行选择，其性能参数如流量、扬程和 功率等也需要根据实际情况进行匹配。
某化工厂循环水系统节能优化案例
01
02
03
节能背景
化工厂循环水系统运行能 耗高，对生产成本和环境 造成较大压力。
节能措施
采用变频器控制水泵转速 ，实现流量自动调节；增 设热回收装置，将余热用 于工艺加热。
节能效果
节能优化后，系统运行能 耗降低30%，生产成本降 低10%。
某钢铁厂循环水系统运行管理案例
05 冷却塔循环水系统案例分 析
某电厂冷却塔循环水系统改造案例
改造背景
电厂原有冷却塔循环水系统存在 效率低下、能耗高、维护困难等 问题，不能满足新的环保和节能
要求。
改造内容
采用新型高效填料、优化水分布系 统、增设收水器等措施，提高冷却 效果和系统能效。
改造效果
改造后系统冷却效率提高20%，能 耗降低15%，维护成本降低30%。
多种演示方式
根据不同的需求和场景，提供多种演 示方式，如全屏播放、窗口播放、缩 放展示等。
03 冷却塔循环水系统各部件 详解
冷却塔
冷却塔是冷却循环水系统中非常重要的组成部分，它的主要功能是通过蒸发和散热来降低循 环水的温度。
冷却塔的构造包括填料、喷嘴、通风 fan、溅水装置等，这些部件协同工作，使水在填料中 形成水膜，与通风 fan送来的空气进行热交换，达到降温的目的。
将冷却水循环至冷却塔，再送 回热源进行冷却。
循环水泵
循环水泵是冷却循环水系统中重要的输送设备，它的主要功能是克服管道阻力和提 升高度，将冷却水输送到凝汽器和其他设备。
循环水泵的型号和数量需要根据系统的需求进行选择，其性能参数如流量、扬程和 功率等也需要根据实际情况进行匹配。
某化工厂循环水系统节能优化案例
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节能背景
化工厂循环水系统运行能 耗高，对生产成本和环境 造成较大压力。
节能措施
采用变频器控制水泵转速 ，实现流量自动调节；增 设热回收装置，将余热用 于工艺加热。
节能效果
节能优化后，系统运行能 耗降低30%，生产成本降 低10%。
某钢铁厂循环水系统运行管理案例
05 冷却塔循环水系统案例分 析
某电厂冷却塔循环水系统改造案例
改造背景
电厂原有冷却塔循环水系统存在 效率低下、能耗高、维护困难等 问题，不能满足新的环保和节能
要求。
改造内容
采用新型高效填料、优化水分布系 统、增设收水器等措施，提高冷却 效果和系统能效。
改造效果
改造后系统冷却效率提高20%，能 耗降低15%，维护成本降低30%。
多种演示方式
根据不同的需求和场景，提供多种演 示方式，如全屏播放、窗口播放、缩 放展示等。
03 冷却塔循环水系统各部件 详解
冷却塔
冷却塔是冷却循环水系统中非常重要的组成部分，它的主要功能是通过蒸发和散热来降低循 环水的温度。
冷却塔的构造包括填料、喷嘴、通风 fan、溅水装置等，这些部件协同工作，使水在填料中 形成水膜，与通风 fan送来的空气进行热交换，达到降温的目的。
将冷却水循环至冷却塔，再送 回热源进行冷却。
冷却塔水处理基础知识 ppt课件
安全性价比高高热容量能吸收和释放更多的热量theuniversalsolvent?水常被称为广泛溶剂?水具有超强的溶解性?水中的杂质导致生锈沉淀等相关问题?雨水是最常见的方式冷凝水无杂质但是雨水不会以纯净状态时间太长水循环?在循环过程中杂质进入水中溶解气体溶解固体悬浮固体?水质受地质影响很大?水质受时间而改变keyproblemcausingimpurities?电导率?ph值?碱度?硬度?氧?测量水的传导电流的能力?用于测量总固体溶解量?更高的电导率更高的溶解固体量?电导率随着锅炉和冷却塔中液体的浓缩而提高电导率1245678910111213143ph?测量水中的酸碱性ph70被认定为中性?ph低显酸性ph越低越容易生锈?ph高显碱性ph越高越容易生垢alkalineacidicneutral?测量酸中和的能力?与ph有关?低ph低碱度导致生锈?高ph碱度高能形成垢碱度?水中含有大量的钙镁离子?这些物质导致水变硬?软水剂会降低硬度?钙是常见杂质在碱性条件容易形成垢?所有热交换系统形成沉积垢的重要因素硬度?碱性条件下钙离子形成?随着温度变化会被溶解一部分温度升高溶解性下降冷凝管是冷却系统中最热的点碳酸钙垢?溶解气体?氧溶解在水中?冷却水塔含有腐蚀性的氧氧氧冷却水处理冷却水系统主要问题?生锈毁坏系统的金属形成沉淀?沉淀物降低热传递效率增加能量损耗造成垢下腐蚀?微生物控制差引发生锈沉淀增加潜在的病毒有效的解决问题方案
Annual
Annual
Total
Water Cost Inhibitor Cost Annual Cost
$ 94,608 $ $ 70,956 $ $ 59,130 $ $ 55,188 $ $ 53,217 $ $ 52,034 $
32,850 $ 127,458 16,425 $ 87,381
Annual
Annual
Total
Water Cost Inhibitor Cost Annual Cost
$ 94,608 $ $ 70,956 $ $ 59,130 $ $ 55,188 $ $ 53,217 $ $ 52,034 $
32,850 $ 127,458 16,425 $ 87,381
《冷却塔节能设计》PPT课件
4
干式冷却塔优点： (1)由于循环水换热不直接与空气接触，故没有水的 损耗，没有补水及水源的问题。 (2)整个系统为密闭循环，水质得到保证，不需要水 处理。 (3)干冷却塔不存在湿冷塔所具有的水雾气团现象， 也不会发生淋水噪音减少了对环境的污染，改善了空 气的能见度。 (4)适用范围大，大中型发电厂、核电站及燃机电厂
空气流量越大，水逸散。 风机能耗增加 260kg/(kw·h)
23
冷却水流量越大，冷却能力越强，冷却能力越好。
水泵能耗增加 空气侧阻力增加，风机能耗增加。 0.08m3/(kw·h)
24
25
外区空气由内向外排，内区空 气由外向内倒吸，有效排风量 减少，效率降低。
26
外区空气由内向外排，内区空气由外向内倒吸，有 效排风量减少，效率降低。
27
28
负荷减小时， 采用什么方式减少负荷？
29
变频机组、水泵（初投资大，可靠性 待提高） 小塔拼装成冷却塔组，停用部分风机 对冷却塔进行台数调节，以降低能耗。
30
（1）对于独立运行的冷却塔或塔组，停用冷却塔将使得该塔内填料的散质传热面积 无法被利用。 （2）对于连通运行模式的冷却塔组，如果保留各塔结合面的隔板，那么进入风机停 用塔的冷却水无法得到有效冷却；如果取消或者部分取消各塔结合面的隔板，冷却塔 组会从停用风机的出风口吸入空气而发生气流短路，甚至造成停用风机反转，影响机 械传动系统的寿命，当用户负荷上升需要启动停用风机时，有时又会造成启动功率超 载而损坏电机。
5
横流塔
第一、噪音低，没有一点水声，不像逆流冷却塔、水哗哗响。 第二、维修方便，填料可以拆除清洗、电机、风机小、拆卸方便。 第三、节能，可根据天气开机台数增减。 第四、占地面积小，美观大方。 建议：如是空调用、选择横流塔 如是工业用、千万别选择横流塔，因冬季运行挂冰，填料很容易坏。
干式冷却塔优点： (1)由于循环水换热不直接与空气接触，故没有水的 损耗，没有补水及水源的问题。 (2)整个系统为密闭循环，水质得到保证，不需要水 处理。 (3)干冷却塔不存在湿冷塔所具有的水雾气团现象， 也不会发生淋水噪音减少了对环境的污染，改善了空 气的能见度。 (4)适用范围大，大中型发电厂、核电站及燃机电厂
空气流量越大，水逸散。 风机能耗增加 260kg/(kw·h)
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冷却水流量越大，冷却能力越强，冷却能力越好。
水泵能耗增加 空气侧阻力增加，风机能耗增加。 0.08m3/(kw·h)
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外区空气由内向外排，内区空 气由外向内倒吸，有效排风量 减少，效率降低。
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外区空气由内向外排，内区空气由外向内倒吸，有 效排风量减少，效率降低。
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负荷减小时， 采用什么方式减少负荷？
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变频机组、水泵（初投资大，可靠性 待提高） 小塔拼装成冷却塔组，停用部分风机 对冷却塔进行台数调节，以降低能耗。
30
（1）对于独立运行的冷却塔或塔组，停用冷却塔将使得该塔内填料的散质传热面积 无法被利用。 （2）对于连通运行模式的冷却塔组，如果保留各塔结合面的隔板，那么进入风机停 用塔的冷却水无法得到有效冷却；如果取消或者部分取消各塔结合面的隔板，冷却塔 组会从停用风机的出风口吸入空气而发生气流短路，甚至造成停用风机反转，影响机 械传动系统的寿命，当用户负荷上升需要启动停用风机时，有时又会造成启动功率超 载而损坏电机。
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横流塔
第一、噪音低，没有一点水声，不像逆流冷却塔、水哗哗响。 第二、维修方便，填料可以拆除清洗、电机、风机小、拆卸方便。 第三、节能，可根据天气开机台数增减。 第四、占地面积小，美观大方。 建议：如是空调用、选择横流塔 如是工业用、千万别选择横流塔，因冬季运行挂冰，填料很容易坏。
12-双曲线冷却塔荷载课件
计算
• 塔筒的地震作用计算，宜计及地基与上部结构的相互作用， 计算时应采用土的动力参数。 • 塔筒地基基础应按《构筑物抗震设计规范》第4.2节规定 验算其抗震承载力，并应符合下列规定：
– 对于环板型和倒T型基础，基础底面与地基之间的零应力区的圆心 角，不应大于30°。 – 对于独立基础，基础底面不应出现零应力区。
谢谢
构造措施
• 淋水构架柱的柱顶、柱根(或杯口顶面以上)500㎜范围内， 以及牛腿全高、牛腿顶面至构架梁顶面以上300㎜区段范 围内，箍筋均应加密，其间距不应大于100㎜，加密区的 箍筋最小直径应符合下表的规定。
抗震等级和场地类别 二级 加密区区段 一级 Ⅲ、Ⅳ类 场地 一般柱顶、 柱根区段 牛腿区段 柱变位受约 二级 三级 三级 Ⅰ、 四 Ⅱ类 级 场地 6 8 8
• 8度、9度时，宜选择Ⅰ、Ⅱ类场地建塔；7度、8度时，天 然地基承载力特征值不小于180kPa、土层平均剪变模量不 小于45MPa的Ⅲ类场地，可不进行地基处理。
计算
• Ⅱ、Ⅲ类场地时，塔筒基础宜采用环板型基础或倒T型 基础；Ⅰ类场地时，可采用独立基础。
• 塔筒的水平、竖向地震作用标准值效应，应按下列公式 确定：
构造措施
• 当淋水填料采用塑料材料并悬吊支承，且支柱与顶梁为单 层铰接排架时，支承水槽的支架宜采用门形架；水槽与门 形架应有可靠连接。 • 8度和9度时，淋水构架的梁和水槽不宜搁置在筒壁牛腿上； 当有可靠的减振和防倒措施时，淋水构架梁可搁置在筒壁 牛腿上。 • 搁置在筒壁和竖井牛腿上的梁和水槽，宜采取下列抗震构 造措施：
三
四
二
三
一
二
一
一
计算
• 冷却塔应按《构筑物抗震设计规范》第5章多遇地震确定 地震影响系数，并应进行地震作用和作用效应计算。 • 冷却塔塔筒符合下列条件之一时，可不进行抗震验算，但 应符合相应的抗震构造措施要求：
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7 62% 42% 30% 22% 17% 13% 7% 3%
8 63% 43% 31% 24% 18% 14% 9% 5%
33%
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔的效率
M.U. = E x C.R. / (C.R. – 1) C.R. = CB / CM
% C.R. 2 3 4 E. 1.2 1.2 1.2 M.U. 2.4 1.8 1.6 B.D. 1.2 0.6 0.4 E. 0.72 0.72 0.72
碳酸鹽類析出 Carbonate Precipitated
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水的困擾
1. 碳酸鹽類析出
10 ~ 15 %
.
.
.
2. 侵蝕
10 %
.
過濾 Filtration
3. 生物囤積堵塞
25 ~ 30 %
4. 懸浮物沈積
95 %
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔 過濾系統
Pall Taiwan Pall TCM
生產效能 超越極限
Industrial Manufacturing
胡彧華
主題
• 冷卻水塔相關知識
• 冷卻水困擾
• 冷卻水塔過濾系統 • 為什麼冷卻水塔要過濾 拿訂單
冷卻水塔過濾系統 及 冷卻水的應用
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔
溶解物質
無機物 及 鹽類 (Minerals & Salts)
Calcium Ca2+, Magnesium Mg2+
Iron Fe2+/3+ , Manganese Mn2+
Mineral Deposits
(mostly acid soluble)
Chloride ClSulfate SO42-, Sulfide S2Silica SiO32-, Phosphate
.
2. 侵蝕
管路銹蝕 / 洩漏 / 堵塞
.
3. 生物囤積堵塞
生物激增
4. 懸浮物沈積
沈積 / 堵塞 並與以上三者形成反應鏈
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水的困擾
Corrosion 腐蝕
懸浮物 Suspended Solids
熱 點 形 成 溫度控制失控 污染物囤積堵塞
Bio-fouling 生物堵塞
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水污染
Pall TCM – 生產效能 超越極限
水中物質
L
S
Living Organisms Suspended Solids
有機生物 顆粒懸浮物 溶解礦物質
D
Dissolved Minerals
Pall TCM – 生產效能 超越極限
有機生物
10 micron 50 micron
洩漏損失 Leakage
補充水:
可視為固定值
補充水量 M = 蒸發水量 E + 排放水量 B (含洩漏損失 + 飛散損失)
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔的效率
濃縮倍數: CR 冷卻循環水被排放前, 於冷卻水塔中被循環利用的次數
補充水量 M - 使用水量計算: CR =
排放水量 B (含洩漏損失 + 飛散損失)
空氣中的污染量
空氣吸耗量: 每100 冷凍噸 (T.R.) 吸耗 24,250 m3/hr Air
假設空氣污染量: 每 100 T.R.:
0.25 mg/m3
24,250 m3/hr x 0.25 mg/m3 = 6,063 g/hr
6,063 g/hr / 60 m3/hr = 1 ppm / hr
V = M x (CRi - CRf) / [ CR x (CRf - 1) ]
2.5 44% 17%
3 53% 25% 10%
3.5 56% 30% 16% 7%
4 58% 33% 20% 11% 5%
5 60% 38% 25% 17% 11% 6%
6 61% 40% 28% 20% 14% 10% 4%
Salinity Mineral Deposits
(mostly insoluble)
Pall TCM – 生產效能 超越極限
黏 泥
銹 蝕
Air (S.S.)
堵塞 破裂
黏 泥
Ion S.S.
細菌 / 藻類
細菌 藻類
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水的困擾
1. 碳酸鹽類析出
附著於任何有可能的壁面 (管路/零件/熱交換器等)
水呈紅色 表示 含有 細小 氧化鐵, 大小約在 5um ~ 40um 不等
Pall TCM – 生產效能 超越極限
顆粒尺寸
• > 80um:
相當少 快速沈澱於槽底
• < 15 um: 隨著循環水流至系統 • 15 ~ 80 um: 約佔 50% 造成大部份的問題
Pall TCM – 生產效能 超越極限
Pall TCM – 生產效能 超越極限
空氣中的污染量
環境 mg/m3 空氣
無塵室
實驗室 機械加工廠 一般工廠 都市 鋼鐵廠 水泥廠
0.03
0.1 1 1<X<10 5<X<50 >>320 >>1300
Ref. SKF Bearings in Industrial Gearboxes Pall TCM – 生產效能 超越極限
m3/hr M.U. 1.44 1.08 0.96 B.D. 0.72 0.36 0.24
Base on 100 m3/hr Circulation Flow
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔循環流量
0.55 ~ 0.6 m3/hr per T.R. 100 T.R. => 55 ~ 60 m3/hr
Pump
洩漏損失 Leakage
Pall TCM – 生產效能 超越極限
循環流量 (Circulation)
冷卻水塔的損失
蒸發損失 Evaporation
蒸發損失: 1. 水是以純水蒸氣的形式蒸發, 因此總溶解固體會殘存於冷卻水塔內 持續累積. 總溶解固體 TDS = 顆粒懸浮物 + 溶於水中的離子 2. 蒸發率約 3 gpm / 100 冷凍噸 或 1~1.2% 的系統循環量 例: 500冷凍噸冷卻水塔 蒸發量 約為 70000 L/天
病毒 Viruses 細菌 Bacteria
0.02 – 0.3 um 0.5 – 5 um
單細胞動物 Protozoa 1 – 200 um
藻類 Algae 1 – 1000 um 浮游生物 Zooplankton 0.1 – 2 mm
Pall TCM – 生產效能 超越極限
1 mm
Biofilm Formation
Pall TCM – 生產效能 超越極限
砂濾
項目 佔用空間 砂 濾 直徑 5 m, 高度 6m (例 600m3/hr) 1. 新系統過濾效果穩定 過濾效果 2. 逆洗數次後效果變異量大 3. 當來源水質變異大時, 效果不佳 4. 不明確的過濾精度 逆 洗 逆洗時間 逆洗水、空氣量 逆洗時無法供水 逆洗時間較長, 至少1小時 1. 用水量約系統用量 3 ~ 10% 2. 空氣用量大 維 護 1. 換砂時, 秏時費力 2. 須定時補充新砂, 或更換整個砂濾槽 逆洗時, 每個模組依序逆洗, 不停止供水 依模組數量而定, 每個模組逆洗時間約為 10 秒 1. 用水量約系統用量 0.2 ~ 0.5% 2. 空氣用量僅為 2 ~ 10L 1. 模組牒片更換時間, 不到3分鐘 2. 免維護, 無須準備備品 Pall Spin Klin 長 1.5m, 寬 1.5m, 高 1.4m (例 600m3/hr) 1. 持續穩定的過濾效果 2. 過濾效果, 不被逆洗次數影響 3. 指定的過濾精度85%的效率
- 冷卻水總溶解固體濃度(TDS)或某特殊物質濃度(如: 鈣離子濃度)之質量平衡:
補充水TDS 之總量 = 排放水TDS 之總量
M x CR = CM M = = B CB x CB
B
CM
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔的效率
補充水節省率 V
改 善 後 濃 縮 率 CRf 2 1.5 改 善 前 濃 縮 率 CRi 2 2.5 3 3.5 4 5 6
範例:
100 m3/hr at 5 C T 1000 x 5 x 100 = 500,000 kcal 500,000 / 3292 = 152 T.R.
Pall TCM – 生產效能 超越極限
冷卻水塔的損失
蒸發損失 Evaporation
飛散損失 Drift
補充水 Make Up Water
排放損壁面, 形成膠 狀物質. 2. 其他浮懸物附著於膠體上. 菌類被保護後, 加速繁殖. 3. 最後與水中的礦物沈積物 結合成像泥土(Clay) 和 碳 酸鈣 (CaCo3) 一樣的硬塊.
Pall TCM – 生產效能 超越極限
Biofilm Formation
Pall TCM – 生產效能 超越極限
補充水 Make Up Water
飛散損失 Drift
排放損失 Blow Down
飛散損失: 1. 水滴受水塔空氣流夾帶出水塔之外的水量損失, 一般約為冷卻水循環率 0.05% ~ 0.2% 排放損失: 1. 為了避免冷卻水塔內總溶解固體累積造成水塔及系統管路等損壞, 水塔每日均會排 放部份水量, 通常以定時器, 導電度自動排放或人工排放. 2. 排放損失之節約, 通常為冷卻水塔節水之主要方法. 3. 總排放水量 = 排放損失 + 洩漏損失 + 飛散損失