冷卻塔的概述
冷卻塔是一種廣泛應用的熱力設備,主要是由塔身、水盤、電機、風機、播水系統等組成,冷卻塔上的水,是由高壓水泵打上去經過布水器過濾後,均勻地散落下來形成的,一般冷卻塔高為10幾米,幾十米,冷卻塔上方配有大型排風扇,排風扇帶來的風力,會将空氣抽走,在空氣和水滴接觸的過程中将熱量帶走,起到冷卻水的作用。
冷卻塔的分類和基本構造
1. 按空氣與水接觸的方式
①濕式冷卻塔:空氣和水直接接觸進行熱、質交換,其熱、質交換效率高,冷卻水的極限溫度為空氣濕球溫度,缺點在于冷卻水存在蒸發損失和飄散損失,并且水蒸發後鹽度增加,需要補水。
②幹式冷卻塔:水或蒸氣宇空氣間接接觸進行熱交換、不發生質交換,它主要用于缺水地區及特殊場合,熱交換效率一般比較低,并且投資大,耗能高。
③幹濕式冷卻塔:這種塔為濕式塔和幹式塔的結合,幹部在上,濕部在下。也有的塔四面進風,相對兩邊為濕部;另外兩邊為幹部。
2. 按通風方式
①自然通風冷卻塔:又稱風筒式或雙曲線型塔,它利用塔内外的空氣密度差造成的通風抽力使空氣流通(自然通風),其冷卻效果穩定,運行費用低,故障少,易維護,風筒高飄滴和霧氣對環境影響小,缺點在于空氣内外密度差小,通風抽力小,不宜用在高溫高濕地區。
②機械通風冷卻塔:又分為抽風式和鼓風式冷卻塔,分别利用抽風機或鼓風機強制空氣流動,它的冷卻效率高,穩定,占地面積小,基建投資少 ,但運行費用高,其中抽風式使塔内呈負壓狀态,有利于水蒸發,鼓風式情況則相反,鼓風式冷卻塔主要是用于小型冷卻塔或水對風機有侵蝕性的冷卻塔中。
3. 按水和空氣的流動方向
可分為逆流式冷卻塔和橫流式冷卻塔,其中,逆流式冷卻塔裡的水自上而下,空氣自下而上;橫流式冷卻塔中水自上而下,空氣從水平方向流入。
4. 冷卻塔的基本構造
冷卻塔塔體一般由上、中、下組成,其内部構造由上至下為風機、收(除)水器、配水系統、淋水填料、進風窗、底盤(或水池)組成。
冷卻塔的工作原理
冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發作用來散發工業上或制冷空調中産生的廢熱的一種設備。基本原理是幹燥空氣經過風機的抽動後,自進風網進入冷卻塔内;飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動,濕熱水自播水系統撒入塔内。當水和空氣接觸時,一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,壓力的作用下産生蒸發現象,帶到目前為走蒸發的潛熱,将水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的冷卻塔的工作過程。以圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例:熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、中心喉将循環水壓至冷卻塔的播水系統内,通過播水管上的小孔将水均勻地播灑在填料上面;幹燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔内,熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風從頂部抽出,冷卻水滴入底盆内,經出水管流入主機。一般情況下,進入塔内的空氣、幹燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在着水分子的濃度差和動能壓力差,當風機運行時,塔内靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發,成為水蒸氣分子,剩餘的水分子的平均動能便會降低,從而使循環水的溫度下降。從以上分析可以看出,蒸發降溫與空氣的溫度(通常說的幹球溫度)低于或高于水溫無關,隻要水分子能不斷地向空氣中蒸發,水溫就會降低。但是水向空氣中的蒸發不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發,但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發不出去,而是處于一種動平衡狀态。蒸發出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越幹燥,蒸發就越容易進行,水溫就容易降低。
影響冷卻塔報價的基本因素
1. 塔體材質:塔體材質有不鏽鋼、鍍鋁鋅闆、玻璃鋼等,其中玻璃鋼材質的價格最為便宜,成本僅為不鏽鋼和鍍鋁鋅闆的一半。
2. 水泵:水泵的價格受品牌的影響很大。如賽萊默和普通水泵的價格沒有可比性。
3. 冷卻盤管:主要有T2紫銅管、普通的銅管、不鏽鋼管、碳鋼管等等,其中紫銅管和不鏽鋼管是使用最多的,其壽命也比碳鋼管高出一倍多。碳鋼管字啊使用的時候可以通過鍍鋅處理來提高使用壽命。
4. 噴淋系統
5. 風機:風機的材質不同,價格不同。葉片有塑料和不鏽鋼材質的,不鏽鋼材質的價格比普通的價格高出30~40%
6. 售後服務,如三年質保和5年質保價格自然不同。
7. 稅費和運輸費用等
影響冷卻塔冷卻效果的因素
1. 散熱片:是冷卻塔的關鍵部件,小型冷卻塔一般采用聚錄乙烯片材熱壓或熱吸式,大型冷卻塔會采用木材,主要目的是使空氣與誰的接觸面在不影響風阻時,越大越好,同時熱交換率也達到最大值,散熱片影響傳熱效果的兩個主要參數是散熱片形狀和高度,在進行水塔安裝,盡量不要損壞散熱片,以免散熱片水流不暢。
2. 風機風量:其主要加速塔中空氣流動,加速空氣與水的熱交換,帶走熱量。影響風機風量主要是風葉形狀即風葉寬長度和本身偏角,風葉轉速、安裝角度及馬達轉動比等。另外,在風量一定的情況下,同種類型塔,冷卻水量小的比冷卻水量大的冷卻效果更好些。
3. 冷卻水量:當冷卻水入口水溫、空氣濕球溫度一定時,冷卻水量增加,冷卻塔的總容積傳熱系數也會增加,雖然冷卻水溫降有所減少,但總的效果還會使制冷能力增加。但也要注意的是,由于水量的增加,将使配管内的腐蝕、管内壓力損失增加。因此必須在檢驗循環水泵,制冷機組及冷卻塔等設備的使用條件後才能确定。
4. 室外空氣(濕球)溫度:冷卻塔出水口溫度的理論極限值為室外空氣的濕球溫度。因此當入口水溫一定時,室外空氣的濕球溫度越低,入口水溫差越大,冷卻塔冷卻能力就越強。但是我們必須注意的是冷卻水溫度太低的話,制冷機組的冷凝壓力也會大幅度降低,因為對于制冷機冷凝器冷凝壓力也有一個最低限制,冷凝溫度也有一個低溫限制,所以冷凝溫度過低,将導緻制冷機組運行容易出現故障。
5. 入水口溫差:當冷卻水量一定,室外空氣濕球溫度一定時,随着冷卻塔入口水溫的增加,入口水溫及出口水溫與空氣濕球溫度之差都将增加,促進了冷卻,因此冷卻能力會增加。但是對于某一結構形式已确定的冷卻塔而言,由于冷卻能力的限制,可能使出口水溫有較大的升高,這樣可能導緻制冷機組的冷凝壓力過高,使機組制冷量不足。
6. 導緻冷卻塔降溫效果不理想的原因還有是冷卻塔在長期使用過程中,由于循環水的渾濁和硬度比較高,填料長時間在溫度比較高的水裡浸泡,導緻冷卻塔填料發生結垢、堵塞等現象,長期積累,填料的紋理都被堵塞,所以降溫效果不達标。
閉式冷卻塔和開式冷卻塔的區别
1. 冷卻原理不同:閉式冷卻塔截止在冷卻盤管内為全封閉式循環,不與空氣直接接觸,而開式冷卻塔介質直接經過填料冷卻。
2. 冷卻方式不同:閉式冷卻塔實現的是雙循環冷卻方式,即風冷和水冷的組合,而開式冷卻塔是單循環冷卻方式,隻有風冷。
3. 冷卻介質不同:閉式冷卻塔可以直接冷卻水、油類、醇類、淬水液、鹽水及化學液等介質,介質無損耗,成分比較穩定,而開式冷卻塔原則上隻能冷卻水。
4. 冷卻溫度不同:閉式冷卻塔可以冷卻高溫介質,而開式冷卻塔原則上隻能冷卻65℃以下的水,其很大程度上取決于散熱片的材質。
5. 價格不同:閉式冷卻塔的購置成本相對較高,一般高于開式冷卻塔的3~5倍。
6. 節能效果不同:閉式冷卻塔漂水率和蒸發量遠遠低于開式冷卻塔。
7. 對被冷卻設備的保護程度不同:循環流體密閉運行,所以不會被污染、蒸發、濃縮、無須補水加藥,因而保障了相聯設備的使用性和壽命。日常管理也很方便;而開式冷卻塔循環流體因蒸發而濃縮,須常年加藥、補水,而且由于流體直接接觸空氣,容易被污染,當遇到硫化天氣時,流體發生酸性反應,造成相聯設備損壞。
8. 保養維度程度不同:閉式冷卻塔無須經常停機保養維護,運行穩定安全、可減低相聯設備故障率,适合需要連續運轉的系統;而開式冷卻塔須經常停機保養維護,不适合需要連續運轉的系統。
9. 使用性能不同:如閉式冷卻塔循環流體因無陽光照射且不與空氣接觸,所以不會産生藻類和鹽類結晶,“無須除藻、除鹽”,從而保障系統高性能運行;而開式冷卻塔循環流體開放運行,受太陽照射,容易産生藻類和鹽類結晶,從而影響系統的使用性能。
10. 運營成本的不同
項目 |
開式冷卻塔 |
閉式冷卻塔 |
設備 |
低 |
高 |
水池 |
高 |
0 |
循環泵 |
高 |
低 |
加藥 |
高 |
0 |
水處理 |
高 |
低 |
維修次數 |
高 |
低 |
水耗 |
高 |
低 |
能耗 |
高 |
低 |
11. 占地不同:
①閉式冷卻塔安裝簡單,不需開挖地下水池,不影響企業整體布局。
②開式冷卻塔需要開挖地下水池,考慮水池占地、距離基礎的遠近、防水盒滲漏等問題,這需要占用一定的土地面積,再考慮到車間基礎、埋地管道、電纜等布置,增加土地、水池、相關等投資。
③閉式冷卻塔後期可以随時更換使用場地,無論由室外到室内,還是室内到室外,根據工藝和布局需要都可以進行修改。
2022年冷卻塔最新報價
數據來源 | 造價通
整理 | 造價有數
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