El principio básico y la estructura de la torre de enfriamiento

Principio y estructura básica

1. El principio básico de la torre de enfriamiento.

Una torre de refrigeración es un dispositivo que utiliza el contacto (directo o indirecto) de aire y agua para enfriar el agua. Utiliza agua como refrigerante circulante, absorbe calor de un sistema y lo descarga a la atmósfera, reduciendo así la temperatura en la torre y fabricando equipos que pueden reciclarse para enfriar agua.

La relación de disipación de calor en la torre de enfriamiento:

En una torre de refrigeración húmeda, la temperatura del agua caliente es alta y la temperatura del aire que fluye sobre la superficie del agua es baja. El agua transfiere calor al aire, que es arrastrado por el aire y disipado en la atmósfera. Hay tres formas de disipar el calor del agua al aire:

① Toque para disipar el calor;

② Disipación de calor por evaporación;

③ Disipación de calor por radiación.

La torre de enfriamiento se basa principalmente en los dos primeros tipos de disipación de calor, y la disipación de calor por radiación es muy pequeña, por lo que no debe ignorarse.

Principio de disipación de calor por evaporación:

La disipación del calor por evaporación se logra a través del intercambio de materiales, es decir, a través de la difusión continua de moléculas de agua en el aire. Las moléculas de agua tienen diferentes energías, y la energía promedio está determinada por la temperatura del agua. Algunas moléculas de agua con gran energía cinética cerca de la superficie del agua superan la atracción de las moléculas de agua adyacentes y escapan de la superficie del agua y se convierten en vapor de agua. A medida que escapan las moléculas de agua con gran energía, se reduce la energía del cuerpo de agua cerca de la superficie del agua.

Por lo tanto, la temperatura del agua disminuye, lo que es evaporación y disipación de calor. En general, se cree que las moléculas de agua evaporada primero forman una capa delgada de aire saturado en la superficie del agua, cuya temperatura es la misma que la temperatura de la superficie del agua, y luego la velocidad de la difusión del vapor de agua del saturado capa a la atmósfera depende de La diferencia entre la presión de vapor de agua de la capa saturada y la presión de vapor de agua de la atmósfera, es decir, la ley de Dolton, se puede representar mediante la siguiente figura.

2. La estructura básica de la torre de enfriamiento.

✦ Ménsulas y torres: soporte externo

✦ Empaque: Proporcione el área de intercambio de calor más grande posible para el agua y el aire

✦ Tanque de agua de enfriamiento: ubicado en la parte inferior de la torre de enfriamiento, recibe agua de enfriamiento

✦ Colector de agua: recupera las gotas de agua arrastradas por el flujo de aire

✦ Entrada de aire: entrada de aire de la torre de enfriamiento

✦ Dispositivo de rociado de agua: rocíe agua de enfriamiento

✦ Ventilador: suministro de aire a la torre de enfriamiento

✦ Los ventiladores axiales se utilizan en torres de enfriamiento de tiro inducido.

✦ Los ventiladores axiales/centrífugos se utilizan en torres de enfriamiento de tiro forzado.

✦ Persianas de la torre de enfriamiento: flujo de aire de entrada promedio; retiene la humedad en la torre.

Tipos y sus pros y contras.

1. Torre de enfriamiento de ventilación natural

El aire caliente con menos densidad fluye desde la parte superior de la torre de enfriamiento;

El aire frío más denso ingresa a la torre de enfriamiento desde la parte inferior de la torre para llenar;

No requiere ventilador;

Torre de hormigón < 200 m;

Para enfriamiento de gran calor.

3. Torre de enfriamiento de ventilación mecánica

Los ventiladores de alta potencia fuerzan el intercambio de calor entre el aire y el agua en circulación;

La película de agua en la superficie del empaque puede maximizar el intercambio de calor con el aire;

Hay muchos factores que determinan la eficiencia de enfriamiento;

Una variedad de opciones de capacidad de enfriamiento;

Varias torres de enfriamiento pueden funcionar al mismo tiempo, como 8-control de juntas de torre.

Ventilación forzada:

El ventilador centrífugo sopla el aire en la rejilla de ventilación; Ventajas: Es adecuado para torres con gran resistencia al flujo de aire; el ventilador centrífugo tiene un ruido relativamente bajo.

Torre de enfriamiento de contraflujo:

El agua de enfriamiento se rocía sobre el empaque y fluye hacia el tanque de agua de enfriamiento.

El aire es forzado desde la parte inferior y en el empaque, entra en contacto con el agua para evaporar parte del agua de refrigeración, reduciendo así la temperatura del agua.

3. Torre de enfriamiento de tiro inducido

Ventaja

El grado de reflujo es menor que el de las torres de enfriamiento de tiro forzado; el costo operativo de los ventiladores es menor que el de las torres de enfriamiento de tiro forzado.

desventaja

La transmisión mecánica del ventilador y el motor requiere un diseño a prueba de agua.

El agua caliente ingresa a la torre de enfriamiento desde la parte superior

El aire es de inducción forzada por un ventilador y entra a la torre de enfriamiento desde la parte inferior; utilice un ventilador de inducción forzada.

Torre de enfriamiento de tiro inducido de flujo cruzado

Torre de enfriamiento de tiro inducido de contraflujo

El agua de refrigeración entra por la parte superior y fluye a través de la capa de relleno; el aire entra por uno o ambos lados y se induce el ventilador para que el aire fluya lateralmente a través de la capa de relleno.

Debido al sistema de distribución de flujo natural de agua caliente de este tipo de torre de enfriamiento:

Ventaja:

Bajo cabezal de la bomba de agua;

Menor inversión inicial en bombas;

Menor consumo y costos operativos anuales de energía;

Los grandes cambios de caudal no afectarán negativamente al sistema de distribución de agua.

Desventaja:

La cabeza baja hará que la boquilla se bloquee fácilmente y el agua de enfriamiento no se puede dispersar bien en una fina niebla cuando se rocía;

La exposición directa de los tanques de agua caliente al aire puede provocar el crecimiento de algas;

Cubre un área grande.

Debido a los rociadores de distribución de agua a presión en tales torres de enfriamiento:

Ventaja:

Al aumentar la altura de la torre para obtener un proceso de intercambio de calor más largo y un ancho de enfriamiento menor;

Dado que el dispositivo de rociado a presión puede rociar gotas de agua más pequeñas, la eficiencia del intercambio de calor es mayor.

Desventaja:

El cabezal de la bomba de agua del sistema aumenta;

Mayor demanda de energía y mayores costos operativos;

La boquilla de agua de refrigeración no es fácil de mantener y limpiar;

Se requiere un sistema de distribución de agua y tuberías relacionadas, por lo que la inversión inicial aumenta.

Parámetros operativos y diseño de selección.

1. Diferencia de temperatura del agua de refrigeración

temperatura de entrada - temperatura de salida

Gran diferencia de temperatura=alto rendimiento

2. Ancho frío

La diferencia entre la temperatura del agua de salida de la torre de enfriamiento y la temperatura de bulbo húmedo del aire de entrada:

Pequeño rango de enfriamiento=alto rendimiento

4. Eficiencia:

4. Capacidad de la torre de enfriamiento

La unidad de capacidad de la torre de enfriamiento es "kcal por hora" o "tonelada de enfriamiento";

Capacidad de la torre de refrigeración=caudal másico de agua de refrigeración× capacidad calorífica específica del agua× diferencia de temperatura;

Gran capacidad=alto rendimiento

5. Cálculo del agua de reposición

Pérdida evaporativa de agua (E)

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

E representa la cantidad de agua evaporada (kg/h);

Q representa la carga de calor (Kcal/h);

600 representa el calor latente de evaporación del agua (Kcal/h);

T1 representa la temperatura del agua (la licenciaturaC);

T2 representa la temperatura del agua (la licenciaturaC);

L representa el volumen de agua circulante (kg/h).

Cálculo del agua de reposición:

Pérdida por salpicadura (C)

La pérdida por salpicadura de la torre de enfriamiento está determinada por el tipo de diseño de la torre de enfriamiento, la velocidad del viento y otros factores. En circunstancias normales, su valor es de aproximadamente {{0}},1~0,2 por ciento del volumen de agua en circulación.

Pérdida periódica de agua de descarga (D)

La pérdida de agua de descarga regular está determinada por factores como la calidad del agua o la concentración de sólidos en el agua. Por lo general, se trata de 0,3 por ciento del volumen de agua en circulación.

M=E más C más D

Pérdida de agua por evaporación (E); pérdida de agua por salpicadura (C); pérdida periódica de agua de descarga (D).

Cuando la torre de enfriamiento se usa para aire acondicionado, la diferencia de temperatura está diseñada para ser 5la licenciaturaC. En este momento, el suministro de agua requerido por la torre de enfriamiento es aproximadamente el 2 por ciento del agua circulante.

6. Flujo de agua de refrigeración

K·Q=C·M·ΔT

K: Coeficiente de estimación

P: La capacidad máxima de enfriamiento de la unidad

C: capacidad calorífica específica del agua

ΔT: diferencia de temperatura entre el agua de impulsión y retorno

M: caudal másico de agua de refrigeración

1,3 veces la capacidad frigorífica máxima de la unidad de refrigeración por compresión;

2,5 veces la capacidad frigorífica de las unidades frigoríficas de absorción (bromuro de litio).

1. Ejemplo de selección

Ejemplo: Un proyecto con una unidad 640RT de flujo de agua y reposición de la torre de enfriamiento.

Q=640RT=2251KW

K=1.3

C=4.2KJ/(kg· la licenciatura)

ΔT=5la licenciatura

Reposición de agua m=M·2 por ciento =140kg/s·2 por ciento =2.8kg/s

2. Problemas comunes de diseño en la selección de torres de enfriamiento

(1) ¿Cuáles son los determinantes del consumo de energía de la torre de enfriamiento?

A: ¿Potencia del ventilador, flujo de agua de refrigeración, cantidad de reposición de agua de refrigeración?

(2) Las condiciones de temperatura de la torre de enfriamiento, ¿a qué temperatura es la eficiencia y la economía?

Respuesta: La temperatura del agua de entrada de la torre de enfriamiento varía según el uso. Por ejemplo, la temperatura del agua de salida del condensador de aire acondicionado central es generalmente 30-40la licenciaturaC, y la temperatura del agua de salida de Guo Pengxue HVAC y la torre de enfriamiento es generalmente de 30la licenciaturaC. La temperatura de enfriamiento ideal (temperatura del agua de retorno) de la torre de enfriamiento es 2-3la licenciaturaC superior a la temperatura de bulbo húmedo. Este valor se llama "grado de aproximación" (cuenta pública: ama de llaves de la bomba). Cuanto menor sea el grado de aproximación, mejor será el efecto de enfriamiento. Economía tailandesa-vietnamita.

(3) Comparación de abierto y cerrado

Tipo abierto: la inversión en la primera fase es relativamente pequeña, pero el costo operativo es relativamente alto (consumo de agua, consumo de energía).

Cerrado: este equipo es adecuado para su uso en entornos hostiles como sequía, escasez de agua y tormentas de arena frecuentes. El medio de enfriamiento puede ser multimedia, como agua, aceite, alcohol, líquido de enfriamiento, agua salada y líquido químico. El medio no tiene pérdidas y tiene una composición estable. Bajo consumo de energía.

Desventajas: El costo de una torre de enfriamiento cerrada es tres veces mayor que el de una torre abierta.

Instalación, conexionado, funcionamiento y averías comunes

1. La fuente del ruido de la torre de enfriamiento

Las torres de refrigeración utilizadas anteriormente son todas torres de refrigeración de ventilación mecánica. Cuando están en funcionamiento, las principales fuentes de ruido de las torres de agua son las siguientes:

(1) Ruido del ventilador:

Su ruido se compone principalmente de ruido mecánico y ruido fluido;

(2) Ruido del motor:

Sonido electromagnético cuando su motor principal está funcionando;

(3) Ruido de ventilación:

Incluye principalmente ruido de fluido de aire dentro y fuera de la torre y ruido de resonancia de la torre.

Para obtener soluciones, consulte "Comprensión integral del "ruido" y los métodos de tratamiento de reducción de ruido y vibraciones de los equipos en los sistemas HVAC" en el material didáctico correspondiente de la Enciclopedia de Nanshe.

2. Precauciones de instalación y conexionado

El soporte de tierra debe referirse al peso operativo de la torre de enfriamiento y el factor de instalación de diseño para verificar la capacidad de soporte de la base de instalación.

Condiciones ambientales

1. La distancia más corta entre el extremo de entrada de aire de la torre de enfriamiento y los edificios adyacentes no debe ser inferior a 1,5 veces la altura de la torre.

2. No debe instalarse en lugares con fuentes de calor como subestaciones y calderas. Mantenga la parte superior de la torre alejada de las llamas abiertas.

3. No debe instalarse en lugares donde existan gases corrosivos, como junto a chimeneas y fuentes termales.

Instrucciones de instalación

1. Los cimientos de la torre de enfriamiento deben estar enterrados previamente con placas de acero horizontales de acuerdo con el tamaño especificado. La altura de cada superficie de cimentación debe estar en el mismo plano horizontal, el error de elevación debe estar dentro de 1 mm y el error del centro de desviación debe estar dentro de 2 mm.

2. El cuerpo de la torre debe colocarse horizontalmente y debe basarse en el estado general.

3. Al instalar la torre de agua, el instalador debe pisar las nervaduras de refuerzo del chasis para evitar aplastar el chasis. Además, al instalar la carcasa de la tarjeta, el chasis y otras piezas de fibra, los tornillos deben desgastarse primero y luego apretarse gradualmente para evitar la deformación de la carcasa y el chasis. Después de confirmar que el chasis no está deformado y que el área de contacto y sus alrededores están limpios. Cuando está seco, la manta de fibra y la resina de fricción se pueden complementar en las juntas para evitar fugas de agua durante el uso.

Preparación antes de empezar

1. Abra la válvula de drenaje del depósito de agua para limpiar el polvo de lodo y la suciedad en el depósito de agua. Lave las partes del cuerpo de la torre.

2. Ajuste el ventilador para que el ángulo de las aspas del ventilador sea el mismo y el espacio libre entre el ventilador y la carcasa de la torre sea uniforme.

3. Compruebe si las piezas móviles son flexibles.

4. Ajuste la válvula de flotador de manera que se garantice que el nivel del agua del lavabo esté 20 cm por debajo del rebosadero. 

Srejuvenecer

Encienda la bomba de agua de manera intermitente para descargar completamente el aire en la tubería de agua en circulación y luego encienda el ventilador.

1. Al abrir, compruebe si el entorno de entrada y salida de aire es normal. Compruebe si la dirección del viento es hacia arriba cuando el ventilador está funcionando.

2. Ajuste el flujo de agua al flujo de agua normal de la torre de agua.

3. Verifique que el voltaje y la corriente de operación de cada fase del motor no puedan exceder lo que se muestra en la placa de identificación del motor.

4. El circuito de suministro de energía del usuario debe tener protección contra pérdida de fase y protección contra sobrecarga.

Rdesmarcar

El interior de la torre debe mantenerse limpio para evitar el ensuciamiento y la formación de algas. Mantenga el volumen de agua circulante para garantizar la carga de enfriamiento de la torre de enfriamiento. Verifique regularmente el nivel de agua de operación, la temperatura del agua de enfriamiento, el voltaje del motor, la corriente del motor, la vibración y el valor de ruido de la torre de enfriamiento en el depósito de agua.

Salgo mas

1. Cuando se complete la instalación, verifique si hay herramientas y otros elementos colocados en la torre o en el puerto del extractor de aire a tiempo.

2. Preste atención para comprobar si hay fugas de agua en las tuberías y en la bandeja de agua cuando arranque.

3. Cuando la fuente de suministro de agua es más baja que la de la torre de enfriamiento o la presión del agua no es suficiente para el suministro de agua, se debe instalar una bomba de agua adicional o un tanque de suministro de agua más alto para suministrar agua para el llenado.

4. Al ajustar e instalar, no se permite pisar el relleno directamente. Si necesita pisarlo, debe rellenar temporalmente el relleno con una tabla de madera.

3. Precauciones de operación

Preparación antes de la operación:

(1) Se deben quitar los objetos extraños en el costado de la entrada de aire o alrededor de la carcasa del viento;

(2) Asegúrese de que haya suficiente espacio libre entre la cola del molino de viento y la carcasa del viento para evitar daños durante la operación;

(3) Compruebe si la correa trapezoidal del reductor está correctamente ajustada;

(4) La posición de la polea de la correa trapezoidal debe mantenerse al mismo nivel entre sí;

(5) Después de completar la inspección anterior, encienda el interruptor de forma intermitente para verificar si el molino de viento está funcionando correctamente. ¿Y si hay ruidos y vibraciones anormales?

(6) Limpie la bandeja de agua caliente y los artículos diversos dentro del cuerpo de la torre;

(7) Retire la suciedad y las materias extrañas de la bandeja de agua caliente y luego llene el agua hasta la posición de desbordamiento;

(8) Ponga en marcha la bomba de circulación de agua de forma intermitente para eliminar el aire de la tubería hasta que la tubería y la bandeja de agua fría estén llenas de agua en circulación;

(9) Cuando la bomba de circulación de agua funciona normalmente, el nivel de agua en la bandeja de agua fría bajará ligeramente, en este momento, la válvula de flotador debe ajustarse a un cierto nivel de agua;

(10) Sistema de circuito, vuelva a confirmar si las especificaciones del interruptor del circuito, el fusible y el cableado coinciden con la carga del motor.

Precauciones para poner en marcha la torre de agua:

(1) Arranque el molino de viento de manera intermitente y verifique si está funcionando en reversa o si se producen ruidos y vibraciones anormales. Luego encienda la bomba de agua nuevamente;

(2) Compruebe si la corriente de funcionamiento del motor del molino de viento está sobrecargada. Evite el desgaste del motor o la caída de voltaje;

(3) Use la válvula de control para ajustar el volumen de agua para mantener el nivel de agua de la bandeja de agua caliente entre 30 y 50 mm;

(4) Compruebe si el nivel de agua corriente en la bandeja de agua fría sigue siendo normal.

Precauciones durante el funcionamiento de la torre de agua:

(1) Después de 5 a 6 días de funcionamiento, vuelva a comprobar si la correa trapezoidal del reductor del molino de viento es normal. Si está suelto, se puede volver a bloquear correctamente con el perno de ajuste;

(2) Después de una semana de operación de la torre de enfriamiento, se debe reemplazar el agua circulante para eliminar los desechos y la suciedad en la tubería;

(3) La eficiencia de enfriamiento de la torre de enfriamiento se verá afectada por el nivel de circulación del agua. Por este motivo, es necesario garantizar un cierto nivel de agua en la bandeja de agua caliente;

(4) Si el nivel del agua en la bandeja de agua fría cae, el rendimiento de la bomba de circulación de agua y el acondicionador de aire se verán afectados, por lo que el nivel del agua también debe mantenerse constante;

Precauciones de mantenimiento de rutina de la torre de agua:

El agua de circulación generalmente se reemplaza una vez al mes, o debe reemplazarse si está sucia. La reposición del agua circulante se determina según la concentración de sólidos en el agua. Al mismo tiempo, limpie la bandeja de agua caliente y la bandeja de agua fría. Si hay suciedad en la bandeja de agua caliente, afectará la eficiencia de enfriamiento.

Precauciones para el mantenimiento y el cierre estacional de la torre de agua:

(1) Afloje la correa trapezoidal en el reductor y llene el cojinete con aceite lubricante;

(2) Toda el agua que circula en la tubería debe eliminarse para evitar grietas causadas por la congelación en invierno;

(3) La tubería de drenaje de la bandeja de agua fría debe abrirse en cualquier momento para que el agua de lluvia y la nieve derretida puedan fluir;

(4) La torre de enfriamiento se reinicia después de un período de parada. En este momento, ¿es necesario verificar si el aislamiento del motor es normal? Luego consulte las instrucciones para los preparativos antes de la operación para operar.

3. Precauciones de mantenimiento

4. Requisitos para la calidad del agua en circulación (con valor límite de calidad del agua)