用水輪機(jī)代替電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī),在達(dá)到設(shè)計(jì)的冷卻風(fēng)量和冷卻效果的前提下,與原電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔相比較,有以下幾方面優(yōu)特點(diǎn):1、塔體、結(jié)構(gòu)、部件保持不變無(wú)論是安裝水輪機(jī)的新塔還是老塔改造,其原來(lái)的塔形圓形逆流塔、方形組合塔、橫流塔均保持原樣,無(wú)改變。內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、部件也無(wú)改變,僅在配水系統(tǒng)上部安裝了一臺(tái)與風(fēng)機(jī)連軸的水輪機(jī)入口與進(jìn)水管連接,還省去了塔頂?shù)娘L(fēng)機(jī)支架、電動(dòng)機(jī)及變速傳動(dòng)裝置系統(tǒng)。2、節(jié)能節(jié)電、大幅度降低運(yùn)行成本利用水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的目的是省去驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī),在不增加提升水泵揚(yáng)程的基礎(chǔ)上,利用水泵富余水頭做功,達(dá)到節(jié)能節(jié)電、大幅度降低運(yùn)行成本的目的?,F(xiàn)按標(biāo)準(zhǔn)型即Δt=5℃逆流塔為例來(lái)計(jì)算節(jié)能節(jié)電情況。按一年365d中運(yùn)行天數(shù)為250d計(jì),一天按24h計(jì),電費(fèi)按0、6元kW計(jì),冷卻水量50~1000m3h共11種規(guī)格,其1年和10年所節(jié)省的電能和運(yùn)行成本費(fèi)見(jiàn)表8-3。如果一個(gè)循環(huán)冷卻水量為5萬(wàn)m3h的企業(yè),則按上述數(shù)據(jù)計(jì)算,需要冷卻水量為3000m3h的塔近17臺(tái),每臺(tái)配用電動(dòng)機(jī)功率為80、72kW,則總功率為17×80、72=1378、24kW,需要支付電費(fèi)494萬(wàn)元,則10年為4940萬(wàn)元??梢?jiàn)是非常可觀的數(shù)字。3、降低冷卻塔的噪聲冷卻塔按噪聲大小可分為標(biāo)準(zhǔn)型[65~75dBA]、低噪聲型[62~72dBA]、超低噪聲型[57~67dBA]3種,均為A聲計(jì)。大塔趨向上限,小塔超向下限。冷卻塔噪聲為:風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、淋水噪聲、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、傳動(dòng)裝置共振產(chǎn)生的噪聲,有時(shí)共振產(chǎn)生的噪聲占了較重要的地位?,F(xiàn)用水輪機(jī)取代了電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)軸與風(fēng)機(jī)軸直接連接,又省去傳動(dòng)裝置系統(tǒng),故基本上不存在共振,也就消除了共振引起的噪聲。更為重要的是,原風(fēng)機(jī)支架設(shè)在風(fēng)筒頂上,風(fēng)機(jī)懸吊在風(fēng)筒內(nèi),風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不僅整個(gè)塔體振動(dòng),而且風(fēng)機(jī)的波動(dòng)也大,現(xiàn)風(fēng)機(jī)與水輪機(jī)連軸,支承在正中進(jìn)水管上,穩(wěn)定、振動(dòng)小,故風(fēng)機(jī)引起的噪聲也大幅度降低。如表8-2所示,噪聲從75dBA降低到65dBA,從標(biāo)準(zhǔn)型成為低噪聲塔。冷卻塔的噪聲往往成為環(huán)境污染源之一,環(huán)保局對(duì)冷卻塔的噪聲有嚴(yán)格的要求和限制,一般安靜居住小區(qū)白天≤55dBA,晚上≤50dBA注:減少5dBA,人的耳朵聽(tīng)到的聲音減小一倍,因此對(duì)于飯店、賓館、影劇院等冷卻塔產(chǎn)生的噪聲,對(duì)周?chē)幼〉木用裼绊戄^大,往往造成居民白天不能休息,晚上無(wú)法睡覺(jué),投訴較多?,F(xiàn)用水輪機(jī)取代電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),大幅度降低噪聲,具有明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益。4、減少了維護(hù)管理工作量冷卻塔的日常維護(hù)管理,除適當(dāng)時(shí)間更換填料、防止噴嘴堵塞和管道內(nèi)異物沉積等之外,大量的、較多的是電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)變速系統(tǒng)的日常維護(hù)管理工作。如電機(jī)不轉(zhuǎn)、發(fā)熱、產(chǎn)生異常噪聲、達(dá)不到轉(zhuǎn)速;變速箱出現(xiàn)噪聲、齒輪磨損、皮帶打滑、油位太低等。現(xiàn)電機(jī)、變速裝置系統(tǒng)等均取消了,因此這些日常維護(hù)管理工作也不存在了,大大減少了維護(hù)管理工作量。從上述可見(jiàn),取消電動(dòng)機(jī),用水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、社會(huì)效益和運(yùn)行管理效益。
1、運(yùn)行記錄冷卻塔建造或安裝完工投入運(yùn)行時(shí),設(shè)計(jì)單位或生產(chǎn)制造廠家應(yīng)提供冷卻塔的全部特性數(shù)據(jù):包括熱力特性、阻力特性、水負(fù)荷、熱負(fù)荷、環(huán)境溫度干、濕球溫度、冷卻范圍、空氣流率、功率消耗、風(fēng)吹損失、蒸發(fā)水量、補(bǔ)充水量、濃縮倍率、風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗、進(jìn)塔的水壓等,使用單位的有關(guān)分管部門(mén)應(yīng)根據(jù)上述各項(xiàng)內(nèi)容做好運(yùn)行記錄。2、測(cè)量?jī)x器和方法為了檢測(cè)冷卻塔的冷卻效果,或評(píng)價(jià)冷卻能力的大小,就必須進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)運(yùn)行中的冷卻塔進(jìn)行鑒定性測(cè)試。因此,不僅要有冷卻塔試驗(yàn)研究的科技人員,還要有一整套較完整又符號(hào)規(guī)范的測(cè)試方法,而且必須配備一套測(cè)試儀器及儀表有的要有備用,如溫度計(jì)、風(fēng)速儀、微壓計(jì)、壓力計(jì)、聲級(jí)儀等等,詳見(jiàn)冷卻塔測(cè)試這章。3、冷卻水集水池冷水集水池應(yīng)保持水池的水深,防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,集水池的干舷高度為15~30cm,以下為水池的有效容積,水池的水位應(yīng)維持一定的水平,否則需調(diào)節(jié)補(bǔ)充水閥門(mén)。對(duì)于橫流式冷卻塔而言,如運(yùn)行水位低于設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)在原水面以下安裝空氣檔板,防止空氣旁流。冷水池應(yīng)進(jìn)行不定期的清掃以去除沉積于池底的淤泥及黏著物,清除填料及其支架掉落的碎屑,保持水泵吸水口的格柵清潔,不定期地檢查集水池的泄露,如需要修補(bǔ)時(shí),必須要注意酸、氯、水質(zhì)穩(wěn)定藥劑分配裝置是否正常運(yùn)行。補(bǔ)充水量、排泥量與循環(huán)水的水質(zhì)控制密切相關(guān),應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求,投藥量及時(shí)調(diào)節(jié)。4、熱水分配系統(tǒng)為保持熱水配水系統(tǒng)的清潔暢通,包括調(diào)節(jié)閥、穩(wěn)壓裝置、輸配水管、噴嘴、濺水器、調(diào)節(jié)分配池內(nèi)各水槽的水流,使其得到同樣的水深水深均在100~150cm之間,若進(jìn)塔的循環(huán)水量有大的變化,則配水管、噴嘴應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。5、風(fēng)機(jī)及其傳動(dòng)裝置風(fēng)機(jī)及傳動(dòng)軸:定期檢查風(fēng)機(jī)葉片表面有無(wú)損傷或異常情況,檢查傳動(dòng)軸與聯(lián)軸節(jié)時(shí),應(yīng)保持水平直線(xiàn)。齒輪減速器:定期檢查齒輪減速器里的油位和油溫,并利用季節(jié)性臨時(shí)停車(chē),將油調(diào)換,檢查各個(gè)零部件。電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)、減速器相同,均需按有關(guān)制造廠的保養(yǎng)要求進(jìn)行潤(rùn)滑與維護(hù),如采用二擋的電機(jī),在高速線(xiàn)圈斷電后及在低速線(xiàn)圈供電前應(yīng)至少有20min延遲時(shí)間以消除變速的極大應(yīng)力,當(dāng)改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí),在風(fēng)機(jī)、電機(jī)給電前至少有2min延遲時(shí)間。冷卻塔部件的定期檢查和維護(hù)項(xiàng)目見(jiàn)表9-3。6、水池產(chǎn)生泡沫新塔運(yùn)轉(zhuǎn)初期時(shí),集水池中容易產(chǎn)生大量的泡沫,經(jīng)過(guò)相當(dāng)短的操作時(shí)間后,泡沫一般會(huì)減少,以致全部消失。但有時(shí)也會(huì)由于水中某些溶解固體的濃度增加,空氣溶入浮在水面或泡沫,或由循環(huán)水與泡沫產(chǎn)生泡沫化合物時(shí),可采用清除法或增加排放量增加排放次數(shù)或延長(zhǎng)排放時(shí)間,以減少永久性泡沫。但在某些情況下,必須在系統(tǒng)中加入抑止泡沫的化學(xué)藥品、消泡劑。7、冬季操作在我國(guó)海南、廣東、廣西、臺(tái)灣、福建等地,冬季溫度基本上在10℃以上,對(duì)冷卻塔的運(yùn)行操作影響不大。但我國(guó)大部分地方冬季均會(huì)出現(xiàn)零度以下天氣,三北地區(qū)常處在-10℃以下,出現(xiàn)冰凍或嚴(yán)重冰凍,這使冷卻塔的運(yùn)行變得明顯復(fù)雜化。冰凍會(huì)使淋水填料裝置變形和破壞而造成事故。冷卻塔冰凍常先發(fā)生在進(jìn)入冷卻塔的冷空氣與水量較少的接觸地方。在進(jìn)風(fēng)口,沿塔體內(nèi)壁流下水結(jié)成一根根冰柱,然后凍結(jié)成密實(shí)的冰簾子,把整個(gè)進(jìn)風(fēng)口封住。當(dāng)進(jìn)風(fēng)口形成冰簾子時(shí),進(jìn)入冷卻塔的空氣量急劇減少,塔內(nèi)水溫升高。此外,淋水裝置上嚴(yán)重冰凍,會(huì)使塔體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危險(xiǎn)振動(dòng)。內(nèi)部結(jié)冰是危險(xiǎn)的,只是在淋水裝置被破壞以后才能發(fā)現(xiàn)。因此在冬季不允許熱力和水力負(fù)荷發(fā)生波動(dòng),必須在淋水裝置范圍內(nèi)均勻地分布冷卻水,并且不允許在個(gè)別地段降低淋水密度。為了防止冷卻塔大量結(jié)冰,必須或者定期打掉冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上的冰,或者減少進(jìn)入冷卻塔的冷空氣。進(jìn)風(fēng)溫度越低塔中熱負(fù)荷越小,空氣量應(yīng)該越小。如果進(jìn)風(fēng)量適當(dāng)調(diào)節(jié),使塔內(nèi)冷卻水溫度不低于12~15℃,則冷卻塔結(jié)冰現(xiàn)象一般不多,并且不超出允許的限度。減少進(jìn)入冷卻塔的冷空氣量,可采用關(guān)閉風(fēng)機(jī),或減少轉(zhuǎn)速改變風(fēng)機(jī)的工作,或者減小葉片的安裝角度等方法做到。此外,為了調(diào)整風(fēng)速可在塔的進(jìn)風(fēng)口安裝閘板。為了使冷卻塔解凍,去除凍結(jié)的冰,還可以定期地使風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn),這樣把熱空氣從淋水裝置吹到塔的進(jìn)風(fēng)口,熔化冷卻塔的冰。為了減輕大型多格機(jī)械通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的冰凍現(xiàn)象,推廣了各種噴淋裝置,其中有專(zhuān)用的縫隙式噴頭;還可以只向部分格供應(yīng)全部水量,而對(duì)其他各格完全停水,有時(shí)還可采用減少循環(huán)水量的辦法。為預(yù)防橫流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口百葉窗結(jié)冰,可在冬天適當(dāng)?shù)仃P(guān)掉端頭幾排配水裝置的短管或噴頭,并且關(guān)掉百葉窗的上面部分。在風(fēng)機(jī)工作的條件下,因?yàn)橛惺账骱拖蛏仙臒峥諝?,排除了風(fēng)機(jī)本身結(jié)冰的可能性。但是在關(guān)掉冷卻塔各格內(nèi)的風(fēng)機(jī),由于蒸汽在其表面凝結(jié)成冰,接著被冷凝水結(jié)成的冰蓋住。在這樣情況下,風(fēng)機(jī)重新工作前,必須清理掉冰塊和放進(jìn)水去加熱冷卻塔。在冬季當(dāng)冷卻塔不運(yùn)行時(shí),為了避免在基礎(chǔ)上結(jié)冰,集水池應(yīng)充滿(mǎn)水,并保證池子里的水循環(huán);冷卻塔進(jìn)風(fēng)口要嚴(yán)密封閉。對(duì)那些冬季停止運(yùn)行的冷卻塔池子,可用排放少量水到下水道去的方法確保其中水的循環(huán)。
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水輪機(jī)冷卻塔改造基本原則和條件水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔問(wèn)世以來(lái),首先用于對(duì)已有的電動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔的改造中。改造的基本原則和條件為:1、不改變?cè)瓉?lái)的設(shè)計(jì)水量和風(fēng)量冷卻塔根據(jù)設(shè)計(jì)的冷卻水量,按設(shè)計(jì)的氣象參數(shù)、進(jìn)出塔水
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冷卻塔選擇考慮主要因素1、冷卻水的水量、水溫、水質(zhì)及其運(yùn)行方式水量的大小關(guān)系到選擇大中小型3種塔形。水量<500th采用逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔較多,采用橫流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔相對(duì)較少;水量500th的多數(shù)
逆流式與橫流式冷卻塔比較逆流式與橫流式冷卻塔的選型引起人們的關(guān)注。兩種塔的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表9-1。一般情況下,逆流式冷卻塔可準(zhǔn)確有效地控制冷卻水溫度,占地面積小,并可達(dá)到比較小的t2-τ和比較大的Δt。
冷卻塔濕熱空氣再循環(huán)濕熱空氣的再循環(huán)又稱(chēng)濕熱空氣的回流,指冷卻塔頂部從風(fēng)筒排出的濕空氣,一部分又被吸入塔內(nèi),使進(jìn)入冷卻塔空氣的焓熱量增加,造成冷卻塔本身的冷卻效果降低。所以要預(yù)先計(jì)算冷卻塔的回流濕熱空