冷卻塔的基本工作原理及操作方法

1、冷卻塔的根本工作原理及操作方法2021-01-17冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來(lái)導(dǎo)走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻工藝設(shè)備吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱為直流冷卻。當(dāng)不具備直流冷卻條件時(shí)，那么需要用冷卻塔來(lái)冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。一、冷卻塔工作根本原理枯燥低焓值的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)的抽動(dòng)后，自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內(nèi)；飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng)，濕熱(高焓值

2、)的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí)，一方面由于空氣與不的直接傳熱，另一方面由于水蒸汽外表和空氣之間存在壓力差，在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，帶到目前為走蒸發(fā)潛熱，將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱，從而到達(dá)降溫之目的。二、冷卻塔的工作過(guò)程以圓形逆流式冷卻塔的工作過(guò)程為例：熱水自主機(jī)房通過(guò)水泵以一定的壓力經(jīng)過(guò)管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內(nèi)，通過(guò)播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面；枯燥的低晗值的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi)，熱水流經(jīng)填料外表時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換，高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出，冷卻水滴入底盆內(nèi)，經(jīng)出水管流入主機(jī)。一般情況下，進(jìn)入塔內(nèi)的空氣、

3、是枯燥低濕球溫度的空氣，水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動(dòng)能壓力差，當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，在塔內(nèi)靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，成為水蒸氣分子，剩余的水分子的平均動(dòng)能便會(huì)降低，從而使循環(huán)水的溫度下降。從以上分析可以看出，蒸發(fā)降溫與空氣的溫度通常說(shuō)的干球溫度低于或高于水溫?zé)o關(guān)，只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā)，水溫就會(huì)降低。但是，水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì)無(wú)休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時(shí)，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，但當(dāng)、水氣接觸面上的空氣到達(dá)飽和時(shí)，水分子就蒸發(fā)不出去，而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量，水溫保持不變。由此可以看出，與水接觸的

4、空氣越枯燥，蒸發(fā)就越容易進(jìn)行，水溫就容易降低。三、冷卻塔組成1淋水填料將需要冷卻的水熱水屢次濺灑成水滴或形成水膜，以增加水和空氣的接觸面積和時(shí)間，促進(jìn)水和空氣的熱交換。水的冷卻過(guò)程主要在淋水填料中進(jìn)行。2配水系統(tǒng)將熱水均勻分布到整個(gè)淋水填料上，熱水分布均勻與否，對(duì)冷卻效果影響很大。如水量分配不均勻，不僅直接降低冷卻效果，也會(huì)造成局部冷卻水滴飛濺而飄逸到塔外。3通風(fēng)設(shè)備在機(jī)械通風(fēng)冷卻塔中利用通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生預(yù)計(jì)的空氣流量，以保證要求的冷卻效果。4空氣分配裝置利用進(jìn)風(fēng)口、百葉窗和導(dǎo)風(fēng)板等裝置，引導(dǎo)空氣均勻分布于冷卻塔整個(gè)截面上。5通風(fēng)筒通風(fēng)筒的作用是創(chuàng)造良好的空氣動(dòng)力條件，減少通風(fēng)阻力，并將排出冷卻塔的

5、濕熱空氣送往高空減少濕熱空氣回流。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒又稱風(fēng)筒。風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒起通風(fēng)和將濕熱空氣送往高空的作用。6除水器將排出濕熱空氣中所攜帶的水滴與空氣別離，減少逸出水量損失和對(duì)周圍環(huán)境的影響。7塔體冷卻塔的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，機(jī)械通風(fēng)冷卻塔和風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的塔體是封閉的，起到支撐、維護(hù)和組織適宜氣流的功能；開(kāi)放式冷卻塔的塔體沿塔高做成開(kāi)敞的，以便自然風(fēng)進(jìn)入塔體。8集水池設(shè)于冷卻塔下部，聚集淋水填料落下的冷卻水，有時(shí)集水池還具有一定的儲(chǔ)藏容積，起調(diào)節(jié)流量作用。9輸水系統(tǒng)進(jìn)水管將熱水送到配水系統(tǒng)，進(jìn)水管上設(shè)置閥門(mén)，以調(diào)節(jié)冷卻塔的進(jìn)水量，出水管將冷卻后的水送往用水設(shè)備或循環(huán)水泵。

6、在集水池還裝設(shè)補(bǔ)充水管、排污管、溢流管、放空管等，必要時(shí)還可在多臺(tái)冷卻塔之間設(shè)連通管。10其他設(shè)施包括檢修門(mén)、檢修梯、走道、照明、電氣控制、避雷裝置以及必要時(shí)設(shè)置的飛行障礙標(biāo)志等，有時(shí)為了測(cè)試需要還設(shè)置冷卻塔測(cè)試部件。上述各種部件的不同組合，構(gòu)成各種形式和用途的冷卻塔：開(kāi)放點(diǎn)滴式冷卻塔、風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔、抽風(fēng)或鼓風(fēng)逆流式冷卻塔、抽風(fēng)橫流式冷卻塔等。四、冷卻塔的適用范圍工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來(lái)導(dǎo)走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。例如：火電廠內(nèi)，鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)做功使發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)汽輪機(jī)作

7、功后的廢汽排入冷凝器，與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結(jié)成水，再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過(guò)程中乏汽的廢熱傳給了冷卻水，使水溫度升高，挾帶廢熱的冷卻水，在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣，從風(fēng)筒處排入大氣環(huán)境中。冷卻塔應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于空調(diào)冷卻系統(tǒng)、冷凍系列、注塑、制革、發(fā)泡、發(fā)電、汽輪機(jī)、鋁型材加工、空壓機(jī)、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域，應(yīng)用最多的為空調(diào)冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。五、冷卻塔的安裝參考一環(huán)境選擇1、應(yīng)防止裝于防水通道、易反射音量的高墻，應(yīng)裝于屋頂或空氣流通的地方。2、兩臺(tái)或以上冷卻塔并用時(shí)，應(yīng)注意塔身間距。3、不應(yīng)安裝在四面有外墻或密不透風(fēng)的地方，并應(yīng)注意塔身與外墻間距。4、應(yīng)防止安裝有煤煙及灰塵較多的地

8、方，防上面堵塞膠片。5、應(yīng)遠(yuǎn)離廚房及鍋爐房等到較熱的地方。二安裝要點(diǎn)1、根底應(yīng)水平不能傾斜，冷卻塔中心線垂直于水平面，否那么影響布不及電機(jī)工作。2、對(duì)于175t以上的冷卻出入水管應(yīng)調(diào)協(xié)支座。3、當(dāng)兩臺(tái)或以上菜用水泵時(shí)，應(yīng)在不盆之間加一平衡水管。4、循環(huán)出入水接駁，宜用避震喉連接。5、冷卻塔斯社風(fēng)機(jī)葉片應(yīng)與塔壁間隙一致，決不允許兩面三刀側(cè)間隙相差太大發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。6、電機(jī)及減速器要定期檢察院修，減速器應(yīng)檢查油位。三啟動(dòng)檢查1、所有螺絲是否緊塔內(nèi)是否有雜物。2、風(fēng)扇及淋水系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)是否順暢。3、 檢查電源與馬達(dá)電壓是否一致。4、皮帶組合安裝是否正確。5、開(kāi)啟補(bǔ)水閥將水盆及水管完全注滿，

9、水位低于滿水喉25mm。6、起動(dòng)時(shí)，先于水泵、后開(kāi)風(fēng)機(jī)，檢查風(fēng)向、及風(fēng)量，及時(shí)調(diào)整直至到達(dá)要求為止。7、停止時(shí)，先停風(fēng)機(jī)后停水泵。四運(yùn)行檢查1、保持水塔內(nèi)清潔，定期做水質(zhì)處理。2、運(yùn)行約60h后，須重新檢查皮帶拉力確保正常。3、齒輪減速箱油位及運(yùn)行150h后須更換潤(rùn)滑油。六、冷卻塔選型的依據(jù)通常選用冷卻塔是根據(jù)其制冷量而定，空調(diào)制冷系統(tǒng)冷卻塔的循環(huán)水量，由制冷機(jī)的制冷能力、冷卻水進(jìn)出口水溫差而定，通常所指的進(jìn)出口水溫差是指標(biāo)準(zhǔn)工況下設(shè)計(jì)的。即進(jìn)水溫度為37 、出水溫度為32、濕球溫度為28。當(dāng)冷卻塔所在地區(qū)濕球溫度不是標(biāo)準(zhǔn)工況，進(jìn)出水溫也變化時(shí)，其逼近度逼近度為出水溫度與濕球溫度之差

10、也將變化。如在北京地區(qū)，濕球溫度為26.4、進(jìn)水溫度為35、出水溫度為 29.5，其逼近度為3。逼近度直接影響冷卻塔的制冷量，逼近度越小，其冷卻能力越?。环粗?，逼近度越大，其冷卻能力越大。標(biāo)準(zhǔn)型100水噸冷卻塔在逼近度為4度時(shí)；可冷卻水100噸，在逼近度為3度時(shí)，只可冷卻水量85噸，而要冷卻100噸水量時(shí)，冷卻塔必須選擇標(biāo)準(zhǔn)型125噸冷卻塔。七、冷卻塔的正確操作方法冷卻塔雖然是空調(diào)制冷系統(tǒng)中的附屬設(shè)備，但它卻擔(dān)負(fù)著散發(fā)整個(gè)系統(tǒng)所吸收的總熱量的重要任務(wù)因此，對(duì)冷卻塔的操作正確與否，直接關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果和節(jié)能。由于以上談到的冷卻塔的誤操作比擬普遍，并且從開(kāi)機(jī)到關(guān)機(jī)的整個(gè)過(guò)程都

11、存在，所以其危害極大，應(yīng)引起有關(guān)操作人員和管理人員的高度重視。冷卻塔正確的操作方法和要求是：1冷卻塔的使用臺(tái)數(shù)與機(jī)組的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)相匹配。2關(guān)閉不開(kāi)風(fēng)機(jī)的冷卻塔的進(jìn)、出水閥，防止冷卻水在不使用的塔中流過(guò)。3臨時(shí)增開(kāi)的冷卻塔風(fēng)機(jī)，在關(guān)掉該風(fēng)機(jī)后，千萬(wàn)不要忘記關(guān)閉該塔的進(jìn)、出水閥，4每班開(kāi)機(jī)后均要檢查冷卻塔的運(yùn)行情況發(fā)現(xiàn)未開(kāi)風(fēng)機(jī)的冷卻塔有冷卻水經(jīng)過(guò)都要及時(shí)關(guān)閉該塔進(jìn)出水閥，將托水盤(pán)水位調(diào)節(jié)好空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器、蒸發(fā)器、螺桿式冷水機(jī)，有的機(jī)組裝有電動(dòng)閥，但電動(dòng)閥容易出故障、失靈，故應(yīng)加強(qiáng)檢查，確保系統(tǒng)正常、正確運(yùn)行制冷過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)熱交換過(guò)程。冷水機(jī)組的熱交換較之窗式、分體式、柜式空調(diào)復(fù)雜，前者為間接制

12、冷，后者為直接制冷。八、冷卻塔的噪聲治理聲源分析：冷卻塔大量應(yīng)用于城市賓館、飯店、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)在石油、化工、發(fā)電、冶金等工業(yè)企業(yè)中廣泛使用。冷卻塔噪聲源由以下幾局部組成：1風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣噪聲；2淋水噪聲；3風(fēng)機(jī)減速器和電動(dòng)機(jī)噪聲；4冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲。由于冷卻風(fēng)機(jī)的工作產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)噪聲、渦旋噪聲和機(jī)械噪聲。它們的噪聲頻譜均具寬頻帶特性。它的噪聲值不很大，但它穿透力強(qiáng)。對(duì)四周圍居民及建筑均會(huì)構(gòu)成影響，同時(shí)也是其他噪聲源的形成原因之一。其中，主要是風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)排氣噪聲和淋水噪聲，風(fēng)機(jī)通過(guò)進(jìn)排氣口和塔體向外輻射噪聲。排氣口噪聲比進(jìn)氣口噪聲高約5-10 dBA，其頻譜特性是以低頻

13、為主的連續(xù)譜，屬低頻噪聲。循環(huán)熱水從淋水裝置下落時(shí)，與塔底接水盤(pán)中的積水撞擊產(chǎn)生的淋水聲，屬高頻噪聲，淋水聲的大小與淋水高度有關(guān)，和單位時(shí)間的水流量有關(guān)。冷卻塔整體噪聲為以低頻為主的連續(xù)譜，沒(méi)有突出的噪聲風(fēng)值，一般在31.52000Hz之間，噪聲級(jí)約為5585dBA。治理方法：1、控制冷卻塔進(jìn)出風(fēng)口噪聲，根據(jù)情況選用消聲器和隔聲屏障等不同降噪設(shè)備。2、控制塔體淋水噪聲，根據(jù)不同情況采用隔聲間和隔聲屏障等不同降噪設(shè)備。3、控制集水盤(pán)落水噪聲，根據(jù)情況采用消聲水墊和落水消聲器等不同降噪設(shè)備。4、控制冷卻塔振動(dòng)，采用減振器和橡膠軟接等減振設(shè)備。特別注意：在冷卻塔噪聲治理的同時(shí)，要根據(jù)實(shí)地情況充分考慮

14、冷卻塔的運(yùn)行通風(fēng)需求，保證降噪設(shè)備安裝后不能影響冷卻塔的運(yùn)行。九、冷卻塔維護(hù)及保養(yǎng)知識(shí)冷卻塔維護(hù)保養(yǎng)：冷卻塔的維護(hù)保養(yǎng)工序分三個(gè)階段，即停機(jī)后的清洗保養(yǎng)，開(kāi)機(jī)前的檢查調(diào)試，正式開(kāi)機(jī)運(yùn)行中的巡視檢查。一冷卻塔停機(jī)后的清洗、保養(yǎng)1、散水系統(tǒng) 檢查冷卻塔主水管、分水管、噴頭有無(wú)破損松動(dòng)，及時(shí)時(shí)行修補(bǔ)、固定。徹底去除布水管及噴頭內(nèi)部的污物，以保證水管暢通，噴頭布水均勻。 徹底沖洗冷卻塔水盤(pán)及出水過(guò)濾網(wǎng)罩，防止水垢污物積存堵住管道。清洗完畢應(yīng)翻開(kāi)泄水閥門(mén)，放盡水盤(pán)內(nèi)積水，以免凍壞。 檢查水盤(pán)、塔腳是否漏水，如有漏點(diǎn)，及時(shí)補(bǔ)膠。2、散熱系統(tǒng) 清洗冷卻塔所有換熱材填料

15、，徹底去除掉熱材外表、孔間的水垢污物，保證換熱材的潔凈。拆裝換熱材時(shí)行修補(bǔ)更換。裝填時(shí)注意布放緊密，不留間隙。 清洗擋水簾、消音毯，去除污物。對(duì)破損處進(jìn)行修補(bǔ)更換。擋水簾碼放時(shí)要求緊密，防止漂水。將冷卻塔充水，檢查是否漏水特別是塔體連接處，假設(shè)漏那么更換密封件。3、傳動(dòng)系統(tǒng) 電機(jī)：檢查電機(jī)的接線端子是否完好，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，電機(jī)接絲盒作密封，電機(jī)軸承加油潤(rùn)滑，電機(jī)外殼重新噴漆。長(zhǎng)期停機(jī)，建議業(yè)主每個(gè)月至少運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)3個(gè)小時(shí)，保持電機(jī)線圈枯燥，并潤(rùn)滑軸承外表。 減速機(jī)：檢查減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，如有異聲，立即更換減速機(jī)軸承。 皮帶、皮帶輪：調(diào)節(jié)頂絲，松開(kāi)皮帶

16、，延長(zhǎng)皮帶使用壽命。檢查皮帶有無(wú)破損、裂紋，必要時(shí)建議業(yè)主更換新皮帶。校核皮帶輪，馬達(dá)架水平度，緊固松動(dòng)螺栓，有銹蝕螺栓予以更換。 風(fēng)扇：清洗扇葉外表污物，檢查扇葉角度，扇葉與風(fēng)胴間隙，并進(jìn)行調(diào)整。4、塔體外觀 對(duì)風(fēng)胴、塔、入風(fēng)導(dǎo)板進(jìn)行徹底清洗，保證外觀清潔美觀。 重新緊固各部位螺栓，并更換生銹螺栓。 檢查塔體外觀有無(wú)破損、裂紋，及時(shí)予以修補(bǔ)。 檢查塔體壁板立縫處是否嚴(yán)密，必要時(shí)重新刷膠修補(bǔ)。5、冷卻塔附件 檢查自動(dòng)補(bǔ)水裝置-浮球有無(wú)損壞、工作是否正常。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)修理、更換。 對(duì)冷卻塔鐵件螺栓重新緊固、更換生銹螺栓，對(duì)銹蝕

17、鐵件新刷漆。 檢查進(jìn)、出水管，補(bǔ)水管的塔體法蘭盤(pán)有無(wú)破損、漏水、冷卻塔清洗保養(yǎng)完畢，建議業(yè)主用彩條圍擋布將冷卻塔風(fēng)胴包裹密封，以防雜物進(jìn)入冷卻塔內(nèi)部。二冷卻塔開(kāi)機(jī)前的檢查、調(diào)式 去掉風(fēng)胴遮擋，調(diào)節(jié)頂絲，調(diào)整皮帶松緊程度。 認(rèn)真檢查冷卻塔傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)、減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。 檢查清理冷卻塔水盤(pán)、過(guò)濾網(wǎng)處污物，放水檢查水盤(pán)，塔腳的密閉性，調(diào)整浮球位置，使水盤(pán)水位符合使用要求。 調(diào)整扇葉角度，測(cè)度電機(jī)電流，使其到達(dá)最正確工況標(biāo)準(zhǔn)。 調(diào)節(jié)冷卻塔進(jìn)、出水閥門(mén)，使冷卻塔水流量到達(dá)要求。要求具備，正式開(kāi)機(jī)。三冷卻塔運(yùn)行中的巡視、檢查 定期

18、巡視檢查運(yùn)行中的冷卻塔，征求用戶意見(jiàn)，了解冷卻塔使用情況。 認(rèn)真測(cè)試?yán)鋮s塔進(jìn)、出水溫度、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流等技術(shù)數(shù)據(jù)。 仔細(xì)檢查電機(jī)、減速機(jī)等傳動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。檢查布水系統(tǒng)的實(shí)際工況。 發(fā)現(xiàn)故障，立即處理。十、冬季密閉式冷卻塔考前須知為了防止銅管散熱器和散布水的凍結(jié)，請(qǐng)注意下面幾點(diǎn)：在密閉式冷卻塔循環(huán)水中參加不凍液、或在配管中參加輔助防凍電熱器；可以防止循環(huán)水的凍結(jié)。密閉式冷卻塔在循環(huán)水中加不凍液后，凍結(jié)溫度下降，不容易凍結(jié)。不凍液的濃度越高，凍結(jié)溫度越下降，但是熱傳導(dǎo)率會(huì)下降，所以，在冷卻塔選型時(shí)要注意；還有如有漏水，補(bǔ)充水時(shí)會(huì)稀釋不凍液，而使凍結(jié)溫度上升，請(qǐng)注意。密閉式冷卻塔的循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，防凍電熱器加熱，水不會(huì)凍結(jié)。如果有循環(huán)水泵停止的場(chǎng)合，就另外需要輔助循環(huán)水泵，這里我們建議使用整套防凍器包括輔助循環(huán)水泵、防凍電熱器、配管。密閉式冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)置3方向閥門(mén)，在循環(huán)水通