INDUSTRIAL WATER WASTEWATER工業(yè)用水與威水Vol 39 No 6 Dec, 2008冷卻塔冷卻塔與節(jié)能羅金枝,侯紅立(上海金日冷卻設(shè)備有限公司,上海201609)摘要:鏞環(huán)冷卻水系統(tǒng)是各工業(yè)甚至民用高檔建筑能耗的大戶,年耗電量約30億kW·h,其節(jié)能效果對(duì)工業(yè)企業(yè)的節(jié)能影響甚大。冷卻塔是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,可以通過(guò)降低冷卻塔的供水揚(yáng)程,提高冷卻塔的熱效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能,也可通過(guò)對(duì)在役老化的冷卻塔的改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能。關(guān)鍵詞:冷卻塔;節(jié)能;挖潛改造中圖分類號(hào):TU99142文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-2455(2008)06-0086-02工業(yè)循環(huán)水遍布各行各業(yè),包括空調(diào)制冷等,驗(yàn)證明,當(dāng)風(fēng)量不變,隨著進(jìn)風(fēng)口降低,進(jìn)風(fēng)流速循環(huán)水量每小時(shí)數(shù)以億噸計(jì)。若按每小時(shí)1億噸計(jì)提高,進(jìn)風(fēng)口阻力增加。煙氣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)口上沿算,則年耗電量30億kW·h,在當(dāng)前“節(jié)能減排”的尖端效應(yīng)也越顯著,這說(shuō)明《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工形勢(shì)下,“冷卻塔與節(jié)能”這個(gè)課題的研究,倡導(dǎo)并藝設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口面積比要有一定的推行改造計(jì)劃,刻不容緩。限制,但從冷卻塔設(shè)計(jì)的總體而言,在進(jìn)風(fēng)口上沿冷卻塔的髙效低耗能是冷卻塔技術(shù)發(fā)展中永恒增加導(dǎo)流板,可以大大改善進(jìn)入填料氣流的均勻不變的目標(biāo)。冷卻塔與節(jié)能有兩種含義:一是強(qiáng)調(diào)性,填料的熱力特性得到充分挖掘。判斷氣均勻分冷卻塔的研究,優(yōu)化冷卻塔配件(如填料、配水、布與否,可以通過(guò)某特征斷面(如氣室處的某斷面)收水器等),改善和完善冷卻塔的設(shè)計(jì)方法(如流場(chǎng)的靜壓與進(jìn)風(fēng)囗的動(dòng)壓之比(又稱壓力比)來(lái)決定。的分析、配水配風(fēng)的均勻性、冷卻塔精確的氣動(dòng)計(jì)當(dāng)壓力比大于5~8時(shí),可認(rèn)為氣流是均勻的。算等),從而提高效率,降低能耗。二是對(duì)目前正降低供水壓力除減少進(jìn)風(fēng)口高度外,另一個(gè)重在運(yùn)行的數(shù)量龐大的冷卻塔開(kāi)展挖潛改造,提高效要步驟就是選用配水均勻,低壓力的噴嘴,為滿足率降低能耗。我們認(rèn)為可通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)冷卻塔這兩項(xiàng)要求,我們?cè)趪娮煸囼?yàn)裝置上進(jìn)行噴嘴的篩的節(jié)能。選,分別測(cè)試噴嘴的流量與壓力,噴射高度與噴射1降低冷卻塔的供水揚(yáng)程角,噴嘴的流量系數(shù),考量每個(gè)噴嘴布水的均勻冷卻塔的能耗除電機(jī)外,還有熱水送上配水系性,優(yōu)者首選。在此基礎(chǔ)上再去進(jìn)行配水系統(tǒng)如主統(tǒng)的水泵功耗,其耗電量遠(yuǎn)大于風(fēng)機(jī),以4000管、支管、連接噴嘴的管壁等的優(yōu)化水力計(jì)算。目m3h(Δt=10℃,r=28℃)循環(huán)水為例,風(fēng)機(jī)軸功前在對(duì)有限的噴嘴種類測(cè)試后,比較理想的低壓噴率耗電為137kW/h,而把4000m}/h的水提升至嘴為K2、NS5A、GEA上噴噴嘴等。10m揚(yáng)程的水泵所耗電能為106×(40003600)2提升冷卻塔的換熱效率x1000×10/(102×0.8×0.86)=1678(kW/h),高效率的冷卻塔,為完成設(shè)計(jì)任務(wù)所需的氣水比風(fēng)機(jī)耗電多了24%,若能降低20m的揚(yáng)程,比就低,風(fēng)量小,耗功就小,以往研究提高冷卻塔可節(jié)約電耗約33kW/h,這是個(gè)不小的數(shù)值。眾所效率,著重點(diǎn)放在淋水裝置(填料)上,如填料的構(gòu)周知,降低進(jìn)風(fēng)口高度、減少供水管道的阻力和采形(孔隙率、比表面積)、材質(zhì)(親水性、強(qiáng)度),而用低壓噴嘴都可以降低水泵的揚(yáng)程。為了實(shí)現(xiàn)上述忽略了獲得填料夢(mèng)性時(shí)的邊界多及?；囼?yàn)時(shí),目標(biāo),我們分別進(jìn)行進(jìn)風(fēng)口型式(包括不同的百葉中國(guó)煤化工及導(dǎo)流檐等)和低壓噴頭的配水均勻度的試驗(yàn)。試收稿日CNMHGo9-0286羅金枝,侯紅立:冷卻塔與節(jié)能受到試驗(yàn)邊界條件的制約,使填料特性K=Ag·q20世紀(jì)90年代中期建成的若干冷卻塔冷卻效或N=AA"性能發(fā)揮受到限制的情況,在冷卻塔的率已有大幅度的提升,如1994年在華北某化工廠設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)論邊界條件和氣象、水溫變化情況如何,建成的3500~4000m3/h(△t=10℃,r=27℃)的均把熱力特性方程中的“A"作為常數(shù)考慮,加上工逆流式冷卻塔塔平面尺寸17mx17m,兩面進(jìn)風(fēng)業(yè)塔中的配水條件和配風(fēng)條件與實(shí)驗(yàn)室的條件相差風(fēng)機(jī)φ92m,配用電機(jī)180kW,經(jīng)權(quán)威單位鑒定甚遠(yuǎn),所以未能充分體現(xiàn)出填料特性的潛力。對(duì)比認(rèn)為,當(dāng)匹配電機(jī)功率為200kW,進(jìn)一步提高風(fēng)國(guó)內(nèi)外同類填料的熱力特性發(fā)現(xiàn),雖然都是薄膜式機(jī)風(fēng)量(氣水比達(dá)到0705時(shí)),該塔的性能可以滿填料,單位體積的質(zhì)量相近,比表面和孔隙率相足設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn),該塔的淋水密度已提升至近,僅細(xì)部構(gòu)形有別,但熱力特性相差較大,性能13.8m/h,冷卻塔的效率大大提高了,只是功耗與高的填料為完成相同的設(shè)計(jì)任務(wù),所需的氣水比則國(guó)外同類型的冷卻塔相比高出近50kW?？上攵〉枚?風(fēng)機(jī)功率就低得多。因此除了繼續(xù)開(kāi)發(fā)新知,目前正在運(yùn)行的老的冷卻塔,挖潛改造潛力巨的填料品種外,也要注重現(xiàn)有填料的潛力,改進(jìn)試大,在冷卻塔冷卻效率提升的同時(shí),單位水量的耗驗(yàn)裝置及方法,在進(jìn)行熱力測(cè)試的同時(shí),也應(yīng)對(duì)試電下降,又可節(jié)省用地。驗(yàn)時(shí)的配水均勻性及進(jìn)氣的均勻性以及不同淋水密近幾年來(lái)冷卻技術(shù)有了很大發(fā)展,新材料、新度和不同風(fēng)速下的特征給予區(qū)分,并在不同的氣象工藝等不斷出現(xiàn),高效的冷卻塔發(fā)展日新月異,對(duì)條件與不同的運(yùn)行區(qū)段加以論證,使填料的特性能老塔挖潛改造客觀條件已具備。若干年來(lái)已有不少得以充分和有效的運(yùn)用挖潛改造成功的。3冷卻塔的挖潛改造老塔的改造也許比新塔設(shè)計(jì)更復(fù)雜一些,因?yàn)槔纤脑觳荒芡Ａ粼谒?nèi)配件損壞的更新上,要利用原有的主體結(jié)構(gòu),而且要盡可能地保留原有改造的含義應(yīng)著重于挖潛。的風(fēng)機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這和理想的改造設(shè)計(jì)方案會(huì)上世紀(jì)六七十年代前后建造的冷卻塔大部分至有差異,因此對(duì)改造塔現(xiàn)狀的調(diào)查分析,因地制宜今仍還在運(yùn)行,但其冷卻效率多數(shù)不盡人意,如塔地進(jìn)行老塔的改造設(shè)計(jì),使冷卻塔的新技術(shù)、新配的面積為8mx8m,處理水量為360~400m3/h件在老塔改造中發(fā)揮更大的作用。(Mt=8℃,r=27~28℃),配φ475m風(fēng)機(jī),裝機(jī)容量為47kW。又如面積為16mx16m的塔,作者簡(jiǎn)介:羅金枝(99-),男,臺(tái)灣新竹縣人,研發(fā)部經(jīng)理處理水量為1800-2200m3/h(M=10℃,r=28頓土,主要從事流體與冷卻塔的研究,(電話01-5780515-801(電子信箱) luther@ msl.hinet nel;侯紅立(1974-),男,河南商丘℃),配風(fēng)機(jī)φ8.53m,裝機(jī)容量為155~160kW人,研發(fā)邴課長(zhǎng),大學(xué)本科,主要從事冷卻水塔及系統(tǒng)的研究,采用的淋水密度為8m/(m2h)(電話)021-57801515-8032(電子信箱 kingsun@126com。且?guī)讕讖呢缽膹膹膹膹囊?jiàn)從幾幾從幾幾幾且·新書架《水的除鹽方法與工程應(yīng)用》出版以及水除鹽站的總體設(shè)計(jì)和含鹽量限值的主要水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在,水的除鹽知識(shí)和技術(shù)多散見(jiàn)于有關(guān)水該書水除鹽方法集中,內(nèi)容系統(tǒng)全面新穎,處理技術(shù)的一些專業(yè)書籍中,而關(guān)于這類的專著資料翔實(shí)適用,可供給水排水工程、電廠化學(xué)工性書籍還較少見(jiàn)?！端某}方法與工程應(yīng)用》一程、環(huán)境工程等專業(yè)的設(shè)計(jì)、研究與管理人員以書,匯集了目前國(guó)內(nèi)外已有的主要除鹽方法技術(shù),及大專院校的師生使用參考。并注重實(shí)用性,重點(diǎn)介紹了熱力法、化學(xué)法、電此5下字,由出王川士編,劉振江、李膜法、壓力-膜法、電吸附法等水除鹽方法的基本福勤中國(guó)煤化工學(xué)工業(yè)出版社出原理、工藝設(shè)備、技術(shù)參數(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)缺版發(fā)CNMHG10-6451888點(diǎn),適用條件、再生清洗、計(jì)算例題、應(yīng)用實(shí)例,(本刊編輯部供稿)87