冷却塔机力

冷却塔通风设备

在自然通风冷却塔中，水冷却所需要的风量由周围空气所供给。风筒式冷却塔中风量是由高大的通风筒所产生的抽力来完成。而在机械通风冷却塔中，则由风机抽风来供给，冷却塔用的风机主要是轴流式风机。其特点是：风量大，通风压力在20mmH2O左右，通过调节叶片角度来改变风量和风压，耐水雾和大气腐蚀，在户外可长期连续运转无故障、噪声不大、能耗低、可正反向旋转。风机应选用风量足够、噪声低、重量轻、强度大、安全可靠、耐腐蚀、安装及维护方便，符合标准的。风筒的直径比轴流风机叶片直径大1%～2%大风机取小值，小风机取大值。在小型风机中，叶尖与筒壁之间的距离最小值为8mm。该距离过大会造成局部涡流，降低风机效率。鼓风式风机当冷却水有较大腐蚀性时，为了避免腐蚀风机叶片用铝合金、钢材制作而采用鼓风冷却方式。为不使冷却塔塔体过高，鼓风式风机直径一般小于4m，风机与塔体距离通常不小于2m，以防止冷却塔内水滴对风机的影响。鼓风式轴流风机如图3-45所示。目前采用轴流风机鼓风式冷却已经很少，原因为：一是风机效率和冷却效果与抽风式相比，均偏低；二是玻璃钢轴流风机从20世纪80年代诞生和应用以来，逐渐代替了铝合金、钢材制作的风机，该风机具有重量轻、能耗低、耐酸碱腐蚀等特点。因此遇到有较大腐蚀性冷却水时，可采用抽风式玻璃钢轴流风机。抽风式风机抽风式冷却塔风机安装在冷却塔上部的风筒内，风机叶片水平安装。小型塔的风机为电动机直接驱动，电动机安装在风筒中央的风机上部，防湿性能要求较高，电动机外壳要有严密防湿措施。接电气接线盒处要密封防水，电源线应用套管接到电动机上，电动机轴伸出处也要有防水措施，如图3-46所示。初始采用的小型风机风压偏高、动能损失较大、噪声也相当高。后采用阔叶片风机，风量较大，风压适用于常用范围，噪声降低。风机叶片采用薄板叶形，材质为铝合金或玻璃钢。叶片用铆接方式与轮壳十字架固定，十字架可用铝、玻璃钢、钢材制作，叶轮装配应作静平衡校验。中型塔风机减速装置分齿轮减速和皮带减速。电动机基本上仍在风筒内，电动机和减速装置等均应有防湿措施。齿轮减速装置要有添加润滑油油孔；皮带减速装置要有皮带调紧和保护皮带的措施。大型塔风机的电动机大都安装在风筒外或专门电动机室内，采用传动轴及齿轮减速装置同风机轮壳叶片连接，并有与之配套的润滑油系统，如图3-47所示。立式减速机是将减速机与电动机设施等安装在塔底部中央，通过长轴驱动安装在上部风筒内的风机叶片，减轻了塔体的负重。1、风机叶片冷却塔风机的叶形有薄板形和机翼型两种。薄板型的优点是制作简单、强度高。大型风机采用机翼型叶片。任何材质的风机叶片均要求强度高、表面光洁、各截面过渡均匀、无裂纹、缺口、毛刺等缺陷。冷却塔轴流风机的叶片数通常为4～12片。薄板型叶片常用铝合金板、玻璃钢板、钢板等制作。机翼型叶片常用铝合金蒙皮钢结构或玻璃钢等材料，较小的机翼型叶片用铸铝合金或工程塑料作为叶片材料。2、常用风机我国用于冷却塔配套的抽风式风机主要有以下系列：1LF、L型冷却塔风机LF、L型风机风量大，用作大中型冷却塔的配套风机，风机叶片直径2、4～9、14m，该系列风机叶片采用高强度环氧玻璃钢模压而成，外型设计为机翼型，轮壳采用双板结构形式。该系列风机直径在4、7～9、14m范围内均有广泛采用。2JXLF系列冷却塔风机JXLF系列风机叶片采用铝合金浇涛，叶片形状为机翼型，具有风量大、效率高、噪声低、强度高、使用寿命长、运行平衡、振动小等优点，适用于各类冷却塔在不同情况条件下和各种环境中连续运行。该系列风机可配置FZ系列立式减速机。立式减速机由风机座、传动轴、联轴器、减速机、电动机等组成。叶片安装在冷却塔的上部风筒内，减速机和电动机等安装在塔底部中央，通过长轴驱动风机叶片。适用于大中型玻璃钢冷却塔或钢筋混凝土冷却塔。FZ系列立式减速机如图3-48所示。立式减速机特点：1减轻塔体负重、使塔运行平衡。2观察、维护、检修方便。3可降低冷却塔风机传动装置的噪声。JXLF系列冷却塔风机及FZ系列立式减速机的主要性能见表3-10。LF、L型等风机性能详见生产厂家风机样本。3中小型冷却塔用薄板型风机一般冷却水量在150m3h以下的风机大都采用低速电动机直接驱动；冷却水在200m3h以上的风机大都装设减速器，叶片为铝合金板模压成型并经热处理定型，或采用空腹玻璃钢风机。具有加工方便、强度高、重量轻、耐腐蚀等特点。噪声可达到低噪声标准。关于风机的详细性能、外形尺寸及选用请查阅有关样本。4风机的选择1风机的设计运行工况点应根据冷却塔的设计风量和计算的总阻力确定。风机运行的工况点应有较高的效率。2风机电动机的功率可按式3-7计算：式中ΔPs——风机静压Pa；ΔPe——风机动压Pa；G——风量m3s；η——电动机效率。3在静压和风量不变的情况下，要想降低风机的功率消耗，可加大风机的直径，减小通过风机的风速，即减小动压ΔPe。4当环境噪声要求较高时，可采用较大直径叶片的风机，降低风机转速，使噪声降低。5风机的减速器应配有油温监测和报警装置，当采用稀油润滑时配有油位指示装置；大型风机应配有振动监测、报警和防振保护装置。

工业冷却塔之发展现状

从1949年共和国建立到1978年的三十年里，我国虽然已有工业冷却塔的应用，高温冷却塔但规模不大，技术陈旧，由于普遍存在着对节水意义的忽视，在这一时期我们对工业节水技术的投入是不够的，在许多部门甚至未提到工作日程，我国工业冷却塔技术获得长足发展是改革开放以来的二十年间。伴随着对国外先进冷却塔技术的引进、消化吸收，到八十年代出现了冷却塔热，其中最引人注目的是数以百计的冷却塔制造商的涌现。大批工程项目的建设，国家对工业节水的要求刺激了工业节水市场的发展，激烈的市场竞争极大地推动了我国冷却塔技术的进步，大大缩小了我国与发达国家的差距。现在在工业节水领域我们完全有能力依靠自己的技术满足工业生产和人民生活的需要；另一方面我们也应清楚地看到尽管我们的冷却塔技术二十年来有了较大发展，但整体上与发达国家相比仍存在较大差距，正视这种差距是进一步提高自己的起点。尤其是当前面临严重的水资源短缺及未来十年工业节水的总体目标，我们不能满足于已取得的成绩，必须清醒、客观地找出在工业节水设备的科研、设计、制造、使用等诸环节存在的主要问题并妥善加以解决，我国的工业节水事业才能百尺竿头，更进一步。那么，我国工业节水设备——工业冷却塔技术发展中存在一些什么问题呢笔者认为数其大者有以下几个方面：1、现在运行的成千上万座工业冷却塔技术落后。据了解在我国石化行业13000家大中小型企业近十万座各种型号的冷却塔中，除了少数利用国外引进的成套冷却设备的大型石化、化工、化肥企业，冷却塔的运行达到国际先进水平，工业水的重复利用率达到80%以上，大部分利用国产冷却节水设备的企业都存在不同程度的技术落后问题，水的重复利用率远未达标。由于工业节水长期不被重视，在我国石化行业实际运行的工业冷却塔中尚有大量五十、六十年代设计建造的，由于历史的局限和使用年代久远，这些节水设备绝大多数已成为旧塔、病塔、老塔，其落后的状况是惊人的。如有不少化肥企业的冷却塔，风筒为砼结构的原始，布水器为砼结构的水槽，塔芯为砼结构的镶嵌板条，由于年代久远，结垢堵塞严重，已丧失冷却能力，工厂实际是靠一次性排放的直流水Once-throughcoolingwater维持生产，由于水费低廉，虽然冷却塔早已成为聋子的耳朵——摆设，但企业安之若素，熟视无睹。类似这些高能耗、低效率的所谓工业节水设备依然在滥竽充数的情况并不鲜见。这些塔急待用先进的综合工程技术予以彻底改造。2、冷却塔的设计、制造、建设、安装的技术水平良莠不齐，相差甚远。目前在我国工业节水市场上，既有良流线性先进设计思想指导下的设计实践，也有所谓标准图的极其落后的设计；既有对国外先进技术的消化、吸收创新，已然国产化的运行良好的大型工业成套冷却设备，也有粗制滥造一投产就无法使用的庞然大物；既有高质量的PVC填料连续使用十三年依然保持良好的韧性、强度，也有象豆腐渣一样，刚装进塔内尚未使用就跨掉、碎裂的伪劣制品。最令人不可思议的是有些人打着××科学研究院、××设计院的牌子，粗制滥造出一批所谓大型工业节水设备，妄称是对循环水工程技术的又一重大突破，在国内属领先地位，可为国家节约大量外汇，市场前景十分广阔，阴差阳错，居然通过了省部级科学技术成果鉴定，而且鉴定委员会的组成人员几乎全部清一色的高工、教授级高工、研究员、博士组成。更令人啼笑皆非的是，为把这一成果向全国推广，这些人又在南方某城市举行了规模盛大的新技术成果发布会，骗取了近百名全国各地不明真相的工业给排水界的高级工程技术人员和专家、学者参加、署名。然而该成果投入实际运行短短几个年头，用户就发现，该成果的实际冷却能力仅为发布冷却能力的60%，根本不能满足生产需要。环保应属千秋业，冷却塔中哪是真我们认为技术水平低并不可怕，只要努力总有提高的一天，但那种为了达到个人目的，不惜采取拔苗助长，弄虚作假的做法，只能在我国工业给排水界造成混乱，只能使我国工业冷却塔的技术进步付出更大的代价。上述种种现象的巨大反差，鲜明对比，真实的反映了我国工业冷却塔技术的现状，以及在社会主义初级阶段，市场经济发育不完善时期的发展不平衡性。3、在冷却塔技术研究和开发上，重局部不重全局。冷却塔技术是一系统工程，它的内在规律要求对风、水、热交换介质三者性能很好匹配和相互关照，如果这三者各自的性能不到位，且相互关照有了重大缺陷，冷却塔的高出力是不可能的。我国不少企业或单位对冷却塔的研究重点多在局部，尤其是填料花样不断翻新，但对冷却塔整体技术进步关注欠缺，这种只重局部，不重全局的研究方法是我国冷却塔整体技术进步缓慢的主要原因之一。国外发达国家对冷却塔的研究多放在全局，放在三要素的相互关系的照应上，这个重大区别不论从理论上，还是实践上都证明全局的观点具有更强的科学性。4、冷却塔的科研、设计、制造相互脱节。发达国家冷却塔的科研、设计、制造各环节统一于一个专业厂家之内，这对促进冷却塔整体技术的发展极为有利，不少专业厂家有几十年乃至百年的历史。在长期的技术积累中形成自己的开发优势，针对工业生产和人们生活的需要不断推陈出新，把冷却塔技术推向前进。以美国为例，二次大战前就有利利霍夫曼LiLie－Hoffman和马利Marley两个专门从事冷却塔生产的专业厂家，现在就更多了。我国在相当长的时间里冷却塔的科研、设计、制造是分离的，各自为政的。以冷却塔的设计为例，大多由专门的设计单位来做，而不是由冷却塔的制造商设计，也就是说，设计和制造是脱离的。这种体制上的缺陷造成了任务观点，它建成后出现的问题很难说得清是设计的原因还是制造的原因，真正设计上的缺陷很难反馈到设计者那里，在新版设计图中获得及时准确的修改。这种首尾脱节的体制显然对冷却塔技术的进步不利。冷却塔的科研工作亦复如是，有研究能力的单位并不建塔，建塔的单位几乎没有科研能力。形成了冷却塔制造商雷同，更新换代缓慢，整体水平难以提高的局面。5、企业不重视冷却塔的使用和管理。冷却塔作为一种节水设备，经过发达国家一百年的完善、改进和提高被证明是工业节水唯一可行的有效途径。但在我国很多企业不被重视。由于长期以来受水是取之不尽，用之不竭的误导，人们既不重视也不关心冷却塔性能的优劣以及水重复利用率的高低，当发现达不到冷却要求时，多补充新鲜水就是了。我们在改塔实践中曾经遇到风机倒转了十年，以为是正常运行模式的笑话。6、冷却塔技术的交流、研讨处在自然状态。发达国家冷却塔技术的交流研讨非常活跃，国际冷却塔技术协会CTI已近五十年历史，对推动冷却塔技术的发展和提高做了大量工作。我国既无全国性的冷却塔技术协会，也很少技术交流和研讨的机会，已有的丰富的经验教训难以获得及时总结、普及和提高，面临的挑战性问题引不起关注也得不到深入研究。这些极为必要的基础工作完全处在一种自然状态，这当然对我国冷却塔技术的发展是不利的。