Основният принцип и структура на охладителната кула

Принцип и основна структура

1. Основният принцип на охладителната кула

Охладителната кула е устройство, което използва контакта (директен или индиректен) на въздух и вода за охлаждане на водата. Той използва вода като циркулиращ охлаждащ агент, абсорбира топлина от система и я изхвърля в атмосферата, като по този начин намалява температурата в кулата и създава оборудване, което може да се рециклира за охлаждане на вода.

Връзката на разсейване на топлината в охладителната кула:

В мократа охладителна кула температурата на горещата вода е висока, а температурата на въздуха, протичащ над водната повърхност, е ниска. Водата предава топлина на въздуха, която се отвежда от въздуха и се разсейва в атмосферата. Има три форми на вода, която разсейва топлината във въздуха:

① Докоснете за разсейване на топлината;

② Разсейване на топлината чрез изпарение;

③ Радиационно разсейване на топлината.

Охладителната кула разчита главно на първите два вида разсейване на топлината, а разсейването на радиационната топлина е много малко, така че не трябва да се пренебрегва.

Принцип на разсейване на топлината чрез изпаряване:

Разсейването на топлината чрез изпаряване се осъществява чрез обмен на материали, тоест чрез непрекъсната дифузия на водни молекули във въздуха. Водните молекули имат различни енергии, а средната енергия се определя от температурата на водата. Някои водни молекули с голяма кинетична енергия близо до водната повърхност преодоляват привличането на съседни водни молекули и излизат от водната повърхност и се превръщат във водна пара. Тъй като водните молекули с голяма енергия излизат, енергията на водното тяло близо до водната повърхност намалява.

Следователно температурата на водата намалява, което е изпарение и разсейване на топлината. Обикновено се смята, че изпарените водни молекули първо образуват тънък слой наситен въздух на повърхността на водата, чиято температура е същата като температурата на водната повърхност, а след това скоростта на дифузия на водната пара от наситената слой към атмосферата зависи от Разликата между налягането на водните пари на наситения слой и налягането на водните пари на атмосферата, тоест законът на Долтън, може да бъде представен със следната фигура.

2. Основната структура на охладителната кула

✦ Скоби и кули: външна опора

✦ Опаковка: Осигурете възможно най-голямата топлообменна площ за вода и въздух

✦ Резервоар за охлаждаща вода: разположен в долната част на охладителната кула, получаващ охлаждаща вода

✦ Колектор за вода: възстановява водните капчици, отнесени от въздушния поток

✦ Вход за въздух: Вход за въздух в охладителна кула

✦ Устройство за пръскане на вода: пръскане на охлаждаща вода

✦ Вентилатор: подаване на въздух към охладителната кула

✦ Аксиалните вентилатори се използват в охладителни кули с индуцирана тяга.

✦ Аксиални/центробежни вентилатори се използват в охладителни кули с принудителна тяга.

✦ Капаци на охладителната кула: Среден входящ въздушен поток; задържа влагата в кулата.

Видове и техните плюсове и минуси

1. Охладителна кула с естествена вентилация

Горещ въздух с по-малка плътност изтича от горната част на охладителната кула;

По-плътният студен въздух навлиза в охладителната кула от дъното на кулата, за да се напълни;

Не е необходим вентилатор;

Бетонна кула < 200 m;

За охлаждане на голяма топлина.

3. Охладителна кула с механична вентилация

Вентилатори с висока мощност засилват топлообмена между въздуха и циркулиращата вода;

Водният филм на повърхността на опаковката може да увеличи максимално топлообмена с въздуха;

Има много фактори, които определят ефективността на охлаждане;

Разнообразие от опции за капацитет на охлаждане;

Множество охладителни кули могат да работят едновременно, като 8-съвместно управление на кулите.

Принудителна вентилация:

Въздухът се издухва в отвора от центробежен вентилатор; Предимства: Подходящ е за кули с голямо съпротивление на въздушния поток; центробежният вентилатор има относително нисък шум.

Противоточна охладителна кула:

Охлаждащата вода се пръска върху опаковката и се стича надолу в резервоара за охлаждаща вода.

Въздухът се нагнетява от дъното и в опаковката влиза в контакт с вода, за да изпари част от охлаждащата вода, като по този начин намалява температурата на водата.

3. Охладителна кула с индуцирана тяга

Предимство

Степента на обратен поток е по-ниска от тази на охладителните кули с принудителна тяга; експлоатационните разходи на вентилаторите са по-ниски от тези на охладителните кули с принудителна тяга.

недостатък

Механичното предаване на вентилатора и двигателя изисква водоустойчив дизайн.

Горещата вода влиза в охладителната кула отгоре

Въздухът се индуцира принудително от вентилатор и навлиза в охладителната кула от дъното; използвайте вентилатор с принудителна индукция.

Охладителна кула с предизвикана тяга

Охладителна кула с индуцирана противоточна тяга

Охлаждащата вода влиза отгоре и преминава през опаковъчния слой; въздухът навлиза от едната или от двете страни и вентилаторът се индуцира, за да направи въздушния поток странично през опаковъчния слой.

Поради естествената система за разпределение на топлата вода на този тип охладителна кула:

Предимство:

Ниска глава на водната помпа;

По-ниска първоначална инвестиция в помпата;

По-ниска годишна оперативна консумация на енергия и разходи;

Големите промени в потока няма да повлияят неблагоприятно на водоразпределителната система.

Недостатък:

Ниският напор ще доведе до лесно блокиране на дюзата и охлаждащата вода не може да се разпръсне добре във фина мъгла, когато се пръска;

Директното излагане на резервоарите за гореща вода на въздух може да доведе до растеж на водорасли;

Обхваща голяма площ.

Поради спринклерите за разпределение на вода под налягане в такива охладителни кули:

Предимство:

Чрез увеличаване на височината на кулата, за да се получи по-дълъг процес на топлообмен и по-малка ширина на охлаждане;

Тъй като устройството за пръскане под налягане може да пръска по-малки водни капки, ефективността на топлообмена е по-висока.

Недостатък:

Напорът на водната помпа на системата се увеличава;

Повишено търсене на енергия и повишени оперативни разходи;

Дюзата за охлаждаща вода не е лесна за поддръжка и почистване;

Необходима е водоразпределителна система и свързаните с нея тръбопроводи, така че първоначалната инвестиция се увеличава.

Работни параметри и дизайн за избор

1. Температурна разлика на охлаждащата вода

входна температура - изходяща температура

Голяма температурна разлика=висока производителност

2. Студена ширина

Разликата между температурата на водата на изхода на охладителната кула и температурата на входящия въздух по мокрия термометър:

Малък диапазон на охлаждане=висока производителност

4. Ефективност:

4. Капацитет на охладителната кула

Единицата за капацитет на охладителната кула е "kcal на час" или "охлаждащ тон";

Капацитет на охладителната кула=масов дебит на охлаждаща вода× специфичен топлинен капацитет на водата× температурна разлика;

Голям капацитет=висока производителност

5. Изчисляване на подхранваща вода

Загуба на вода от изпаряване (E)

E = Q/600 = (T1-T2)*L/600

E представлява количеството изпарена вода (kg/h);

Q означава топлинно натоварване (Kcal/h);

600 представлява латентната топлина на изпарение на водата (Kcal/h);

T1 представлява температурата на водата (степенC);

T2 представлява температурата на водата (степенC);

L представлява обема на циркулиращата вода (kg/h).

Изчисляване на подхранваща вода:

Загуба на пръски (C)

Загубата на пръски на охладителната кула се определя от типа на конструкцията на охладителната кула, скоростта на вятъра и други фактори. При нормални обстоятелства стойността му е около {{0}}.1~0,2 процента от обема на циркулиращата вода.

Периодична загуба на вода при изпускане (D)

Загубата на редовно зауствана вода се определя от фактори като качество на водата или концентрация на твърди вещества във водата. Обикновено това е около 0,3 процента от обема на циркулиращата вода.

M=E плюс C плюс D

Загуба на вода от изпаряване (E); загуба на пръскаща вода (C); периодична загуба на вода при изпускане (D).

Когато охладителната кула се използва за климатизация, температурната разлика е проектирана да бъде 5степенC. По това време водоснабдяването, необходимо за охладителната кула, е около 2 процента от циркулиращата вода.

6. Поток на охлаждаща вода

K·Q=C·M·ΔT

К: Коефициент на оценка

В: Максималният капацитет на охлаждане на модула

C: специфичен топлинен капацитет на водата

ΔT: температурна разлика между захранващата и връщащата вода

M: Масов поток на охлаждаща вода

1,3 пъти максималния капацитет на охлаждане на компресорния хладилен агрегат;

2,5 пъти капацитета на охлаждане на абсорбционните хладилни агрегати (литиев бромид).

1. Пример за избор

Пример: Проект с воден поток и подхранване на охладителна кула 640RT.

Q=640RT=2251KW

K=1.3

C=4.2KJ/(кг· степен)

ΔT=5степен

Попълване на вода m=M·2 процента =140kg/s·2 процента =2.8kg/s

2. Често срещани проблеми при проектирането при избора на охладителна кула

(1) Какви са определящите фактори за потреблението на енергия в охладителната кула?

A: Мощност на вентилатора, поток на охлаждаща вода, количество за попълване на охлаждаща вода?

(2) Температурните условия на охладителната кула, при каква температура е ефективността и икономичността са добри?

Отговор: Температурата на входящата вода на охладителната кула варира в зависимост от употребата. Например, температурата на изходящата вода на кондензатора на централната климатизация обикновено е 30-40степенC, а температурата на изходящата вода на Guo Pengxue HVAC и охладителната кула обикновено е 30степенC. Идеалната температура на охлаждане (температура на връщащата вода) на охладителната кула е 2-3степенC по-висока от температурата по мокрия термометър. Тази стойност се нарича "степен на приближаване" (обществена сметка: икономка на помпата). Колкото по-малка е степента на приближение, толкова по-добър е охлаждащият ефект. Тайландско-виетнамска икономика.

(3) Сравнение на отворено и затворено

Отворен тип: Инвестицията в първата фаза е сравнително малка, но оперативните разходи са сравнително високи (консумация на вода, консумация на енергия).

Затворен: Това оборудване е подходящо за използване в тежки условия като суша, недостиг на вода и чести пясъчни бури. Охлаждащата среда може да бъде мултимедийна като вода, масло, алкохол, течност за охлаждане, солена вода и химическа течност. Средата няма загуби и има стабилен състав. Ниска консумация на енергия.

Недостатъци: Цената на затворена охладителна кула е три пъти по-висока от тази на отворена кула.

Монтаж, тръбопроводи, работа и често срещани повреди

1. Източникът на шум от охладителната кула

Охладителните кули, използвани по-горе, са охладителни кули с механична вентилация. Когато те работят, основните източници на шум от водната кула са следните:

(1) Шум от вентилатора:

Неговият шум се състои главно от механичен шум и шум от течности;

(2) Шум на двигателя:

Електромагнитен звук при работещ основен двигател;

(3) Вентилационен шум:

Това включва главно шум от въздушна течност вътре и извън кулата и резонансен шум на кулата.

За решения, моля, вижте „Цялостно разбиране на „шума“ и методите за третиране на шума и вибрациите на оборудването в HVAC системите“ в съответния курс на Nanshe Encyclopedia.

2. Предпазни мерки при монтаж и тръбопроводи

Основният лагер трябва да се отнася до работното тегло на охладителната кула и проектния коефициент на монтаж, за да се провери носещата способност на основата на инсталацията.

Условия на околната среда

1. Най-късото разстояние между края на входа на въздуха на охладителната кула и съседните сгради не трябва да бъде по-малко от 1,5 пъти височината на кулата.

2. Не трябва да се монтира на места с източници на топлина като абонатни станции и котли. Дръжте горната част на кулата далеч от открит пламък.

3. Не трябва да се инсталира на места, където има корозивни газове, като например до комини и горещи извори.

инструкции за инсталация

1. Основата на охладителната кула трябва да бъде предварително заровена с хоризонтални стоманени плочи според определения размер. Височината на всяка фундаментна повърхност трябва да бъде в една и съща хоризонтална равнина, грешката на издигането трябва да бъде в рамките на 1 mm, а грешката на центъра на отклонението трябва да бъде в рамките на 2 mm.

2. Тялото на кулата трябва да бъде поставено хоризонтално и трябва да се основава на цялостното състояние.

3. Когато монтирате водната кула, монтажникът трябва да стъпи върху подсилващите ребра на шасито, за да избегне смачкване на шасито. Освен това, когато монтирате обвивката на картата, шасито и други части от влакна, винтовете трябва първо да се износват и след това да се затягат постепенно, за да се избегне деформация на обвивката и шасито. След като се уверите, че шасито не е деформирано и че контактната зона и околността около нея са чисти. Когато изсъхне, влакнестото покритие и триещата смола могат да бъдат допълнени към ставите, за да се избегне изтичане на вода по време на употреба.

Подготовка преди старт

1. Отворете изпускателния клапан на водния басейн, за да почистите калния прах и мръсотията във водния басейн. Промийте частите на тялото на кулата.

2. Регулирайте вентилатора така, че ъгълът на лопатките на вентилатора да е еднакъв и хлабината между вентилатора и корпуса на кулата да е еднаква.

3. Проверете дали движещите се части са гъвкави.

4. Регулирайте поплавъчния клапан, така че нивото на водата в басейна да е гарантирано 20 см под преливника. 

Sтартирам

Стартирайте водната помпа периодично, за да изпразните напълно въздуха в тръбата за циркулираща вода, и след това стартирайте вентилатора.

1. При отваряне проверете дали средата на входа и изхода на въздуха е нормална. Проверете дали посоката на вятъра е нагоре, когато вентилаторът работи.

2. Регулирайте водния поток към нормалния воден поток на водната кула.

3. Проверете дали работното напрежение и ток на всяка фаза на двигателя не могат да надвишават показаните на табелката с данни на двигателя.

4. Захранващата верига на потребителя трябва да има защита срещу загуба на фаза и мерки за защита от претоварване.

Rпремахване на отметката

Вътрешността на кулата трябва да се поддържа чиста, за да се предотврати замърсяването и образуването на водорасли. Поддържайте обема на циркулиращата вода, за да осигурите охлаждащия товар на охладителната кула. Проверявайте редовно нивото на работната вода, температурата на охлаждащата вода, напрежението на двигателя, тока на двигателя, стойността на вибрациите и шума на охладителната кула във водния басейн.

Sнещо друго

1. Когато инсталацията приключи, проверете навреме дали има инструменти и други предмети, поставени в кулата или порта на изпускателния вентилатор.

2. Обърнете внимание и проверете тръбопроводите и съда за вода за изтичане на вода при стартиране.

3. Когато източникът на водоснабдяване е по-нисък от този на охладителната кула или налягането на водата не е достатъчно за водоснабдяване, трябва да се монтира допълнителна водна помпа или по-висок резервоар за вода за подаване на вода за пълнене.

4. При настройка и монтаж не се допуска директно стъпване върху пълнителя. Ако трябва да стъпите върху него, трябва временно да подплатите пълнителя с дървена дъска.

3. Предпазни мерки при работа

Подготовка преди операцията:

(1) Чуждите предмети отстрани на входа за въздух или около вятърния каркас трябва да бъдат отстранени;

(2) Уверете се, че има достатъчно разстояние между опашката на вятърната мелница и вятърния каркас, за да избегнете повреда по време на работа;

(3) Проверете дали клиновият ремък на редуктора е правилно регулиран;

(4) Положението на шайбата на клиновия ремък трябва да се поддържа на едно и също ниво една спрямо друга;

(5) След като горната проверка приключи, стартирайте превключвателя периодично, за да проверите дали вятърната мелница работи правилно? И дали има необичаен шум и вибрации?

(6) Почистете съда за гореща вода и другите предмети вътре в тялото на кулата;

(7) Отстранете мръсотията и чуждите тела в съда за гореща вода и след това напълнете водата до позиция за преливане;

(8) Стартирайте помпата за циркулационна вода периодично, за да отстраните въздуха в тръбата, докато тръбата и резервоарът за студена вода се напълнят с циркулираща вода;

(9) Когато циркулационната водна помпа работи нормално, нивото на водата в съда за студена вода ще спадне леко, по това време поплавъчният клапан трябва да се регулира до определено ниво на водата;

(10) Верижна система, потвърдете отново дали превключвателят на веригата, предпазителят и спецификациите на окабеляването съответстват на натоварването на двигателя.

Предпазни мерки при стартиране на водната кула:

(1) Стартирайте вятърната мелница с прекъсвания и проверете дали работи на заден ход или има необичаен шум и вибрации? След това стартирайте отново водната помпа;

(2) Проверете дали работният ток на двигателя на вятърната мелница е претоварен? Избягвайте изгаряне на двигателя или спад на напрежението;

(3) Използвайте контролния вентил, за да регулирате обема на водата, за да поддържате нивото на водата в съда за гореща вода между 30 и 50 mm;

(4) Проверете дали нивото на течащата вода в съда за студена вода остава нормално.

Предпазни мерки по време на работа на водната кула:

(1) След 5~6 дни работа проверете отново дали клиновият ремък на редуктора на вятърната мелница е нормален? Ако е разхлабен, може отново да се заключи правилно с регулиращия болт;

(2) След една седмица работа на охладителната кула, циркулационната вода трябва да се смени, за да се отстранят отломките и мръсотията в тръбопровода;

(3) Охлаждащата ефективност на охладителната кула ще бъде повлияна от нивото на циркулиращата вода. Поради тази причина е необходимо да се осигури определено ниво на водата в съда за гореща вода;

(4) Ако нивото на водата в резервоара за студена вода спадне, работата на циркулационната водна помпа и климатика ще бъде засегната, така че нивото на водата също трябва да се поддържа постоянно;

Предпазни мерки за рутинна поддръжка на водната кула:

Циркулационната вода обикновено се сменя веднъж месечно или трябва да се смени, ако е замърсена. Подмяната на циркулационната вода се определя в зависимост от концентрацията на твърдо вещество във водата. В същото време почистете съда за гореща вода и съда за студена вода. Ако има мръсотия в съда за гореща вода, това ще повлияе на ефективността на охлаждане.

Предпазни мерки за сезонно спиране и поддръжка на водната кула:

(1) Разхлабете клиновия ремък в редуктора и напълнете лагера със смазочно масло;

(2) Цялата циркулираща вода в тръбопровода трябва да бъде отстранена, за да се избегнат пукнатини, причинени от замръзване през зимата;

(3) Дренажната тръба на резервоара за студена вода трябва да се отваря по всяко време, така че дъждовната вода и разтопеният сняг да могат да изтичат;

(4) Охладителната кула се рестартира след период на изключване. По това време е необходимо да проверите дали изолацията на двигателя е нормална? След това вижте инструкциите за подготовка преди операцията.

3. Предпазни мерки при поддръжка

4. Изисквания за качество на оборотната вода (с гранична стойност на качеството на водата)