双曲线冷却水塔节能环保系统的研究及应用
热电厂冷却塔有什么用?为什么都是双曲线型
热电厂冷却塔有什么用?为什么都是双曲线型------------------------------- 正文开始 -----------------------------在经过热电厂时,我们一定见过这样细腰型的高大建筑(如下图),通常上方会冒着白烟(实际是水蒸气),很多人以为这是烟囱。
实际上这是发电厂用来给水冷却的冷却塔,现在常见的就是双曲线冷却塔,是一种自然通风式冷却塔。
双曲线冷却塔什么是双曲线冷却塔因为其外形类似于数学图形内的双曲线图形,因此此类塔通常称之为双曲线冷却塔。
不知道大家对下面的数学题目是否熟悉呢?来源:高二数学人教版选修2-1其实在早期的时候,发电厂的冷却塔并不是双曲线形的,而是有各种各样的形状,比如直筒型、八边型等。
荷兰以为教授在1915年第一次设计了双曲面型冷却塔,而后随着大型火电站的发展,这种双曲面型的冷却塔迅速流行。
为什么这种形状的冷却塔会迅速流行呢?我们后面再讲。
早期的冷却塔冷却塔作用及工作过程要说冷却塔的作用,我们需要先讲一下火力发电厂的工作流程。
燃料送到电厂后,经过筛选输送到锅炉燃烧,锅炉被加热后,锅炉内的水变成了高温水蒸气。
水蒸气通过管道被输送到汽轮机,推动汽轮机旋转作功,发电机与汽轮机通过联轴器相连,从而带动发电机发电。
而经过汽轮机作过功的水蒸气则被送入到凝汽器,被冷却水冷却凝结成水。
一部分则被加压输送到附近小区进行供热。
热电厂需要大量的冷却水来给机组降温。
而冷却塔就是为此提供冷却水的。
电厂工作流程热电厂工作流程冷却塔底边直径一般在65到120米,高度在75到150米。
其由3部分组成,分别为下环梁、筒壁、塔顶刚性环。
下梁环在风筒下部,所有载荷通过下梁环传递给斜支撑。
筒壁则是冷却塔的主体部分,其形状及壁厚经过优化计算确定。
而塔顶刚性环则是筒壳的加强箍。
在塔底部设有约2米深的集水池。
在筒壁下部设有配水槽和淋水装置。
双曲线冷却塔工作过程冷却塔塔身比较高,容易形成烟窗效应(烟窗效应:户内空气沿着有垂直坡度的空间上升或者下降,造成空气加强对流的现象,当烟囱变窄时,气流会加速),由于上下空气压差,就会有风从塔底进入塔顶流出。
逆流式双曲线自然通风冷却塔设计浅谈
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2 一维算法
目前冷却塔设计采用的算法仍是由麦克尔在 1925 年给 出的焓差法。麦克尔以空气层中的焓与湿空气中的焓之间的 差值作为水面向空气中散热的推动力给出了推导经典焓差法 公式的过程。焓差法的麦克尔公式可求解出冷却数即冷却任 务,而冷却塔淋水填料热交换特性公式可求解出冷却塔的冷 却性能,在冷却任务与冷却性能相同的条件满足时冷却塔的 热力计算完毕,然后再通过冷却塔的升力与阻力平衡计算进 行动力计算。在冷却塔热力与动力计算都平衡时,循环冷却水 出水温度能满足设计要求时,所设计的冷却塔就是应该在实 际工程中选用的。
冷却塔在这个循环中所起到的作用是与空气冷源进行换 热,循环水系统中的冷却水通过配水装置进入喷淋区并依次 通过填料区及雨区,其中填料区中的传热传质过程为冷却塔 内高温冷却水与低温空气换热过程的核心。冷却塔如果设计 合理,则冷却塔出水温度在合理范围内较低,这样就能使汽轮 机低压缸保持合适的真空度,使机组热效率保持较高的水平。 因此研究冷却塔是非常有必要和有经济效益的。
鉴于对冷却数修正扩展的考虑,笔者认为在计算冷却塔 冷却数时应首选中国水利水电科学院给出的热力特性表达 式。
2.2 蒸发水量散热修正系数
. All Rights Reserved. 循环水在冷却塔填料中与湿空气换热工程中存在蒸发现 象,循环水量在冷却过程中不是常量,因此在计算冷却数时需 要考虑蒸发水量所带走热量引起的修正。《工业循环水冷却设 计规范》中也给出了蒸发水量带走热量的修正系数,对于修正 系数在麦克尔公式的左右两端位置不同很多规范也给出了不 同的意见。笔者在这个问题上的考虑是冷却塔填料试验中如 果考虑了修正系数的影响时,冷却数计算也需考虑修正系数 的影响[2]。而在《冷却塔淋水填料、除水器、喷溅装置性能试验 方法》 中明确了热力特性公式是由考虑修正后的冷却数来拟 合出公式的系数的,因此在进行算法程序设计时将修正系数 位于麦克尔公式的积分端。 2.3 淋水面积 淋水面积是逆流式自然通风冷却塔的重要设计数据,因 此在用于热力及动力计算时选取合适的淋水面积尤为重要。 在 《工业循环水冷却设计规范》2014 年版中删除了 2003 版中 “淋水面积应采用淋水填料顶部可淋到水并充分通风的面积” 的条文。在冷却塔设计中往往提出的淋水面积是名义淋水面 积,是填料顶部所有面积的数值。在实际冷却塔填料区换热时 往往会受到淋水构架及配水构筑物所占面积和体积的影响, 如果不考虑这部分影响将会使计算得出的冷却能力略大,这 样对于生产是不安全的,因此笔者认为在进行热力计算时需 要扣除构筑物所占的这部分面积得到有效淋水面积用于热力
双曲线凉水塔原理
双曲线凉水塔原理你有没有注意过那种双曲线形状的凉水塔呀?那家伙,就那么矗立在那儿,可别小看它哦,这里面的原理可有趣啦。
咱先来说说为啥凉水塔要把水弄凉呢。
你想啊,在好多工厂里,那些机器设备工作的时候会产生好多热量呢。
就像人干活干多了会出汗一样,机器热了可不好,得给它们降降温。
这时候凉水就派上用场啦。
可是呢,这水用了一次就热了呀,不能就这么浪费掉,所以就得想办法把它再变凉,好循环使用。
这凉水塔就像是一个超级大的水冷却器。
那这个双曲线形状是干啥用的呢?这双曲线啊,就像是大自然给我们的一个神奇设计。
它的形状使得空气在里面的流动特别有规律。
你可以想象一下,空气就像是一群调皮的小娃娃,在双曲线凉水塔这个大游乐场里玩耍。
当热水被送到凉水塔的顶部,然后从那些喷头洒下来的时候,就像是下了一场热水雨。
这时候,塔下面的空气就开始往上跑啦。
为啥呢?因为热空气是比较轻的呀,就像热气球能飞起来一样。
这下面的冷空气就想,“上面那么热闹,我们也去凑凑。
”于是就呼呼地往上升。
而双曲线的形状呢,就像是给这些空气娃娃们铺好了轨道。
冷空气沿着塔壁往上走的时候,就会和那些洒下来的热水相遇。
这一相遇可不得了,就像是两个好久不见的小伙伴,开始交换热量啦。
冷空气吸收了热水的热量,热水就慢慢变凉了。
这过程就像是一场温暖的传递,热从水那里跑到了空气里。
而且哦,这个双曲线的形状还有一个特别酷的地方。
它能够让空气在塔里面形成一种自然的对流。
就好像是有一只无形的大手,在轻轻地推动着空气往上走。
这种对流的力量可不小呢,能够让更多的冷空气参与到和热水的热量交换中来。
你再看凉水塔的顶部,一般都是开口的。
这就像是给空气娃娃们开了一个出口,那些吸收了热量的热空气就从这里欢快地跑出去啦。
而变凉了的水呢,就会在凉水塔底部的水池里聚集起来,又可以被送到机器那里去给机器降温了。
这凉水塔啊,就这么日复一日地工作着。
它就像是一个默默奉献的小卫士,守护着那些工厂里的机器设备。
大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型综合分析
大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型综合分析大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型综合分析大型双曲线冷却塔是火电站的必备设施,可将工业水中的热量散出,保持了电力生产系统的安全运行。
火力发电是电能产出的重要途径,其利用燃烧原料燃烧产出热能,再转换成电能供应使用。
我国以火电厂为主的发电场所,正面临着大范围的改造活动。
大型发电厂采用的冷却构筑物基本上都是双曲线冷却塔,综合分析,大型双曲线冷却塔热力及结构优化选型,具体设计过程中还要注意相关指标的控制。
当具备了足够的分析材料,发电厂便可以制定相关的优化处理方案,以尽快抑制冷却塔结构异常问题的扩大化。
文章对此进行分析。
我国正处于经济飞速发展时期,工业生产需要消耗的电量逐渐增多,原始电力生产系统日趋呈现了其落后的发电能力。
大型双曲线冷却塔是火电站的必备设施,可将工业水中的热量散出,保持了电力生产系统的安全运行。
考虑到发电厂规模改造的策划要求,大型双曲线冷却塔应注重热力及结构的优化选型。
一、冷却塔的介绍电力供应是社会生产的主要活动,通过利用其他能源有效地转换为电能,向企业或个人用户提供了优越的供电服务。
火力发电是电能产出的重要途径,其利用燃烧原料燃烧产出热能,再转换成电能供应使用。
我国以火电厂为主的发电场所,正面临着大范围的改造活动,如:厂内面积、基础设施、调配系统等均实施了优化改造,以进一步完善电力生产体系。
大型发电厂采用的冷却构筑物基本上都是双曲线冷却塔,其结构、原理、功能等情况如下:(一)结构冷却塔由集水池、支柱、塔身和淋水装置组成。
集水池多为在地面下约2m深的圆形水池。
塔身为有利于自然通风的双曲线形无肋无梁柱的薄壁空间结构,多用钢筋混凝土制造。
大规模发电厂所用的双曲线冷却塔,在结构上与上述基本一致,只有外形布局上呈现出“曲线形”,这与其实际冷却循环系统的功能需要存在联系。
(二)原理冷却塔是利用空气同水的接触(直接或间接)来冷却水的设备。
具体原理:以水为循环冷却剂,从一系统中吸收热量并排放至大气中,从而降低塔内循环水的温度,制造冷却水可循环使用的设备。
冷却塔节能控制系统的设计与应用
冷却塔节能控制系统的设计与应用发布时间:2022-05-12T07:23:37.649Z 来源:《福光技术》2022年10期作者:荆新哲于明明[导读] 冷却塔风机广泛应用于石油、化工、电力和冶金等行业的循环水系统中,其主要作用是将热的工业用水强迫冷却到生产所需的温度,达到水的循环使用,是循环水系统的核心设备和主要的耗能部件。
河南中核五院研究设计有限公司河南郑州 450000摘要:据统计,目前我国建筑能耗约占全国总能耗的1/3,而中央空调系统的能耗又几乎占了建筑能耗的65%,并且还有继续上升的趋势.由此可见,对中央空调系统的能耗进行控制,对提高能源利用效率具有重要的经济效益和社会效益.以变流量运行方式替代定流量运行方式已成为中央空调系统节能的必然趋势。
针对数据中心空调冷水系统在不同运行模式下对冷却塔出水温度的不同要求,设计基于PLC 和变频的冷却塔监控系统;对冷却塔在不同工况下的控制程序进行优化,通过调节冷却水循环水流率、风机运行速率和数量、旁通阀开度,实现对冷却塔出水温度的精确调节,满足空调负荷的前提下降低系统能耗。
关键词:冷却塔;节能控制系统;设计;应用前言冷却塔风机广泛应用于石油、化工、电力和冶金等行业的循环水系统中,其主要作用是将热的工业用水强迫冷却到生产所需的温度,达到水的循环使用,是循环水系统的核心设备和主要的耗能部件。
利用自动控制技术,精确调节冷却塔参数运行在合理区间对节能降耗至关重要。
1、冷水系统1.1系统配置山西移动数据中心冷源采用10kV高压离心式冷水机组、板式换热器加开式冷却塔的冷源系统;每台离心式冷水机组7032kW (2000RT)配套1台板式换热器、1组开式冷却塔。
数据中心冷水系统结构图如图1所示。
每组冷却塔由A、B、C、D共4个开式逆流式冷却塔组成,每台塔配置1个37kW风机、1个12kW电加热器,风机采用变频1拖1控制、附带震动开关保护功能。
电加热器由冷却塔集水盘内水温度控制启停,低温起高温停,在冬季用于防冻,增加低水位防干烧保护功能,集水盘低水位系统进入停机保护。
循环水双曲线冷却塔防冻技术的研究和应用
循环水双曲线冷却塔防冻技术的研究和应用莱钢黄前热电厂循环水冷却水系统现在主要担负着一台高温高压燃气发电机组凝汽器和两台高温高压干熄焦发电机组凝汽器循环水的供应,冷却面积为5500m2双曲线自然通风风筒式逆流冷却塔,塔高114米,是莱钢目前最大的冷却塔,冷却幅度为4~6℃,仅立柱就高达7米多。
莱芜地区在冬季盛行西北风,冬季气温一般都在零度以下,极端最低温度为-℃。
由于空气温度、湿度等气象条件的变化,冷却塔的冷却幅度要比其它季节高3-4℃,因此冷却塔极易出现挂冰现象,严重时,数百吨的冰柱悬挂在塔体,对冷却塔的安全运行带来很大威胁。
若不采取相应措施,则冷却塔填料会挂冰、冷却塔集水池也会结冰,冷却塔承重支柱、填料托架、PVC配水管、淋水填料等将发生冻结损坏,因此,冷却塔如何安全越冬就成了亟待解决的问题。
为此我们经过多方研究和分析,决定通过增加防冻管和改变冬季的运行方式来解决冷却塔严重结冰的问题。
2防冻管选用的原因及分析冷却塔的防冰,应用较多的是悬挂档风板和增加防冻管。
在冷却塔的进风口悬挂挡风板:一是可以改善进风口的保温条件,使该区域的水流不受寒风侵袭;二是可以减少进入塔内的空气量,使进风口处易结冰的区域得以改善。
但由于档风板安装和拆除很不方面,并且需要随季节变化及时进行安装与拆除,成本较高,此凉水塔面积大、立柱高,因此不适合悬挂挡风板防冻的办法,需要采用其他办法进行防冻。
在冷却塔的进风口安装防冻管原因:针对现用设备的运行方式,结合设备系统、布置及结构,保证冷却水塔冬季防冻的措施并进行了实施。
冬季凝汽器进出水所产生的温差较大,可以作为防冻管热水的来源,不需要再增加其他的动力设备和辅助设备,从而降低了水塔防冻的费用支出。
防冻原理:防冻管是在冷却塔配水系统的外围(进风口处)安装循环水管,管子的下部均匀地开很多圆孔,通过喷洒热水来防止结冰。
其原理是:防冻管喷洒的热水预热了进入冷却塔的空气,相当于改变了淋水填料运行的大气环境;在冷却塔进风口处形成水帘,增加了空气的流动阻力,限制了冬天冷却塔的进风量。
为什么电厂冷却塔是双曲线
为什么电⼚冷却塔是双曲线⾼⼆书中的双曲线冷却塔好像在哪⾥见过。
(⾼⼆数学⼈教版选修2—1)为了搞清楚书中的插图是什么,亲⾃开车来到电⼚观察。
先观察再提问【电⼚的冷却塔为什么是这个样⼦的?】要想搞清楚这个问题,必须按步骤把它分解成3个问题来解答。
1、它是什么?有什么⽤?2、它的⼯作原理是什么?3、为什么选择双曲线,⽽不是圆柱形,塔形,或者其他形状,双曲线的意义在哪⾥?我们先从第⼀问题下⼿⼀、它是什么?有什么作⽤?它是发电⼚循环⽔⾃然通风冷却塔,也叫双曲线冷却塔。
它的作⽤就是利⽤循环⽔⾃然风进⾏降温的冷却系统。
⽐如我们电脑CPU需要降温,它⼀般⽤的是风扇降温。
汽车的发动机是靠⽔冷和风冷联合达到降温效果的。
⼆、双曲线冷却塔的⼯作原理是什么?⾸先我们可以从我们学过的知识⾥⾯找(教科书)在这道题中涉及的相关知识其实我们都学过,只是从来都没有联系的观点看问题,或者你已经把学过的知识还给了⽼师。
我现在⼀⼀把它从教科书中为⼤家找出来。
1.双曲线(⾼⼆数学)2.热传递(⼩学四年级⾃然和初⼆物理)2.热传递(⼩学四年级⾃然和初⼆物理)3.对流⾬(⾼⼀地理)4.双曲线冷却塔⼯作原理电⼚⼯作原理动态⽰意图烟窗效应)。
将从汽轮发电机冷凝器中出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(烟窗效应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(换热装置),继续循环。
三、冷却塔为什么选择双曲线(正视图),⽽不是圆柱形,圆弧形,抛物线或者其他形状,双曲线的意义在哪⾥?1、烟囱效应烟囱效应,是指户内空⽓沿着有垂直坡度的空间向上升或下降,造成空⽓加强对流的现象。
当烟囱由宽变窄时,⽓流就会加速。
2、马格努斯效应(解决为什么是曲⾯)流体压强流体在流速⼤的地⽅压强较⼩,在流速⼩的地⽅压强较⼤。
双曲线自然通风冷却塔工作原理
双曲线自然通风冷却塔工作原理
双曲线自然通风冷却塔是一种常见的冷却设备,主要用于工业生产中的冷却和排放。
它的工作原理基于自然通风和冷却原理,下面我们来详细了解一下。
首先,双曲线自然通风冷却塔的外形呈双曲线形状,因此它的通风效果比普通的方形冷却塔要好。
在双曲线自然通风冷却塔内部,有许多填料层,填料层上水流成细小的水滴,自上而下滴落,通过自然通风和空气对水滴的冷却作用,从而将热量带走,使水温降低。
这样,水在流经填料层的过程中,就可以达到良好的冷却效果。
另外,双曲线自然通风冷却塔内部的空气进出口设置得相对较大,从而保证了通风的流畅性和冷却效果。
在冷却塔顶部,还设置了喷淋系统,以保证水流均匀地分布在填料层的表面,从而提高了冷却效果。
总的来说,双曲线自然通风冷却塔工作原理是基于自然通风和冷却原理的,通过填料层和喷淋系统将水与空气充分接触,从而实现工业生产中的冷却和排放。
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midas在双曲线型冷却塔设计中的应用
midas在双曲线型冷却塔设计中的应用
MIDAS是一款专业的工程分析与设计软件,主要用于结构分析、水力分析、土力分析、温度场分析等多方面的工程设计。
在双曲线型冷
却塔的设计中,MIDAS可以发挥重要的作用。
双曲线型冷却塔是一种高效的工业冷却设备,它的设计需要考虑
许多因素,如水量、空气流量、叶轮转速、液体喷头布置等。
其中最
重要的是空气和液体在冷却塔中的流动分布状况。
这可以通过应用MIDAS的水力分析模块来实现。
MIDAS的水力分析模块可以模拟冷却塔内外的流动分布状况,包括水流、空气流、湍流等多种因素,从而帮助设计师对冷却塔的水利、
风利及其他重要参数进行优化计算。
在另外,MIDAS可以用于优化双曲线型冷却塔的形状、大小、布局等重要参数,以提高整个系统的效率。
综上所述,MIDAS在双曲线型冷却塔设计中具有非常重要的应用价值。
它可以帮助设计师进行全面的水力分析,进行优化计算,从而实
现更高效、更节能的双曲线型冷却塔设计。
双曲线冷却塔喷淋冷却装置的研究应用
双曲线冷却塔喷淋冷却装置的研究应用作者:王云英来源:《中国科技博览》2017年第27期[摘要]对4#冷却塔喷淋冷却装置进行了改型,将其填料更换为“S”波形PVC新型填料、收水器更换为玻璃钢波形Bo42-145A型收水器、喷头更换为反射Ⅲ型PVC喷头,更换后,冷却塔淋水细密、均匀,效果良好,真空明显提高,循环水进水温度较更换前降低11℃,机组汽耗率降低,内效率提高,大大降低了生产成本。
[关键词]双曲线冷却塔喷淋装置研究与应用中图分类号:TK264 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0137-01一、双曲线冷却塔工作原理双曲线自然通风冷却塔靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风,利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。
工作原理:汽轮发电机组凝汽器的出水经过循环水泵输送至冷却塔的中央竖井,再经过配水系统和喷溅装置均匀分配到填料层,通过填料层后的水流大多变成了均匀分布的连续的滴状,最后落入集水池并排出。
与此同时,外界的冷空气由进风口进入冷却塔,冷空气在冷却塔的进风口和出口之间的压差、内外温差以及冷却塔因特有的形状而产生的压差三者的抽力作用下,在上升过程中与下落的水滴直接进行热和质的交换,热水的一部分热能被冷空气带走,同时一部分热水蒸发成蒸汽而随空气一同排出,热交换和质交换的最终结果是热水的温度下降,经过循环再次进入凝汽器。
二、项目实施原因热电公司4#冷却塔为双曲线自然通风冷却塔,高度42米,淋水面积600m2,冷却水量为3780m3/h,填料为塑料台阶式梯形斜波淋水填料,三层,厚度1.25米,填料体积为840m3。
4#冷却塔自2003年投运未更换填料,冷却塔填料堵塞严重,喷头破损脱落严重,收水器、分水槽破损,造成循环水温度过高,冷凝器真空恶化,汽轮机汽耗率升高,从而引起发电标煤耗的升高,鉴于以上诸多情况,需要对4#冷却塔填料、喷头、收水器进行更换。
关于凉水塔声波复合收水技术的应用分析
关于凉水塔声波复合收水技术的应用分析发布时间:2022-09-12T07:25:54.016Z 来源:《中国电业与能源》2022年9期作者:周辉马强[导读] 循环冷却水系统能够有效节约用水,将冷却器中排除的热水进行冷却之后进行重复利用。
周辉马强山东齐睿环保科技有限公司山东省济南市 250000;国能河北衡丰发电有限责任公司河北省衡水市 053000摘要:循环冷却水系统能够有效节约用水,将冷却器中排除的热水进行冷却之后进行重复利用。
循环水自然通风冷却塔属于大型薄壳型构筑物,目前使用的冷却构筑物普遍为双曲线型冷却塔,双曲线凉水塔在电力、冶金、化工等行业中得到了广泛应用,但是双曲线凉水塔在运作过程中会蒸发大量水,从而造成严重损失。
根据双曲线凉水塔理论设计的蒸发损失率占据总循环水量的百分数进行计算,平均每小时需要补水430m3,平均每吨工业用水为4元,一台机组每年约会造成1500万元的损失。
随着社会的发展,人们愈发重视水资源,传统挡水器的收水效率已经无法满足我国现阶段对环境治理和节约水资源的要求,因此需要运用新设备新技术来完成节约水资源的目的。
本文将对冶金行业应用声波复合收水技术的应用进行分析。
关键词:电力、冶金、化工行业;声波复合收水技术;应用分析我国经济发展迅速,使得人们的生活水平得到了显著提升,工业的发展使得我国用水量猛增,此外,由于我国水污染的现象愈发严重,导致水资源严重匮乏。
因此,我国应当立即采取相应的措施,利用新设备、新技术以及新工艺对污水进行处理,从而进一步提高废水的回用率,而对于部分无法进行回用的废水,需要将其处理到能到达到排放的标准,不得对水源造成污染,促使水资源能够保持良性循环[1]。
电力、冶金、化工行业的用水量巨大,因此污水排放量同样较大,是造成环境污染的主要因素之一。
所以我国应当对水资源的问题引起重视。
1.声波复合收水技术我司根据电力、冶金、化工等行业凉水塔失水情况研发了QR系列声波复合收水系统。
双曲线自然通风冷却塔噪声自然衰减特性及治理效果分析
双曲线自然通风冷却塔噪声自然衰减特性及治理效果分析摘要:本文主要以某一电厂所运行的大型双曲线自然通风冷却塔为例,介绍其噪声衰减特性以及控制措施防止效果。
关键词:冷却塔;噪声特性;中心频率;防治措施;治理效果1 引言火力发电厂的建设选址,一般建设于较远的空阔城乡郊区。
近年来,随着人民群众生活水平的提高的逐步提高以及环保意识的逐步增强,对生活周边的环境质量要求越来越高。
双曲线自然通风冷却塔作为火力发电厂闭式循环冷却水系统的主要设备,其设备本身产生的噪声严重影响周边环境,是主要声污染源之一[1]。
火力发电厂周边的城乡居民针对冷却塔淋水噪声影响也越来越重视,妥善处理冷却塔淋水噪声已逐步成为全社会的共识,相关职能部门已把火力发电厂自然通风冷却塔的淋水噪声列为必须进行治理的环保对象之一。
某一火力发电厂建设两台300MW级(2×350MW)燃煤供热机组,2座自然通风冷却塔平行于南厂界布置,且紧邻南厂界,距厂界最近距离约17米。
南厂界东部外侧有村庄即敏感点,村庄紧邻南厂界,距南厂界最近距离约40m。
冷却塔距长路村最近距离约120m。
2 冷却塔噪声源分析2.1自然通风冷却塔的噪声主要是自由下落的水流冲击水面产生的淋水噪声(即水落到集水池时产生的声音),同时水滴在回收池、淋水板和支柱等表面冲击也产生冲击噪声。
噪声通过冷却塔下部的进风口传出。
整个过程是高处的冷却水在重力的作用下将势能转化为动能,当下落到与集水池里的水撞击时,其中一部分动能便转化为声能进行传播。
声能的大小与淋水密度、水的降落高度成正比,也与塔内的通风速度有关,因为向上的气流会减小水滴的降落速度。
冷却塔水落声的频谱特性与冷却塔集水池的水深有关,水池水越深,水落声的低频成分越强,噪声传得越远。
2.2自然通风冷却塔的噪声还包括喷嘴洒水到填料上的噪声和下落的水滴互相碰撞的声音等,但这都不是主要的噪声源,均较淋水噪声小得多。
2.3 其它噪声源冷却塔的其他噪声还有空气进入冷却塔进行对流时产生的风声,这不是自然通风冷却塔的主要噪声源,声压级较小。
双曲线型冷却塔
当人们对于奥林匹克场馆的记忆依然停留在08年北京奥运会的鸟巢,水立方时,我们不妨目把光投向即将举办2012年奥运会的伦敦。
在那里,五个永久性场馆之一的自行车赛车场已经率先竣工。
其独特的双曲线型屋顶设计必将使这个场馆成为奥林匹克场所标志性建筑。
点击图片查看下一页赛场外景由Hopkins Architects设计的奥运会自行车赛车场是2012年伦敦奥运会奥林匹克公园5个永久场地第一个完成的项目。
赛场外观自行车赛道赛馆有一个明显的双曲线屋顶,其设计是在对建筑性能和节能方面进行大量研究后得出的结果。
项目设计团队探讨了自行车的人体工程特点,然后将部分特点融入到赛馆的工程设计当中。
自行车赛道也是赛馆的焦点所在,观众区被主环形通道分成两大排。
建筑看起来非常轻盈,其节能方面设计非常突出,其中包括了很多可持续性元素:策略性屋顶设计能让室内拥有充足的自然光线,减少照明能耗;建筑外壁穿孔覆层能让室内拥有良好的自然通风;收集的雨水可作建筑它用。
这个双曲抛物体钢架结构座落在这个釉面360度观赏大厅上。
通过屋顶独特的设计,充分利用自然光可以减少对人造光的需求。
表面覆盖着有孔径木材,这样有利于自然通风。
点击图片查看下一页木料的使用双曲抛物体屋顶远景这座建筑内里的碗状体育场用了4800立方米材料建成。
点击图片浏览更多精彩内容场馆内景采暖通风系统很好的迎合了自行车环境需求,同时保持了高效能耗。
紧密型设计将能耗降到最小化,却已能加热主舞台。
室内设计伦敦奥运会自行车赛车场将会举办奥运会和残奥会的室内自行车赛,之后将会改造成房务部,商用设施,工作场所和观景台。
平面图双曲线型冷却塔hyperbolic cooling tower火电厂、核电站的循环水自然通风冷却的一种构筑物。
建在水源不十分充足的地区的电厂,为了节约用水,需设置冷却构筑物,以使从冷却器排出的热水在其中冷却后可重复使用。
大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线型冷却塔。
英国最早使用这种冷却塔。
双曲线自然通风冷却水塔结构
双曲线自然通风冷却水塔结构那天,我跟着工程师老王去参观一个大型工厂。
那场面,可真是壮观得很呢!各种大型设备轰隆隆地运转着,就像一群巨兽在低声咆哮。
不过,最吸引我的还是那个像巨人一样矗立在那儿的双曲线自然通风冷却水塔。
我好奇地凑到老王身边,眼睛里满是疑惑地问他:“老王啊,这个大东西到底是个啥构造呀?怎么长得这么奇特呢?”老王嘿嘿一笑,带着一种神秘又自豪的神情开始给我讲解起来。
这个双曲线自然通风冷却水塔啊,你看它整体就像一个巨大的、倒扣着的漏斗。
它主要由三大部分组成,就像我们人体的三个重要部分一样各司其职。
首先是塔体部分,这可是整个水塔的“躯干”呢。
它的形状是双曲线形的,你知道为啥是这种形状吗?嘿,这就像是大自然给我们的一个巧妙设计。
双曲线的形状可以让空气在上升的时候形成一种自然的抽力,就像有一只无形的大手在往上拽着空气似的。
这样一来,空气就能快速地从下往上流动,带走热量,这可比我们用风扇吹的效果还好呢,是不是很神奇?塔体一般是用混凝土或者钢板制作的。
混凝土做的就像一个强壮的硬汉,坚固耐用;钢板做的则像是一个灵活的瘦子,轻巧而且安装方便。
在塔体的内部,还有很多密密麻麻的填料。
这些填料就像是一个个小小的士兵,整整齐齐地排列着。
它们的任务就是增大水和空气的接触面积。
当热水从上面流下来的时候,就会在这些填料的缝隙间穿梭,就像小朋友在玩捉迷藏一样。
而空气呢,从下往上跑,这样水和空气就能充分地“亲密接触”,水的热量就可以很好地传递给空气啦。
再看看底部的集水池,这可是整个水塔的“蓄水池”哦。
它就安静地待在水塔的下面,像一个沉默的守护者。
所有经过冷却的水都会汇集到这里,然后再被重新利用。
集水池的大小可是经过精心计算的,就像我们做饭时放调料,多一点少一点都不行。
如果太小了,水来不及收集就溢出来了,那可就乱套了;要是太大了,又会浪费空间和材料。
还有顶部的出风口,这就像是水塔的“嘴巴”,呼出热气。
热空气从这里欢快地跑出去,就像我们跑完步后大口喘气一样。
双曲线自能通风冷冷却塔知识简介解读
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冷却塔基础知识(五)
• 进塔空气干,湿球温度:在冷却塔进风口处测得的空气干, 湿球温度。 • 气水比:进入冷却塔的干空气与循环水的质量流量之比。
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冷却塔的冷却机理
• 冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气间进行 热交换,使废热传输给空气并散入大气。冷却塔中水和空 气的热交换方式主要有蒸发散热和接触散热,也就是所谓 的传质和传热。 • 冷却塔最主要的问题就是如何解决好系统的配风和配水, 使其做到配风和配水均匀,且达到最大化,从而使整个塔 能经济运行。
影响冷却塔冷却能力的三个因素(三)
3、冷却时间(空气和水的接触时间) 空气与冷却水接触时间也是影响冷却塔冷却效果的一个 重要因素,接触时间越长,冷却效果越好。
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双曲线冷却塔节能改造技术思路(一)
经雾化后下降的水滴能均匀地洒落在填料上,有利 于快速均匀地在填料表明形成水膜,改善了填料的冷却效 果,避免了喷淋水柱中空现象存在而导致的填料布水不均 匀的缺陷。 • 冷却塔喷淋系统改造为雾化系统,在冷却水进入填料冷却 之前增加一个有效的冷却段,而且雾化冷却有利于冷却水 的蒸发,将大大增强冷却塔的冷却效果。 •
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双曲线冷却塔节能改造技术思路(二)
2、部分或者全部去除填料,将雾化系统进一步下 移至填料底部,使填料形成水膜改为雾化水滴,在大大增 强比表面积、延长冷却水滴与空气接触时间的同时,由于 填料减少或者去除,风阻显著降低而使风量大增,增大了 气水比,从而使冷却塔的冷却效率提高。填料去除之后, 还可以免除填料老化造成碎片堵塞凝汽器冷却管的问题, 而且还可以免除填料更换的费用。 • 冷却塔节能改造技术的两个方案可以一步到位或者 分步实施,前实施喷淋系统该雾化系统,然后取出一层填 料,将布水雾化系统进一步下移,检验冷却塔的冷却效果, 直至最终完全去除填料,彻底改为无填料喷雾冷却塔。 •
曲线型冷却塔
曲线型冷却塔曲线型冷却塔是一种新型的高效节能设备,其结构设计采用了曲线管,相比传统的冷却塔,其散热效率更高,占地面积更小。
本文将介绍曲线型冷却塔的详细结构和工作原理,并探讨其在实际应用中的优势和不足。
曲线型冷却塔的结构与传统的冷却塔相比,最大的区别在于其集成了曲线管。
曲线管是由几条弯曲程度不同的管道组成,其管子的弯曲角度是为了增加管道的延长,使水和空气接触更多,从而促进热量交换。
除了曲线管,曲线型冷却塔还包括一些其他的结构。
例如,水箱是用于储存冷却循环水的地方。
循环水从水箱中流出,通过曲线管,被喷到塔顶,经过散热器,冷却下来的水再次回到水箱中进行循环。
曲线型冷却塔还包括许多其他的附件,如阀门、泵、管道等。
它们的作用是确保系统运行的顺畅和高效。
曲线型冷却塔的工作原理与传统的冷却塔基本相同。
当水从水箱中流出,经过曲线管道喷到塔顶时,周围的空气会与水接触并带走热量。
这样,水中的热量得到了释放,水从塔底流回水箱中。
这个过程被称为曲线型冷却塔的散热循环。
与其他冷却塔不同的是,曲线型冷却塔的曲线管道中的水不断地弯曲来回流动,从而增加了水和空气之间的接触面积。
这种高效率的热量交换方式使曲线型冷却塔在同样面积条件下,比其他冷却塔更能有效地降低水温。
3.曲线型冷却塔的优势和不足与传统的冷却塔相比,曲线型冷却塔具有以下优势:(1)高效:曲线管道的设计使得曲线型冷却塔具有更高的热量交换效率,因此可在更小的面积内达到更大的散热效率。
(2)节能:由于曲线型冷却塔的散热效率更高,所以其对能源的消耗也更低。
这使得曲线型冷却塔成为一种节能的选择。
(3)占地面积小:曲线型冷却塔在同样的散热效率下,其面积比传统冷却塔要小。
(4)维护成本低:曲线型冷却塔具有简单的结构,易于维护和清洁。
但是,曲线型冷却塔还有一些不足之处:(1)价格高:由于其先进的结构和技术,曲线型冷却塔的价格比传统冷却塔要高。
(2)对水质的要求高:曲线型冷却塔在运行过程中对水质的要求要高于传统冷却塔,否则会影响其散热效率。
中能化工3#HT-L双曲线凉水塔防结冰与循环水泵节能改造
中能化工 3#HT-L双曲线凉水塔防结冰与循环水泵节能改造摘要:双曲线凉水塔是广泛用于向火力发电厂和大型制氧机组等提供循环冷却水的重要设施,冷却效果较好。
其工作原理是将封闭循环冷却水系统的高温有压回水,从凉水塔的中下部经布水槽、喷头及填料喷淋而下,与由结构形成较大压差而由塔底部四周进入的不饱和环境空气直接相接触,利用环境空气的不饱和度对循环水进行冷却。
关键词:双曲线凉水塔;循环水泵;节能改造前言:在我国北方较寒冷地区冬季使用时,由于环境温度较低,沿凉水塔底檐下滴的水会结冰,时间一长将逐渐形成冰帘。
严重时像裙子一样将凉水塔底部通风口全部堵死,造成空气无法进入,而使凉水塔亦失去冷却作用和效果。
为了维持其功效,只好采用人工打冰或外接蒸汽解冻的办法,不仅增加了作业难度和劳动强度,而且浪费能源,并存在一定的安全隐患。
中能化工目的就是为了解决上述问题,旨在提供一种简单实用,能有效防止凉水塔冬季结冰的装置。
一、具体措施包括循环回水管,且在循环回水管上增设上水管和喷水管,上水管下端与凉水塔循环回水管连接,上端与设有喷水孔的喷水管连接。
彻底消除了凉水塔底部结冰现象,使干燥的低温空气得以持续流动,保证了凉水塔的正常运行。
避免了人工除冰帘作业,排除了作业人员滑入水池的危险性。
利用凉水塔自身上水主管的有压循环回水进行喷射防冻,不需外加任何动力,从而可节省大量除冰蒸汽。
且结构简单,方便实用。
二、附图说明图1为双曲线凉水塔防结冰装置示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为双曲线凉水塔防结冰装置安装状态图。
图中:1、喷水孔,2、喷水管,3、上水管,4、循环回水管,5、凉水塔。
三、具体实施方式下面,结合附图对本实用新型作进一步描述。
由图1可见,本实用新型是由喷水管2、上水管3及循环回水管4所组成。
循环回水管4是凉水塔自身的上水主管,管内通有较高温度的有压循环回水。
上水管3正好接在循环回水管4上,将高温有压回水送入接在上水管3上的喷水管2内,再通过开在喷水管2上的喷水孔1,将高温有压会水喷向凉水塔底部,以防止底部结冰。
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双曲线冷却水塔节能环保系统的研究及
应用
摘要:为了解决传统双曲线冷却水塔存在的问题,降低环境污染,节约水资源,提高冷却效果,研究开发节能环保的双曲线冷却水塔系统变得迫切和重要。
双曲线冷却水塔节能环保系统需要能够回收利用水蒸汽,降低循环水的消耗,减
少环境污染,并实现智能化的自动控制,以满足火力发电企业对节能环保的要求,同时降低生产成本,提高发电效率。
这样的研究具有重要的理论和应用价值,并
对火力发电产业的可持续发展起到积极的推动作用。
关键词:双曲线;冷却水塔;节能环保系统;研究;应用
引言
在我国,火力发电一直占据主导地位,是满足工业和居民用电需求的重要手段。
然而,传统的火力发电厂在进行发电过程中产生大量的余热,需要通过冷却
系统来降低发电设备的工作温度。
双曲线冷却水塔是一种高效的冷却装置,其原
理是通过水与空气的接触,利用水蒸发带走热量,从而实现冷却的目的。
1 双曲线冷却水塔
双曲线冷却水塔是一种常见的工业冷却设备,其主要应用于火力发电、化工、冶金等行业,用于降低工业设备的温度并实现循环水的冷却。
双曲线冷却水塔通
过水泵将待冷却的循环水抽入塔体,然后在冷却塔内进行循环。
水泵将循环水送
至位于水塔顶部的喷淋系统,喷淋系统将水喷洒到塔体内的填料层上。
填料层的
作用是增大水的表面积,以利于与空气的充分接触。
当水从填料中往下流淌的过
程中,空气从底部向上流动,通过水的蒸发带走热量,使循环水的温度下降。
部
分循环水会在填料层中蒸发,形成水蒸汽。
这些水蒸汽将随着空气一同排出水塔
顶部。
双曲线冷却水塔广泛应用于冷却火力发电设备、冶炼设备和化工生产中产
生的余热,确保这些设备在稳定工作温度范围内运行。
双曲线冷却水塔由于其结
构简单、运行稳定、冷却效果较好等特点,在工业生产中得到广泛应用。
然而,
随着环保意识的增强和水资源的稀缺性,人们对冷却水塔节能环保方面的要求也
逐渐提高,因此需要对现有双曲线冷却水塔进行改进和优化,以适应可持续发展
的要求。
2双曲线冷却水塔节能环保系统设计
2.1 双曲线冷却塔收水器层设计
收水器层是双曲线冷却水塔节能环保系统中的一个重要组成部分,其设计目
的是收集和回收水塔内部产生的水蒸汽,将水蒸汽转化为液态水,实现循环冷却,减少水资源的浪费和环境污染。
收水器层位于填料层的上方,通常靠近水塔的顶部。
由于水蒸汽在冷却塔内部会上升,因此将收水器层设置在填料层上方可以更
有效地捕获上升的水蒸汽。
收水器层通常由金属或塑料制成,具有一定的深度和
容积。
在收水器层的底部,设计有出水口,用于将收集到的液态水排出并回流至
水塔的水泵水盆内,实现循环冷却。
在收水器层的顶部,设计有一定的空间,以
便容纳水蒸汽。
当水蒸汽上升到收水器层时,受到收水器层上方空间的限制,会
逐渐冷却并凝结成液态水滴,从而被收集在收水器层内。
收水器层的出水口将收
集到的液态水导回至水塔的水泵水盆内,实现循环冷却。
收集到的水蒸汽经过凝
结和回流,不再被排放至外部,减少了水蒸汽的排放量。
2.2供水装置和喷淋装置设计
供水装置和喷淋装置是双曲线冷却水塔中非常关键的组成部分,它们负责将
循环水供给喷淋系统,实现对冷却水的均匀喷洒,从而降低循环水的温度并增强
与空气的热量交换。
供水装置主要由提升水泵和输水管道组成。
提升水泵安装在
水塔水盆内,负责将待冷却的循环水从水塔水盆抽取并提升至喷淋系统。
水泵需
要具备足够的抽水能力,以确保水能够顺利输送到喷淋系统中。
输水管道连接提
升水泵与喷淋系统,负责将水泵抽取的循环水输送至喷淋系统。
输水管道需要保
持畅通,减少水流阻力,确保水能够均匀地流入喷淋系统。
喷淋装置用于将循环
水均匀地喷洒到塔体内的填料层上,以增大水的表面积,增强水与空气之间的接触,从而实现水的蒸发和冷却效果。
喷淋母管位于水塔顶部,连接输水管道和喷
淋支管,负责将输送来的循环水均匀分配到各个喷淋支管上。
喷淋支管沿着填料
层的高度分布,连接喷淋母管和喷嘴。
喷淋支管上设置有多个喷嘴,用于将水喷
洒到填料层上。
喷嘴的设计需要确保水能够均匀地喷洒,避免水流过大或过小造
成不均匀冷却。
喷嘴位于喷淋支管末端,是将循环水喷洒到填料层的关键部分。
喷嘴设计的喷口大小和角度需要经过精确计算,以确保冷却水能够均匀覆盖填料层,提高冷却效果。
通过供水装置和喷淋装置的合理设计,双曲线冷却水塔可以
实现循环水的高效冷却,确保工业设备在稳定温度下运行,并降低循环水的温度,提高冷却效果。
同时,均匀喷洒水的设计也有助于减少水蒸汽排放和环境污染。
2.3声波收水装置
声波收水装置是双曲线冷却水塔节能环保系统中的一项关键技术,旨在改善
传统冷却水塔的水蒸汽排放问题,实现循环冷却并降低水蒸汽的排放量。
声波收
水装置通过产生合适的声频率和足够大的声压级,对冷却水进行作用。
当声波作
用在水雾上时,会使水雾出现空化效应。
在空化效应的作用下,含气的微小水珠
会发生爆破,形成微射流。
在微射流的作用下,细小水珠会相互碰撞,凝冰成大
颗粒水珠。
随后,在重力的作用下,这些大颗粒水珠会滴落,并回流至收水器层内。
通过这种方式,冷却水的水蒸汽得到回收利用,实现循环冷却,降低水蒸汽
排放量。
声波收水装置的作用是改善传统冷却水塔对环境造成的水蒸汽排放问题。
在传统冷却水塔中,大量的水蒸汽会通过塔体顶部流出,造成水资源的浪费和环
境污染。
而通过声波收水装置的作用,将水蒸汽回收利用,降低排放量,实现对
水的节约和环境保护。
声波收水装置的引入可以提高冷却水的回收利用率,降低
水资源的消耗。
此外,通过减少水蒸汽的排放,还可以减少对周边环境湿度的影响,减少水蒸汽带来的白色污染问题,改善周边居民的生产和生活环境。
2.4 喷淋自动控制系统设计
喷淋自动控制系统是双曲线冷却水塔节能环保系统中的重要组成部分,其作
用是实现对喷淋装置的智能化控制,根据实时数据调节喷淋的频率和量,以达到
最优的冷却效果和节能环保目标。
喷淋控制装置是喷淋自动控制系统的核心部分,负责控制喷淋装置的启停。
它通过接收主控制器发出的指令,控制喷淋系统的工
作状态。
根据湿度、温度等数据,喷淋控制装置可以自动调节喷淋的频率和喷淋
量,以适应不同的冷却需求。
电流检测传感器安装在喷淋装置上,用于监测喷淋
装置的工作状态。
通过检测喷淋装置的电流变化,电流检测传感器可以实时反馈
喷淋装置的工作情况,如是否正常运行、是否堵塞等。
湿度检测仪位于收水器层
上部空气中,用于检测空气的湿度信号。
湿度是决定水蒸汽含量的重要因素之一,通过实时监测湿度,系统可以了解冷却塔内的水蒸汽含量,从而调节喷淋装置的
工作状态。
主控制器是喷淋自动控制系统的中枢,负责数据的采集、处理和决策。
主控制器接收来自电流检测传感器和湿度检测仪的数据,结合预设的控制策略,
对喷淋控制装置发出相应的指令。
主控制器的智能算法可以根据实时数据和设定
的参数,优化喷淋装置的工作效率,实现节能环保的目标。
3结论
对双曲线冷却水塔进行节能环保系统研究,可以提供更环保、更高效、更智
能的双曲线冷却水塔节能环保系统,推动火力发电产业转型升级,促进可持续发展,同时也对节能环保领域的技术研究和应用具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]黄春生, 大直径双曲线冷却塔施工关键技术研究与应用. 天津市,中国建
筑第六工程局有限公司,2021-04-12.
[2]张忠,李毅. 双曲线冷却塔施工常用数据参数分析与研究[J]. 科学技术
创新,2021,(09):128-130.。