冷卻塔的設計與測試

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簡介： 冷卻塔是工業(yè)生產(chǎn)的輔助設備，是為工藝設備服務的。這就決定了冷卻塔的大小、型式及部件的組成必須適應水系統(tǒng)的要求和特點，也只有這樣，設計出的冷卻塔才有其經(jīng)濟及運行的合理性。
關鍵字：冷卻塔 整塔設計 考核測試

冷卻塔是工業(yè)生產(chǎn)的輔助設備，是為工藝設備服務的。這就決定了冷卻塔的大小、型式及部件的組成必須適應水系統(tǒng)的要求和特點，也只有這樣，設計出的冷卻塔才有其經(jīng)濟及運行的合理性。

冷卻塔服務的工藝設備各行業(yè)有所不同，現(xiàn)在從工藝設備的差異來看冷卻塔的合理變化。民用冷卻塔所服務的對象都是制冷機，它要求冷卻塔的水溫是相同的，即：進塔水溫37℃，出塔水溫32℃。所不同的是：制冷機的容量不同，不同的容量配不同大小水量的冷卻塔，民用塔的冷卻水量與其它工業(yè)冷卻水量相比較小。這就決定了民用塔可以做成標準型塔，為提高效益，民用塔的適用氣溫分成了兩個檔次，即：南方設計氣溫按濕球溫度為28℃；北方按濕球溫度為27℃。

電力行業(yè)的工藝設備都是汽輪機，它對冷卻塔的水溫要求都是按夏季90%保證率時，出塔水溫不超出33℃，水溫差因地因機組有所不同。與民用塔相比它的冷卻水量大的多，這就決定了不同的發(fā)電機組配套不同大小的冷卻塔，同一機組在不同地理位置配的冷卻塔的大小也應不同。以常用的200MW機為例，其冷卻水量為36000t/h左右，在北京地區(qū)(濕球溫度為：24.4℃)配4500平方米自然通風冷卻塔。同樣的機組在山西的大同(濕球溫度為：19.0℃)需配用塔的淋水面積僅需3000平方米。山西和北京都地處北方，若僅按民用塔的劃分標準，大同就要多投入1500平方米的冷卻塔投資。

而冶金、石油、石油化工以及其它工業(yè)領域的工藝設備千差萬別，其不僅對水溫的要求差別較大，而所需冷卻水量的大小也都各不一樣。

因此，只有針對不同的工藝系統(tǒng)特點，進行該系統(tǒng)的冷卻塔的量體裁衣式的非標設計，哪怕是個別部件的非標設計才是合理的、經(jīng)濟的。

上述情況是從不同的工藝系統(tǒng)來認識冷卻塔非標設計的必要性的，另一方面結(jié)合我國的國情，新建項目減少，改造項目卻增多，這時地皮的占用的多少也越來越被重視。有許多工程項目的冷卻塔在總圖上不易找到位置，對于這種情況，冷卻塔必須服從總圖的要求，同時還要完成冷卻任務。這種情況下，冷卻塔必須根據(jù)現(xiàn)埸的地形進行非標設計來滿足工藝和地形的要求。

冷卻塔的工藝設計關鍵是緊抓主要矛盾 近年來大家都較注重冷卻塔填料的高效質(zhì)輕，因此，塑料淋水填料有較大的發(fā)展，很多單位開發(fā)出了多種不同的塑料淋水填料，一種比一種散熱效果好。在冷卻塔的設計時，設計人員都選用熱力特性高的淋水填料，而其它一些散熱性能差的塑料或其它材質(zhì)的淋水填料受到了冷落。這種作法是對的，但不全面，而在有些情況下是錯誤的。

冷卻塔整塔設計：根據(jù)工程的工期、水量、水溫、埸地條件及水質(zhì)情況，在塔的總體設計上需要作如下的考慮：

A、冷卻塔的基本結(jié)構(gòu)采用砼結(jié)構(gòu)放置在地面上，這樣塔的基本結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固結(jié)實并且維護方便。

B、冷卻塔的配水誼采用槽管結(jié)合的方式，這樣可以減小冷卻塔的塔內(nèi)進風阻力，使風機的效能發(fā)揮更好，因而整塔冷效提高。

C、風機直徑要有所增大，從而改善塔內(nèi)的風速分布情況，提高了塔的冷效。

D、由于有以上總體設計的幾方面改進，塔的平面尺寸比常用的風機直徑的砼塔有所減小。這樣節(jié)省了占地同時減小了造價。

爐體水系統(tǒng)冷卻塔塔芯設計

爐體水系統(tǒng)的特點是：爐體水系統(tǒng)為凈水系統(tǒng)，水質(zhì)相對較好，另一方面，水溫的要求比較高。

根據(jù)這個特點塔的填料、淋水及收水作如下選擇。這個水系統(tǒng)的主要矛盾是散熱。

A、填料：填料采用質(zhì)輕高效的PVC填料。這種填料的熱力阻力綜合性能好，它的結(jié)構(gòu)剛度也強。常期使用可以不變型，從而能長期保持其性能。

B、噴頭：選用多層流噴頭。目前常用的噴頭是反射三型噴頭，該噴頭的配水比較均勻，但它的缺點是下面的濺水盤易掉，造成配水不均。故需對反射三型噴頭進行改進，研制多層流噴頭。

C、收水器：選用常用的波160-45填料。

水沖渣水系統(tǒng)冷卻塔塔芯設計：水沖渣系統(tǒng)的冷卻水特點：熱水溫度高達70℃、水質(zhì)是有鐵渣的濁水。這個水系統(tǒng)主要矛盾是水溫高，而出塔水溫要求低。

冷卻塔的測試目的:冷卻塔的測試目的有兩個，一是考核冷卻塔是否達到設計能力，是反應供貨商對用戶是否提供了性能合格的冷卻塔，稱為考核測試；二是通過測試得到塔的熱力特性，積累實測資料，服務設計，提高設計水平，稱為性能測試。

冷卻塔測試的幾個必須測試參數(shù):無論是冷卻塔的考核測試還是冷卻塔的性能測試以下參數(shù)是必須測試的:冷卻塔的水量、進塔空氣的干濕球溫度、大氣壓、進出塔的水溫。

測試上述幾個參數(shù)一般可以回答，冷卻塔能否達到設計能力。隨著冷卻塔技術的不斷完善，冷卻塔的供貨商應能提供精度相對較高的冷卻塔運行曲線簇。通過測試上述幾個參數(shù)與運行曲線作比較，即可回答冷卻塔是否達到設計要求。