循环水冷却塔水能回收技术应用.pdf

第40卷第8期
化工技术与开发
Vol 40 No8
2011年8月
Technology Development of Chemical Industry
Aug.2011
循环水冷却塔水能回收技术应用
林世强
(南宁化工股份有限公司,广西南宁530031)
摘要:概述了化工企业循环水冷却塔冷却的方法,从实际出发,分析了这种常用的循环水冷却方法在
运行中容易出现的问题,提出了对冷却塔进行改造,利用循环水机械能推动水轮机带动风扇转动,取消配备
风机用的电机,达到节能的目的的方法。
关键词:冷却塔;合成氨;冰轮机
中图分类号:T085
文献标识码:B
文章编号:1671-9905(2011)08-0070-02
目前化工企业普遍采用的循环水冷却塔按
我厂现采用的喷雾冷却塔,主要由冷却塔动
通风方式,可分为自然通风冷却塔、机械通风冷力装置(风机、减速装置、电机、安装支架及联接
却塔和混合通风冷却塔;按水和空气的接触方式件)、冷却塔塔体支架、填料支架、立柱、进出水装
可分为湿式冷却塔、于式冷却塔和干湿式冷却置、爬梯、冷却塔FRP上塔体、FRP中塔体、百页
塔;按热水和空气的流动方向可分为逆流式冷却窗、冷却塔布水系统及喷雾装置(布水管、不锈钢
塔和横流(〈直交流)式冷却塔。
旋流喷雾器及联接件)、冷却塔收水装置(FRP收
无论采用哪种冷却塔,循环冷却水在冷却塔水器、收水器支承及联接件)组成。
内有上升、悬浮、下降三个过程。同时冷却也有顺
风机配套的减速装置机为皮带减速;风机叶
流冷却与逆流冷却两个过程,因此与冷、于空气片由高强度环氧玻璃钢模压成型;采用低压管式
接触时间更长、更充分,带走的热量就更多。随着网状布水系统;喷头采用S2-5-6.7型高效低压旋
技术的发展,冷却塔由原来的填料式冷却塔改为流雾化装置代替传统的PVC填料,彻底克服了填
无填料式冷却塔,空气阻力现象不存在,雾化后料老化、变形、脆列、堵塞、沟流现象及填料碎片对
水与空气的接触面积远远超过填料式冷却塔水工艺系统设备和管道的堵塞,冷却水雾化效果
与空气的接触面积,降低了带动风机旋转的电机好,在0.05MPa下可将水喷射成0.25mm以内的
的功率,达到了降低运转费用和提高进出水温差雾滴,布水十分均匀,冷却水从喷雾装置大口径
的效果。南宁化工股份有限公司化合厂循环冷却喷嘴以高速旋流形式喷出,无堵塞,不结垢,运行
水冷却塔采用的是喷雾冷却塔,虽然达到一定节可靠,无需维护;冷却塔采用顺向喷雾,冷却过程
能效果,但仍需要电机带动风机转动。为了达到具有顺流和逆流两个过程,且气水接触比表面积
节能降耗的目的,我公司拟采用某节能科技有限较传统填料塔大10%以上,冷却塔效率高。采用
公司提供的高效反击式水轮机代替电机驱动风BO160/30型不对称收水器,通风阻力小,收水效
机,利用冷却塔设备原有的循环冷却水推动风机果显著,使冷却塔风机在高速运行时,飘水损失
散热,废除在传统的冷却塔中用电机驱动风机的低于0.001%;收水器采用高强FRP材质,机制成
散热方式,省却机械减速装置和电机,从而实现型,强度高、耐老化性能好。
“零”电能消耗新节能环保型冷却塔。
1.2喷雾冷却塔的工作原理
原有的喷雾冷却塔
采用上喷型喷雾通风雾化装置,利用液力驱
动,低压(0.16-0.25MPa)液流通过旋流雾化喷头
1喷雾冷却塔结构
产生雾流,雾流的作用力启动密封传动机构和风
作者简介:林世强(1964),男,工程师,1987年毕业于广西大学机械制造专业,现在南宁化工股份有限公司化合厂从事技术工
作,联系方式:邮箱:ISQ13607860163.com,电话:13607864168
收稿日期:2011-05-13
第8期
林世强:循环水冷却塔水能回收技术应用
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叶作反向旋转,产生由下部导向雾流的空气,气
水比可达1.0~-1.3,雾化滴与进塔空气在雾状条件
下进行热交换,以取得预期的降温效果。采用上
喷型喷雾通风雾化裝置改变了机械通风冷却塔
的传统结构。
3喷雾冷却塔特点及不足
(1)喷雾冷却塔特点:降温效果好。塔内热水
在雾状条件下与进塔空气进行热交换,传热面移
.热水池2.热水泵3.冷却塔4.冷水池5.冷水泵
和气水比大,气水间的传热与传质路线长,传热
6.换热设备7.电机
与传质充分,使塔的冷却能力增强,从而使降温
图1循环水冷却塔改造前流程
效果显著。
泵送至冷却塔的布水器,冷却水从喷雾装置大门
→ョい(3魔冷却塔不足:要电机带动风机特病以高旋流形式出,面空气由装在冷却
塔塔顶的由水轮机带动的风机抽吸,自下而上地
改造后的冷却塔
与热水进行充分的接触,含水汽的热空气则从冷
却塔塔顶排出,热空气夹带的水滴被挡水板收集
冷却塔水轮机工作原理
后往下流。经冷却后的水汇集至冷水池中,经冷
利用冷却循环水系统中富裕水能驱动水轮水泵加压送至换热设备,换热后循环水再流回热
转动带动风机转动,从而取消电机和减速机实水池循环使用。冷却塔改造后水轮机替代电机。
节能。冷却塔水轮机采用涡轮增压水轮技术,
用冷却塔设备原有的循环冷却水推动风机散
冷却塔散热系统的循环水是由冷却泵根据系
统要求以特定的水压、水流量送至冷却塔内进行
热交换的,肉此进塔后的水流及余压,可以充分
利用。送达冷却塔的冷却循环水按照一定的压
力、流量流过水轮机组,从而使其获得输出功率,
并驱动风机散热,完全省去风机电机,达到100%
免除风机电能的目的。在安装水轮机时,可保留
1.热水池2.热水泵3.冷却塔4.冷水池5.冷水泵
6.换热设备7水轮机
原有冷却塔外型结构、尺寸不改变,水轮机冷却
图2循环水冷却塔改造后流程
塔的冷效、风机风速、气水比、噪声均比原有电机
驱动风机冷却塔有不同程度的改善,各种技术指
标均能达到冷却塔设计要求。
3冷却塔水能回收技术特点
2.2循环水冷却塔改造前流程
(1)节能。利用循环水系统浪费的机械能推
由换热设备来的热水进入热水池后,经热水动水轮机带动风扇,取消配备风机用的电机,并
泵送至冷却塔的布水器,冷却水从喷雾装置大口确保水轮机安装后不另增水泉电耗,达到节能目
径喷嘴以高速旋流形式喷出,而空气由装在冷却的
塔塔顶的由电机带动的风机抽吸,自下而上地与
2)高效。水轮机配备的减速器功率有富余
热水进行充分的接触,含水汽的热空气则从冷却时,可以通过増开水泵解决夏天高温救急,使冷
塔塔顶排出,热空气夹带的水滴被挡水板收集后却塔发挥最高效作用。
往下流。经冷却后的水汇集至冷水池中,经冷水
3)可调节。由于水轮机靠水能推动转轮传
泵加压送至换热设备,换热后循环水再流回热水动风机,因此,可以通过水轮机的水量调整风机
池循环使用。具体流程见图1。
转速。
2.3循环水浚却塔改造后流程
4)安全。传统冷却塔所配用的电机是在高
由换热设备来的热水进入热水池后,经热水危条件下进行工作,存在漏电(下转第30页)