水动风机冷却塔
冷却塔技术参数样本
冷却塔技术参数样本冷却塔是用于降低水温度的设备,通常应用于工业生产中,特别是发电厂、化工厂、冶金厂等场所。
下面是一个冷却塔的技术参数样本,包括其主要参数及功能说明。
1.冷却塔类型:属于湿式冷却塔,通过将水与空气接触来实现冷却效果。
2.冷却塔形式:方形冷却塔,通常由钢结构和填料组成。
3.冷却塔尺寸:长宽高分别为10米、10米、15米。
5.冷却塔水循环量:设计循环水量为2000立方米/小时。
6.冷却塔填料:采用PP或PVC填料,具有良好的热交换效果和阻力特性。
7.冷却塔喷淋系统:采用喷淋头,将水均匀喷洒在填料上,以增加与空气的接触面积。
8.冷却塔风机:采用离心风机,风机直径为2米,功率为30千瓦。
9.冷却塔水泵:采用离心泵,泵流量为1000立方米/小时,泵扬程为20米。
10.冷却塔控制系统:采用自动控制系统,可监测冷却塔的温度、水位、压力等参数,并根据设定值进行调节。
11.冷却塔材质:钢结构采用碳钢材质,耐腐蚀填料采用PP或PVC材质。
12.冷却塔散热效果:冷却塔通过增大冷却水与空气的接触面积,将水中的热量传递给空气,并通过风扇将热空气排出,从而实现水的冷却效果。
13.冷却塔节能效果:冷却塔采用了先进的填料和喷淋系统,能够提高热交换效率,减少能耗。
14.冷却塔安全性能:冷却塔配备了液位传感器、温度传感器、压力传感器等安全设备,能够及时监测并报警,确保设备运行安全可靠。
15.冷却塔运行维护:冷却塔需要定期清洗和维护,以保证正常的运行和散热效果。
以上是一个冷却塔的技术参数样本,这些参数对于选择和设计冷却塔具有重要意义。
在实际应用中,还需要根据具体的工艺要求和环境条件进行调整和优化。
水动风机冷却塔的应用
目前 国内钢铁 企业工业 循环 冷却水 系统 多数采 用机 械
通风 冷却 塔 ,冷却 风机 以 电机作 为驱 动来 实现 通风 冷却 。 这种冷 却方法 最大缺 点是浪 费电能 、故 障率 高 、维 护检 修
费用大 。宣钢 主要 工序循环水 系统有 机械通风冷 却塔 lO 1 多 座 ,每年 电耗 费用约9 0 8 万元 。为了节能 降耗 ,先后把炼 钢 10转 炉的浊环 冷却水 系统和 10转 炉 的净环冷 却水 系统4 1t 2t 台机械通风冷却塔改造为水动风机冷却塔 。
机械通风冷却塔I ,标称流量5 0 /,风机配套 电机2 k 座 0 m3 h 2 W; 设计水温差 △tl  ̄ = OC;上塔水泵两台,日常运行一开一备。 1 冷却塔部分 . 型号G N 一 0 机械通风冷却 塔 ;塔体 结构形式 :钢框 B L50
∑ ——管道系统沿程和局部水头损失 ,m 。
力调节作用 。 三、改造前 系统概况及水动风机的选型
式中 :日 ——上塔水泵富余扬程 ,m; 日i i j ——上塔水泵 出口扬程 ,m;
日 ——泵 出口至塔顶高度 ,m 高 ;
《 ——冷却塔喷嘴扬程 ,i; n
炼钢厂1o 2  ̄炉中心水泵站净环冷却水系统有G N 一 0 t B L 50
2 风机实 际输入功率计算 .
Ⅳ 入 V ×U×j ogX叩 X 输= 3 ×es b 电 减× 传÷1 0 = o O
17 2×3 0X2 .3 8 5×0 8 .5X09×09×0 9 . . .5÷10 0 1 .k 0 = 0 8 W
式中 :^输 — —风机输入功率 ,k r^ w;
二 、水动风机冷却塔的工作原理及应用条件
进水 温度 3  ̄ 、出水温度2 .℃、温差65C。 5C 85 . ̄ 2水 泵部 分 . 型号D S 2 0 4 0 F S 0 — 0 C;数量两台 ( 用一备) 一 ;额定扬程 4 m;额定 流量6 7 ;额定 功率 9 k 0 1m/ h 0 W;额定 电压 30 8 V; 实 测 电 流 10 2 A;水泵 出 口阀 开启 度 6 %;水泵 出 口压 力 8
水动风机冷却塔技术说明
水动风机冷却塔技术说明1、循环水系统的富余能量来源:根据GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》第3.1.2 “循环冷却水量应根据生产工艺的最大小时用水量确定。
”的设计规定,循环水系统中客观存在一定的富余能量。
富余能量含在水中,在同等压力下,水量大,富余能量就多。
“水压相当于电机电压、水量相当于电机电流”是个生动的对比。
在同一个系统中(多台冷却塔使用同一回水母管取水),每台冷却塔的上塔水量都可以通过调节上塔阀门来调节上塔水量。
上塔阀门开度越小,该阀门对水的背压越大。
水轮机靠消耗压差做功,实际是相当于一个开度较小的大型阀门,不同的是水轮机用压力在做功而阀门不能做功。
2、水轮机驱动风机的理论依据:水轮机是利用冷却塔进水管中水本身具有的能量来驱动的,水轮机发出的轴功率N1的计算公式为: N1=9.81×Q×H×η1,其中Q是水轮机的过水量(m3/h),H是水轮机进出口压差(mH2O柱),η1是水轮机的运行效率。
风机运行的轴功率N2= N1×η2,η2是水轮机的传动效率。
如果水轮机能满足风机运行的轴功率的要求,风机运行将不受影响,可以确保冷却效果。
水轮机出力P=旋转力矩M×2πn/60,所以在P值一定时,M值越小,转速n越大。
3、工程实践情况摸查:循环水系统中的换热器,工艺包要求的压损是20mH2O头,在实际使用过程及实测数据表明,换热器的压损只有8~10mH2O头,压头富余很多,可以回收利用。
工艺设计管路压损是5mH2O头,在实际使用过程及实测数据表明,管路压损只有1~2mH2O头,压头富余,也可以回收利用。
工艺设计系统的富余水头为5mH2O头,也可以回收利用。
上述三项富余水头相加为不小于18 mH2O头,完全足够可以驱动水轮机带动风机了。
水轮机需要压头驱动,抬高了系统末端的压力,对水泵压力的影响很小。
以某工程ZSNS-4500冷却塔实测情况为例,每100m管程,当末端提高6mH2O头,因系统末端没有背压,水泵只提高1m H2O头,所以实际水泵扬程增加很少,当然水泵电机功率也增加很少。
低噪音型横流冷却塔
低噪音型横流水动风机冷却塔盈卓科研团队经过多年自主研发,利用冷却塔水循环系统的综合富余能量,成功研制出低噪音型横流水动风机方塔,结束了多年以来冷却塔风机用电机驱动的历史。
经盈卓改造后的节能冷却塔水轮机属于低噪音型的节能冷却塔。
每个水塔的每小时循环水量都不一样,例如冷却塔的流量是300m³/H,那就是塔是300RT 的。
该节能冷却塔的风机类型分为单体、两风机、三风机和多风机。
该横流式节能冷却塔的结构为镀锌钢结构。
STB系列低噪音型横流水动风机方塔性能参数表如下:1、干球温度31.5℃、湿球温度27℃、进水温度37℃、出水温度32℃、大气压力99400pa。
2、客户在冷却塔管道安装过程中,需在进水口处增加Y型过滤器、阀门及压力表等辅助管件。
STB系列低噪音型横流水动风机方塔外形示意图该节能冷却塔在基础施工时的注意事项有以下几点:1、第一次灌浆时在预埋钢板位置留孔位;第二次灌浆前将预埋钢板插入孔位,进行灌浆和效验水平,校正水平度±2mm,中心轴承偏差±4mm。
2、不同型号的冷却塔在共用总管时,应确保冷却塔水盆上线在同一水平面上,必要时调整基础高度。
3、冷却塔在布管时必须确保出水总管有承托时尽量低于出水位,必要时加高基础,以防停机时水量倒流。
STB系列低噪音型横流水动风机方塔基础示意图STB 系列低噪音型横流水动风机方塔配管尺寸表如下:注:两台或两台以上组装时,我公司将通过集水盆联通平衡水位。
STB 系列低噪音型横流水动风机方塔配管图:东莞盈卓节能公司的低噪音型横流水动风机方塔在投入市场的短短几年时间里,已广泛应用了化工、钢铁、纺织。
电力等大型知名企业的循环水系统,为STB系列排污满水自动补水手动补水出水口进水出水进水口A向B向客户带去了客观的经济回报和节能收益。
东莞盈卓节能在于国际企业进行竞争与合作的同时,也在吸取着国际先进的技术和先进理念,应用于自身企业的发展,为中国的民族工业发展贡献了自己的力量。
冷却塔的工作原理
冷却塔的工作原理引言概述:冷却塔是一种常见的工业设备,用于降低热水或其他流体的温度。
它通过将热水喷洒在塔顶,通过与空气的接触,使热量传递到空气中,并将冷却后的水收集回塔底循环使用。
本文将详细介绍冷却塔的工作原理及其四个部分。
一、水循环系统1.1 冷却塔的进水口:冷却塔通过进水口将热水引入塔内。
进水口通常位于塔底部,确保水流均匀分布在塔顶的喷淋系统上。
1.2 喷淋系统:喷淋系统由水泵、喷嘴和喷淋管组成。
水泵将水从塔底抽送到塔顶,喷嘴将水均匀喷洒在塔顶的喷淋管上。
喷淋系统的作用是将热水细分成小水滴,以增加其与空气的接触面积,促进热量传递。
1.3 塔底集水器:塔底设有集水器,用于收集冷却后的水并将其送回水循环系统中。
集水器通常由多个层叠的分流板组成,以防止水与空气直接接触,减少水的飞散损失。
二、空气循环系统2.1 风机:冷却塔的顶部设有风机,用于将空气从底部吸入,并将其推向塔顶。
风机的作用是增加空气流动速度,提高热量传递效率。
2.2 塔顶出风口:塔顶设有出风口,用于将经过热量交换的空气排出。
出风口通常位于塔顶中心,确保空气能够均匀流出。
2.3 塔壁:冷却塔的塔壁通常由填料组成,填料的作用是增加空气与水的接触面积,促进热量传递。
常见的填料材料包括塑料、金属和陶瓷等。
三、热量传递过程3.1 蒸发冷却:当热水从喷淋系统喷洒到塔顶时,由于水滴的表面积大,水与空气之间的接触面积增加,水滴表面的热量被空气吸收,水滴逐渐蒸发,从而带走热量,使水温下降。
3.2 对流传热:热水蒸发后,水蒸气与空气混合,形成湿空气。
这些湿空气通过填料层,与从底部吸入的空气进行热量交换。
湿空气中的热量被传递给底部的新鲜空气,而湿空气中的水分则凝结成水滴,回流到塔底。
3.3 辐射传热:除了蒸发和对流传热外,冷却塔中的热量还可以通过辐射传递。
塔壁和填料表面的热量辐射给周围空气,从而进一步降低水的温度。
四、冷却效果与优化4.1 冷却效果:冷却塔的冷却效果主要取决于水和空气之间的热量传递效率。
水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件
^n n bot E nier g& t hooyC . t.hnh i 2 10 hn) ose egnei d n e n l o, dS aga 0 90cia c g L
【 bt c] sh e e y s i a rr t et qi et yr l o i wr a A s atA e we r -a n w t e m n eu m n r t n n g v g eta p ,hd u c on t e e a ic l g o s r
【 摘 要】 水动风机冷却塔 作为新型的高效节能设备 , 逐步开始应用于 国内钢铁企业 的工业循环冷却水
系统并得到了大力宣传和市场 的推广。并非所有的机械通风冷却塔均可采用水动风机进行改造。通过水动风 机冷却塔的工作原理 和循环冷却水系统 能耗分析 , 对水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统 的条件进行
水 动风机 冷却 塔并 非 不消耗 能 量 , 而是采用 了工业
冷却塔专用水轮机取代电机f 包括传动轴 、 减速机1 作为 风机 动力源 , 使冷 却塔 的风机 驱动 方式 由 电力
2 1年第 1 00 期 总 第 1 7期 3
冶 金 动 力
ME A L R lALP WE T L U GC O R 5 7
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嗝 供排 水 } } 6
水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件
金 亚 飚 ( 上海宝钢工程技术有限源自司, 上海 2 10 ) 0 9 0
2 水动 风 机冷 却塔 的工 作 原 理
水 动 风 机冷 却 塔 的核 心 技 术 是 以微 型双 机 式
冷却塔所需要的进水水头就会更高。 目前 , 用于 钢铁 企业 工业循 环 冷却水 系统 的 应 水动风机冷却塔 的水轮机转动的原动力来源于工 业循环冷却水系统的余压( 水泵的富余扬程)因此 ,
循环水冷却塔的水动风机节能改造
理 、 速措 施 、 结冰 措 施 等 方 面 阐述 了大庆 炼化 调 防
公 司 冷 却 塔 水 动 风 机 的 实 际 改 造 应 用
关 键 词 : 动 风 机 ; 却 塔 ; 能 水 冷 节
l 刖舌
循 环水 泵提 供 ,循环 水泵 的扬 程应 满 足 以下需 要 : 沿
程 管路 损 失 、 头 阀 门 的阻 力损 失 、 置换 热 设备 的 弯 装 和 。在循 环水 泵 的设计 选 型过程 巾 , 了满足 装置 用 为
运行 3台 , 台额 定 流量 为 2 1 3 , 定扬 程 为 7 单 6 0m/ 额 h 0
结 构 罔 2 安装 在 冷 却塔 风 筒 内部 . 扇 叶 片 和 布 1 ; , 风 1 总供 水压 力 为 05 a 吲水 压 02 a 1 .3MP , . MP 4 水 系统 之 间 , 环 回水 上 塔后 , 过 进 水 管 沿 流 道 进 循 通
循 环水 冷 却塔 的作 用 是工 艺换 热后 的循 环 回水 阻力 损失 、 却塔 高度 和布 水 器的喷 射力 所需 等 的总 冷 进 入冷却 塔顶 ,通 过喷 淋器 向下 喷淋 至填 料层 表面 , 与 自下而上 抽人 的空气 进行接 触换 热实现 降温 。 冷却 塔 的热交换 能力 主要 由塔 内气 水 比来决 定 . 循环 同水 实现 预期 的降温 需要 一定 的风 量 ,1 顶风 机吸 人获 f塔 { 取 。如 果能 够利 用循 环 回水 的动能 来驱 动风 机 , 以替 代 电动 机 , 将实 现循 环水 冷却塔 节 电。
能。
轴功率 . 只要 达 到 风 扇 叶 片 的轴 功 率 额 定 值 . 速 自 转 然 达 到 要求 , 风量 也 自然 达 到 要 求 , 足 冷却 塔 所 需 满
分析水动风机替代冷却塔电动风机的节能改造
并 将水 轮机 出水 口同塔 中 的布 水在 经 过 水 轮 机旋 转 的过 程 中 ,其 输 出轴 同 风机 进 行 连 水 轮机 的进水 口进 行连 接 , 水 管进 行连 接 , 并 在 其经过 相应 装 置换 热 之后 将其 同水 轮 接, 以此来 保 证风 机 的 良 好旋 转 , 从 而使水 轮 机 能够 在 水 机 进行 相连 , 之后 再将 其 引入 塔 中的相 关 配水 系统 。然 后 势 能以及 动 能 的共 同作 用 之下 完成布 水 工作 。 再在气 进 入 到水 轮机 之前 安 装旁通 管 路 , 并对 其流 量进 行 2 . 2 主 要 优 点 从 而 对 水 轮机 的进 水量 进 行 控 制 , 之 后 再对 水 轮 机 2 . 2 . 1 良好 的节 能性 同 电动风机相 比 , 水 动风 机 的 以 调 节 , 的转数 进 行调 节 ,从 而使 系统 中的气 水 比能够 保持 稳定 , 水 为设备 的主要 驱 动力 , 而 其使 用 的水 就是 循环 水 系统 中 的水 , 通 过 对循环 水 的有效利 用 不 仅 能够 对水轮 机 保 证。 3 , 3 化 冰 系 统 改 造 最 工作 参数 进 行保 证 , 还 能够 使水 泵在 循 环 的过程 中保持 稳 后, 我 们再 在冷 却塔 周 围安 装 定 的能耗 , 从 而起 到 了节 能的作 用。 管 径 3 5 mm、 孔径 5 mm 的化 2 . 2 - 2 良好 的冷 却 效 果 水 动 风 机 的运 行 同 季节 有 着 并保 证其 同 冷却塔 外 部 较 为密切 的关系。随着 季节 的变化 , 当水 量增加 时 , 那 么水 冰 管 , 的布 水 管道 进 行连 接。 同 时 , 轮机 的 转速 以及 风 量也 会随 之增 加 。 而 当水 量减 少时 , 那
水动式风机冷却塔的原理与应用
比决 定, 改造 后若要 能实现设计温 降, 相同冷却水量 的条件 在 下, 只要保证 能提供相 同冷却风量 , 这相 当于水轮机轴 功率等 于 电机轴功率 即可满足 同样 的冷却效果 。因此 , 水轮机轴功率 大于等于 电机轴 功率 是水轮机改造成功的必要条件 。 依某厂循环冷却系统现场的实际运行工况 , 水动式风机改
水 动式风机冷却塔 的原理 与应用
李 斌
[ 腾龙特种树脂 ( 门) 厦 有限公司]
摘 要 : 绍了某厂冷却塔风机 由电机驱动改造为 由水力 驱动的节能改造情况 , 介 简介 了水 动式风机 的工 作原理和优点 , 并对 改造可行 性和经 济性进行分析和计算。水动式风机应用在冷却塔的设计和改造 上, 其结构简单, 效果优异, 安全可靠, 经济性好 , 具有很好的推广 应用价值 , 但并非所有传统的冷却塔都适宜改造成水 动式风 机, 只有经过科学 的工况计算和准确 的系统模拟 , 符合 应用范围, 满足前提 条件 者才具备 改造 的可行性 。 关键 词 : 水动式风机 ; 节能 ; 冷却塔; 循环水; 水比 气
造可行性计算如下: () 环 水 泵 富 裕压 头 计 算 1循 H( 泵 富 裕 ) H( 泵 额 定 扬 程 ) H( 泵 出 口压 力 ) H 水 = 水 一 水 + ( 水泵 进 口压 力 )
=
司 生产 的高效水轮 机进行冷 却塔改造 , 经投运 实践证 明, 动 水 式风机 结构严谨 、 运行安全 、 能环 保, 节 取得 了显著 的经济效 益
() 却 塔风 机 电机 的轴 功 率 理 论 计算 2冷
电机实际功率受机械效率影响,其中有部分功率被 电机 、 传动轴、 减速箱所消耗 , 因此风机实际轴功率 约为 :
P电 轴 、 3 x x x o ̄ ' 机 1 减 箱  ̄ + 0 0 机 = / IU c s x b q电 ×1 速 × 10
循环冷却水系统中水动风机冷却塔的应用
4 7  ̄m m
2 2 - 4 4 A 实测风机转 速 : DN 3 5 0 进塔阀门开 .
制, 其 中各种形式冷却塔是通 常采用 的冷却设备之 一。通常
冷却塔 的冷却效果 主要 由气水 比来决定 . 同等质量 流量 的热 水用 同等质 量流量 的空气进行热 交换实 现冷却 塔 的降温 目
塔体 玻璃 钢挡水 板 , 内部结构 从下 到上依 次是 : 填料 、 布水
管、 收水器 、 水 轮机基座 、 水轮机进 出水管 、 水轮机 、 风机等。 2 . 2 水轮机 的结构及 特点
1 水 动风 机冷 却塔 工作 原理
通 常普遍使用的 电机驱动风机冷却 塔原理是 : 用 电动机
通 过联轴器 、 传 动轴 、 减速器来驱动冷却 塔的风机 , 风机 的抽
风使 进入冷却塔 的水流快速散热冷却 . 然后 又 由水泵加压将
水 流输送到需要用水冷却 的设备使用后 再引入冷却塔 冷却 . 达 到冷却水循 环使用 。而水动风机冷却塔是需要用水冷却 的 设备 使用后先引入水轮机 . 水轮机驱动冷却 塔的风机抽风使
1 5 2 r / mi n 0 %的余量来 确定水泵 的流量 :同时在
整个循环水 系统中 , 每段 管道 、 弯头都有一定 的阻力 . 冷却塔 的位 置高低 、换 热部 件的阻力及 压力都会 在 系统 中产 生阻
力。 这些 阻力也 不能很精确 的计算 出来 . 一般计 算 的阻力值
S h a n d o n g I n d u s t r i a l T e c h n o l o g y
2 01 3焦
山东 工 业 技 术
第4 期
循环冷却水系统中水动风机冷却塔的应用
冷却塔组成部件
冷却塔组成部件
冷却塔是一种用于降低水温的设备,广泛应用于电力、化工、冶金等
行业。
冷却塔的组成部件包括水箱、填料、风机、喷头、水泵等。
水箱是冷却塔的主体部分,通常由钢板焊接而成。
水箱内部分为多个
隔间,每个隔间内都有填料。
填料是冷却塔的核心部件,它的作用是
增加水与空气的接触面积,促进水的蒸发和散热。
填料的种类有很多,常见的有波纹板、PVC板、木质板等。
风机是冷却塔的动力部件,它的作用是将空气吹入冷却塔内,增加水
与空气的接触面积,促进水的蒸发和散热。
风机的种类有很多,常见
的有轴流风机、离心风机等。
喷头是冷却塔的水分配部件,它的作用是将水均匀地喷洒在填料上,
使水能够充分地与空气接触,促进水的蒸发和散热。
喷头的种类有很多,常见的有喷雾喷头、旋流喷头等。
水泵是冷却塔的水循环部件,它的作用是将水从水箱中抽出,经过冷
却后再回到水箱中。
水泵的种类有很多,常见的有离心泵、自吸泵等。
除了以上几个主要部件外,冷却塔还有一些辅助部件,如水位控制器、
水温控制器、水泵控制器等。
这些部件的作用是监测和控制冷却塔的运行状态,保证冷却塔的正常运行。
总之,冷却塔的组成部件是相互协作的,只有各个部件都正常运行,才能保证冷却塔的高效运行。
水动风机冷却塔如何判断
上海署杰冷却设备有限公司研发生产的冷却塔节电水轮机。
一般节电100%。
用水轮机取代冷却塔电机的必要条件,首先是进冷却塔水流所具备的能量——功率。
其水能的计算公式为:P(kw)=9.81×进塔水流量的(水轮机阻力)Q(立方米/秒)×进塔水压即水头H(米)Q——流量,循环冷却水流量,多少吨位的循环冷却水即有多少立方米/秒的水量。
大于90%的额定流量,水轮机即可发挥正常工作。
H——水头,凡冷却塔必定具有进塔水压,没有水压即不可能成为冷却塔,市场上的冷却塔进塔水压一般大于8米,最低也在0.04Mpa即4米以上。
这个水头对水轮机来说是用来做功的,水轮机的水头10℃温差塔需要5m—7m。
20℃温差塔需要12m—13m。
以上水能再乘水轮机的效率,本发明的冷却塔水轮机效率大于85%。
其次是用在塔内运行的风机电流来计算一下该塔风机所需的轴功率,是否与进塔水流能量相等,相等则改造成功率100%,节电100%;如果水能小于电能则需增加水头或水流量,但节电是应减去增加的能量;如果水能大于电能,则节电超过100%。
水流通过水轮机以后,还有动能,足以进一步为布水服务,不必担心布水受影响。
以上估算最为复杂的是水头。
水轮机水头由水泵扬程提供,我们要求的水头不能单纯地用压力表在塔的底部旁边测量,因为冷却塔的循环水处于开放状态,越接近开放口,压力越接近零,但水流内部还是具备水能。
正确的估算应从水泵出口的压力表上读数,与水泵铭牌扬程作比较。
判定可改哪一种塔型;扬程小于压力,一般应判定不可改造。
水流量由循环水泵提供,最好由流量仪测定。
水泵出口处的压力表也能表达一些情况。
扬程等于压力,说明水流量与泵额定流量相等;扬程小于压力,说明水流量比泵额定流量小;扬程大于压力,说明水流量大于泵额定流量。
风扇的轴功率应考虑减速器的空载电流,水轮机是直接用输出轴与风扇联结,中间再无减速器过渡,所以风扇的轴功率应不包含减速器的耗电。
风量就是空气,空气重量与水重量的比就是冷却塔的气水比。
冷却塔的作用及工作原理
冷却塔的作用及工作原理一、冷却塔的作用冷却塔是一种用于冷却工业设备和发电厂的重要设备,其作用是将热水冷却并重新循环使用。
冷却塔可以有效地将高温热水散热,将水温降低到合适的工作温度,以确保设备和系统的正常运行。
具体来说,冷却塔的作用包括以下几个方面:1.散热:冷却塔通过将热水喷洒到填料层,并利用大量空气对水进行强制冷却,从而将热能转移给空气,使水的温度降低。
2.热回收:冷却塔在冷却过程中,可以将热水中的热能回收利用,例如用于加热建筑物或提供其他热能需求。
3.消除烟雾:工业设备和发电厂常常会排放一些烟雾和废气,冷却塔可以将这些废气和烟雾冷却并净化,减少对环境的污染。
4.节能降耗:通过冷却塔对热水进行循环利用,可以减少水资源的消耗,并降低能源的使用量,达到节能减排的目的。
二、冷却塔的工作原理冷却塔的工作原理涉及水汽化和传热两个过程,主要包括以下几个部分:1. 水循环系统冷却塔的水循环系统是冷却塔的核心部分,包括进水口、水箱、泵、喷淋系统和集水系统等。
•进水口:将热水从设备中引入冷却塔。
•水箱:用于存放热水,并通过泵将水送入喷淋系统。
•泵:通过泵的作用,将热水从水箱送至喷淋系统。
•喷淋系统:将热水均匀地喷洒到冷却塔填料层上。
•集水系统:收集下降的水而重新送回水箱,以实现循环利用。
2. 填料层填料层是冷却塔中的关键部分,通过增加水的表面积,提供更多的接触面,加速水的气化和散热过程。
填料层通常由一些互相交错的塔板或填料块组成,例如浸渍塔板、波纹填料、翅片填料等。
这些填料均具有较大的表面积和通道空隙,可增加水与空气的接触面积,促进水的蒸发和热量的传递。
3. 空气传热系统空气传热系统由风机和外部空气组成。
风机通过吸入外部空气,加速空气与喷洒下来的水之间的接触,从而加快水的蒸发和热量的传递。
风机将外部空气吹入塔底,并经过填料层,与喷洒下来的热水发生反应,从而带走热量。
同时,风机也会排出一部分蒸汽和湿空气,通过冷却塔的顶部进行排放。
水轮机工作原理
水动风机冷却塔工作原理在冷却塔的水气热交换中,水蒸发吸收潜热、湿空气升温吸收显热,是冷却水温度降低的原因,所以在冷却过程中保持最佳气水比是确保冷却效果主要因素。
气水比实质上就是气的质量与水的质量的比。
如果不用电机驱动风机,改用水轮机来驱动风机,那么就变成了用多少水流量转换成推动空气的质量,来与热水进行热交换,电机是用多少千瓦的电功率来转换成推动空气的质量进行热交换。
用水轮机取代冷却塔电机的必要条件,首先是进冷却塔水流所具备的能量——功率。
其水能的计算如下:水轮机的工作参数主要有:水头H (m);流量Q (m3/h或m3/s);出力P (KW;效率n( % ;转速n (r/min );水流速度V (m/s); 水的容重(重度)丫,丫值为1000kg/m3或9810N/m等。
( 1 ) 水头H( m); 水轮机的水头(工作水头),是指水轮机进口和出口截面处单位重量的水流能量差。
进入冷却塔内水轮机的水头是提升水泵的富余水头H (也称毛水头),从水轮机进口到出口在转轮中的水头损失为△ h,则水轮机的工作水头为:H=H c- △ h( 2-1 )H 又称水轮机的净水头,是水轮机做功的有效水头。
在冷却塔中,提升水泵是根据冷却水量和需要的扬程选定的,在流量Q不变的前提下,H是个不变的定值,不像水电站那样存在最大水头fax,最小水头Hnin和加权平均水头H W o H也是水动风机水轮机的设计水头,即水轮机的效率水头。
(2)流量Q(m3/s )水轮机的流量是单位时间内通过水轮机某一既定断面的水流体积,通常用Q(m3/s )表示。
在额定水头下,水轮机的额定转速、额定出力运行时所对应的水流量,称为设计流量,对水动风机水轮机来说,就是冷却塔的设计冷却水量(m3/h )。
(3)转速n(r/min )水轮机的转速是水轮机转轮在单位时间内旋转的次数,用n 表示,常用单位r/min 。
冷却塔中,水轮机是立轴安装,直接与风机轴连接,水轮机与风机同步旋转,故水轮机与风机的转速是相同的,水轮机效率达到85%以上。
冷却塔的选型比较
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 Pa,所需轴功率212 kW;②直径Φ10.06 m,风量323×104 m3/h,全压 Pa,动压 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Pa,功率消耗减少了38 kW,起到了良好的节能作用。
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Φ~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。
冷却塔的工作原理
冷却塔的工作原理引言概述:冷却塔是一种常见的热交换设备,广泛应用于工业生产和空调系统中。
它的主要功能是通过水和空气之间的传热,将热量从工业设备或空调系统中带走,从而降低温度。
本文将详细介绍冷却塔的工作原理。
正文内容:1. 冷却塔的基本原理1.1 水循环系统:冷却塔通过水循环系统将热水从工业设备或空调系统中引入塔内。
热水通过塔内的填料,形成水膜,增加水与空气之间的接触面积,促进传热。
1.2 空气循环系统:冷却塔通过风机将大量的空气引入塔内。
空气通过填料与水膜接触,吸收热量,并将热量带走。
同时,风机还能促进空气的流动,增加传热效果。
2. 冷却塔的工作过程2.1 空气与水的热交换:当热水从上部进入冷却塔时,冷却塔内的填料将水分成薄薄的水膜。
空气通过填料与水膜接触,吸收水中的热量,使水温下降。
2.2 空气的冷却:空气在与水膜接触的过程中,吸收了水中的热量,从而升温。
升温后的空气被风机抽出冷却塔,带走了热量,使空气温度降低。
2.3 冷却水的回流:经过热交换后的冷却水从冷却塔底部流出,回流到工业设备或空调系统中,起到降温的作用。
3. 冷却塔的类型及应用3.1 自然通风式冷却塔:利用自然风力进行通风,不需要额外的能源消耗,适用于一些小型的工业设备。
3.2 强制通风式冷却塔:通过风机产生强制风流,增加空气与水的接触面积,提高传热效果,适用于大型工业设备和空调系统。
3.3 封闭式冷却塔:将冷却水与外界空气隔离,减少水的蒸发和污染,适用于对水质要求较高的场合。
4. 冷却塔的性能参数4.1 冷却效果:通过冷却塔的传热效果,降低工业设备或空调系统的温度,保证其正常运行。
4.2 风阻:冷却塔在工作过程中会产生一定的风阻,需要合理设计风机和通风系统,以确保空气流动畅通。
4.3 耗能:冷却塔的运行需要消耗一定的能源,需要合理选择设备和控制系统,降低能耗。
5. 冷却塔的维护和保养5.1 清洗:定期清洗冷却塔内的填料和水管,以防止污垢堵塞,影响传热效果。
冷却塔降温的原理
冷却塔降温的原理
冷却塔是利用水与空气的接触,产生的热量将水蒸发,将水中的热量带走,从而使水温下降的一种设备。
冷却塔主要是由填料、淋水系统、风机及冷却水循环系统等组成。
冷却塔的工作原理:冷却水泵将循环冷却水从水源中抽到配水中,经冷却后再回到水源中。
水泵把水从水源中抽到配水中,再经配水系统将水输送到塔中进行冷却。
在塔中,空气从上向下流动,与塔内的填料进行热交换。
液体从塔顶向下流,经填料时,液体表面的空气被填料吸收,而使表面温度降低。
在塔内设有风机,将空气从底部抽出,与液体进行热交换。
塔顶装有喷水装置,由水泵将水送至塔底,使之与填料接触发生热交换。
冷却塔内装有填料、喷头和冷却水循环系统。
冷却能力及用途:(1)冷却塔具有良好的降温效果。
(2)可以节约能源和减少环境污染。
(3)使用寿命长。
(4)安装方便、简单、费用低廉、投资少、效率高、无污染、噪声小。
冷却能力及用途:(1)冷却能力强:一台冷却塔能同时满足1000m²以下工业厂房的降温需要。
—— 1 —1 —。
冷却塔风机构造
冷却塔风机构造冷却塔风机是冷却塔系统中的核心组件,其作用是通过风力将热水散发出去,促使水分子的蒸发,从而达到冷却的目的。
冷却塔风机具有复杂的机构构造,下面将详细介绍其构造。
冷却塔风机主要由轴承、电动机、叶轮、风机罩和连接件等几个主要部件构成。
其中,轴承是风机运转的支撑部件,负责承担叶轮的重量和旋转力的传递。
轴承通常分为滚动轴承和滑动轴承两种类型,其选择通常取决于风机的规格和运行条件。
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成,内外圈之间通过滚动体来减小摩擦力,保持架则用于保持滚动体的位置。
滑动轴承由两个平面面接触的附件构成,通过润滑油膜来减小摩擦力,降低轴承的磨损。
电动机是冷却塔风机的动力源,通过电能的转换来驱动叶轮旋转。
电动机通常采用交流电机和直流电机两种类型。
交流电机主要包括感应电机和同步电机,其构造主要由定子、转子、支承架和端盖等部件组成。
定子是电动机的固定部分,其内部通过绕组来产生磁场,使得转子在磁场的作用下旋转。
转子是电动机的旋转部分,其输送电能并转化为机械能。
感应电机通过电磁感应的原理来运行,而同步电机则需要外部提供一定的同步频率。
直流电机通常由定子、转子和刷子构成,定子通过电流产生磁场,使得转子在磁场的作用下旋转。
刷子则用于将电流导入定子线圈,以驱动转子旋转。
叶轮是冷却塔风机的核心部件,其通过旋转产生风力,将冷却塔内的热水散发出去。
叶轮通常由直叶和斜叶两种类型,其选择依据于冷却塔的工作条件和风机的性能要求。
直叶叶轮的叶片与轴的夹角为90度,结构简单,效率相对较高。
斜叶叶轮的叶片与轴的夹角小于90度,可产生更大的风量,但效率相对较低。
叶轮通常包括固定叶片和可调叶片两部分,前者用于产生压力差,后者用于调节风量大小。
风机罩是保护叶轮和其他内部部件的外壳,其主要作用是避免外界杂质进入风机内部,同时减少风机震动和噪音。
风机罩通常采用铝合金和玻璃钢等材料制成,具有较高的强度和耐腐蚀性。
风机罩一般设置有进风口和出风口,通过进风口将外部空气引入风机,在叶轮旋转的作用下,热水分子得以蒸发并散发至出风口。
冷却塔的原理与基本结构
冷却塔的原理与基本结构冷却塔是一种常用于工业生产过程中的设备,用于散热或冷却。
其主要原理是通过将热水或热蒸汽在塔体内与空气进行接触,使热量传递给空气,并通过风机将热量带走。
下面将详细介绍冷却塔的原理与基本结构。
一、原理冷却塔的工作原理利用湿度和热量之间的物理特性。
当热水或热蒸汽进入冷却塔时,它会经过填料层,这是塔内的由板片、方管或其他形状的填料组成的结构,填料增加了内表面积以便更好地接触空气。
同时,塔内的风机会产生空气流动,通过塔体进入填料层,使得冷却塔的下部充满了水蒸气和水颗粒。
当热水或热蒸汽在填料层上方流动时,水分部分会蒸发成水蒸气,并与空气进行热量交换,这样热量就被传递到了空气中。
随着空气经过填料层的接触,热量会被带走,形成凉爽的空气。
二、基本结构冷却塔的基本结构可以分为以下几个部分:1.塔体:塔体是冷却塔的主要构件,通常由混凝土或钢结构建成。
塔体一般分为上部和下部两部分,上部用于容纳填料层和水分层,下部用于集中收集冷却后的水。
2.填料层:填料层位于塔体上部,用于增加冷却塔的内表面积,提高热交换效率。
填料的形状和材料选择会根据具体的使用需求而有所不同。
3.风机:风机主要用于产生空气流动,在塔体内形成对流,以便更好地使空气与热水或热蒸汽进行接触。
风机通常位于塔体的上部或侧面。
4.水循环系统:冷却塔需要使用水来进行冷却,因此需要有一个水循环系统。
该系统主要由水泵、水箱、水管和喷头组成。
水泵将冷却后的水抽到喷头处,并通过喷头将水均匀地喷洒在填料层上,使其与空气进行接触。
5.出口管道:冷却完毕的热水或热蒸汽会从塔体的下部排出,通常通过一个出口管道来进行排放。
6.控制系统:为了更好地控制冷却塔的工作效果,通常还会设置一个控制系统。
该系统可以监测和调节冷却水的流量、温度等参数,以确保冷却塔的正常运行。
除了上述基本结构外,冷却塔还可能配备水处理设备、防风装置、防堵装置和安全防护措施等。
冷却塔广泛应用于不同行业的生产过程中,如发电厂、石化、制药、冶金等。
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水动风机冷却塔
摘要:分析了冷却塔进塔水流的能量情况,认为进塔水流富余的能量足够推动风机的运行。
研制了新型水轮机来取代风叶电机,经试用,当冷却塔进水的富余水头为5—8m时,可以满足推动水轮机的要求。
这种由水轮权推动的风机特别适用于大型冷却塔。
关键词:水轮机;风机;冷却塔;节能
冷却塔的热能交换能力主要由气水比来决定,多少质量流量的热水用多少质量流量的空气进行热交换即可实现冷却塔的预期温降。
而空气是不论用什么方法获得,一般常用电机驱动风机获取。
如果改用水轮机来驱动,那么水轮机的轴功率与电机功率相同即可实现。
塔的结构、外形、尺寸、冷却原理都不需改变。
1 水动风机的原理
冷却塔的进塔循环水压头一般是5-8m。
由此可推算进冷却塔的水流中具备着水头5-8m乘上相应的进塔水流量的功率。
如100t/h标准塔的能耗为2.2kW 左右,即100t/h标准塔所用的风叶的实际轴功率为2.2kW左右,风机效率高的还低于2.2kW,200t/h塔是4.5 kW左右,1000t/h是22kW左右,4000t/h是90kW左右,依次类推。
既然现有冷却塔在正常运转情况下的水流中具备着这样的能量,为什么不可以将其利用起来,而白白的浪费掉。
冷却塔的进水压头的要求是根据塔的管路损失、塔的高度和布水的喷射力共同所需的总和来确定。
其中布水的喷射力所需的压头仅0.5-1 m就足够了。
这些工作压力来自于循环水泵,水泵的扬程选型计算是冷却塔所处位置的高度、沿程管路损失、弯头、阀门的阻力,以及用水设备阻力的总和。
泵的流量口是按冷却塔公称名义匹配的,如100t/h塔即匹配100t/h泵,500t/h即匹配500t/h泵。
泵的扬程乘上流量即为水流所具备的功率,进塔水的压头是总扬程减去供水系统阻力损失以后所剩下的5—8m。
这宝贵的5-8m,大有文章可做。
把它先通过水轮机而获得输出功率来驱动风机,可以完全省去风机电机。
实际上工业选泵的扬程,为了确保流量,还必须考虑泵的效率,按规定扬程只允许大不允许小,它为水轮机提供了富裕的水头。
所以凡是冷却塔符合常规设计选型,完全可以由水轮机取代风机电机,大可不必担心水轮机的原动力不够而影响风量、冷效。
而通过水轮机以后的余压足够完成布水和其它管路损失。
如图1所示为水动风机冷却塔的结构图,水轮机的位置在布水系统的上部,水流经水轮机以后的出水到布水的位差即可获得0.5-1 m的水头。
2 水动风机冷却塔的节能
这种结构原理的冷却塔笔者经过5年的研制试验,一百多家用户的实用,证实可省去电机,节电可观,水动风机冷却塔大有节能价值。
我国按200t/h标准塔折算有50万台,200t/h标准塔的电耗以国家标准规定的0.04kW/t为7.5kW,宏观地全部改成水轮机来驱动风叶,则可节电240亿度,以上海地区峰谷电平均0.5元/度计算,每年节约120亿元。
从单塔的节能效果看200Vh塔每天用电4.5×24=108度,每年39420度,电费0.5元/度每年19710元,工业用电1元/
度计算是39420元,这笔帐算起来十分清楚。
节约的全部是利润。
塔的大小完全可以照此推算。
3 微型水轮机的研制
要达到这样节能的效果,关键是如何配好水轮机,市场水轮机大都用于水力发电,其功率在100kW以上,而冷却塔的功率均在100kW以下,即使有小功率的水轮机也不能直接拿来用上,要么水压头过高,要么形状结构不适应,为此笔者专门研制了冷却塔专用水轮机如图2。
笔者称它为微型水轮机,双击贯流式,转轮的进水角度为30°,叶片的弦倾角为22.5°,叶片17片,叶片的线型遵照尽可能地完全利用能量的方法设计,进水口的水头为5-8m,完全解决了冷却风叶所需的转速、轴功率,实际应用经法定检测单位检测效果十分满意。
4 水动风机冷却塔的冷却效果
2001年5月31日上海节能服务中心对上海乳品培训中心由浙江联丰玻璃钢厂生产的2台同类型200t/h塔进行测试,其中1台的风机运行系统仅进行水轮机改造,其它部位不变。
2台塔在同时运行,工况相同的情况下,进行热力性能,节能效果对比测试,其对比后测试数据如表1(北塔为经水轮机改造)。
测试结果表明,水泵没有增加功率,扬程没有改变,风叶电机却取消了,因此电耗等于零,实现了节电100%。
表1 测试数据对比
进塔参数
出塔水温/t2/℃
风叶直径/m
电机功率/kw
水泵压力/MPa
水泵功率/kw
进出水温差△t/℃
冷幅△t/℃
比电耗a
噪声/dB(A)
干球θ1/℃
湿球τ1/℃
水温t1/℃
%北塔
23.5
17
21.9
19.9
2.8
0.18
14.99
2
2.9
49
南塔
23
17.5
22
20.2
2.8
3.923
0.18
16.44
1.8
2.7
0.02
61
5 结语
水轮机应用于冷却塔不论是改造也好,整台新塔也好,优点在于:
①节能。
该塔利用水轮机取代风叶电机,完全节省了风叶电机的运行电耗,且没有增加循环水泵的负担。
②无噪声。
水轮机的能量转换是在水流道内完成的;控制湍振的雷诺数,使水轮机不会发出干扰的噪音。
③高效。
水轮机轴直接输出风叶,不需再通过其它减速器等,且随着水流量的变化而风量相应变化,始终稳定在较好的气水比。
④使用寿命长。
水轮机结构简单,运转平稳,因此只要达到材料设计强度和密封,其寿命是长期的。
一旦出故障,维修也极为简便,更换一些标准件即可,比电机减速器的维修要简便的多。
⑤安全。
冷却塔电机有漏电伤人,火花爆炸的潜在危险,水轮机不用电,且质量轻,高处作业不再为起吊卸下电机减速器而为难,增加了冷却塔的运行环境安全性。
⑥适用。
对任何形式的冷却塔都适用,特别适用于特大型的冷却塔,越打越可靠。