浅析闭式冷却塔的技术方案选型及产品应用
一、闭式冷却塔的选型
(1)闭式冷却塔的选型要点。首先确定冷却水量,如常规冷却能达到冷却要求,即可匹配相应型号冷却塔;降温系数大的可选工业塔;场地受限制,可选方形塔多台并联;如噪音要求严格可选超低噪音,或横流塔。
(2)闭式冷却塔选型基本参数。循环水量:循环水量的确定按照工艺要求。入口水温:入口水温决定了闭式冷却塔的填料及收水器的选型。出口水温:出口水温一旦确定就可以计算出换热量的大小。湿球温度:依据当地气象条件所取得。散热面积:水在填料表面的散热面积,散热盘管亦是关键的一环,需保证与喷淋水充分接触。喷淋水:目的是与盘管换热,与塔体外形及内部结构有关,能保证正常换热即可,一般取经验值。风:科学的气流组织方式决定闭式冷却塔的换热效率。
闭式冷却塔的选型基本数据是选型数据加上干球温度和换热面积,再预算安全系数,确定液体排热总量QKwh,确定冷却塔希望达到的进出水温度差△t,即T1-T2。在空调工程中,吸收式冷机一般取△t=8℃;压缩式冷机一般取△t=5℃。按下列公式计算冷却水量:名义水量=3.6×Q×K/(C×△t)m3/h,K为吸收式取3.0;压缩式取1.56,C为水的比热4.19KJ/(kg℃),根据当地的气象条件,当湿球温度小于27℃时,可不加设计富裕度。例如:为一制冷量为1160KWh的溴化锂制冷机配冷却塔,要求入制冷剂冷却水温不高于32℃,安装现场大气湿球温度为28℃。取:K=3,C=4.19KJ/kg,△t=8℃,那么名义水量=3.6×1160×3/(4.19×8)=373m3/h,冷却塔的型号为375或者400m3/h,温差为40-32=8℃。
机组制冷量(KW) | 压缩式冷机 | 吸收式冷机 |
473 |
△t(℃) | 5 | 8 |
K | 1.56 | 3 |
C (KJ/kg℃) | 4.19 | 4.19 |
冷却塔名义水量 | 126.7956086 | 152.398568 |
(3)闭式冷却塔的类型。闭式冷却塔的类型主要有:横流式闭式冷却塔,逆流式闭式冷却塔,混合流闭式冷却塔。
二、封闭式冷却塔供冷系统形式
如下图所示,夏季闭式冷却塔供冷原理,当阀门2与阀门5处于关闭状态下,阀门1、阀门3、阀门4、阀门6开启,这时启动制冷机系统制冷。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水进入冷凝器,吸收制冷机放出的热量,温度升高后的冷却水流入封闭式冷却塔。在封闭式冷却塔中降温的水再回到冷凝器。与此同时,在蒸发器中就可以得到冷量。春秋季闭式冷却塔供冷原理,当室外空气湿球温度下降到一定程度,阀门1、阀门3、阀门4、阀门6关闭,阀门2、阀门5开启,这时停止制冷机系统制冷。邮封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水作为冷水,直接进入空调器,吸收室内的热量,消除冷负荷;温度升高后的冷却水,邮循环水泵输送到封闭式冷却塔中,在封闭式冷却塔内降温后再流到空调器。这个过程循环往复地进行,就可以创造一个适宜的温湿度条件。封闭式冷却塔供冷原理如图1所示:
图1封闭式冷却塔供冷原理图
三、气象条件分析
实验结果表明,冷却塔出口水温一般比空气湿球温度高3~5℃。因此,在冷却塔尺寸及建筑物冷负荷一定的条件下,冷却塔出口水温是邮空气湿球温度决定的。以某市一年8760h实测气象数据为基础,统计出了空气湿球温度在各区间的颁,结果表明,每年空气湿球温度小于等于10℃的时间有4208h,如果空气湿球温度为10℃,冷却塔出口水温就可以降到14℃左右。对全年空调的建筑而言,在一年大部分时间,14℃左右的水可以作为冷水使用。某市全年空调的工业建筑物空调冷负荷分布表如下:
湿球温度/℃ | 冷负荷/KW | 湿球温度频率/h | 总冷负荷/(KWh) | 累计冷负荷/(KWh) |
-8 | 28.1 | 115 | 3231.5 | 3231.5 |
-6 | 68.6 | 362 | 24833.2 | 28064.7 |
-4 | 123.3 | 541 | 66705.3 | 94770 |
-2 | 176.5 | 621 | 109606.5 | 204376.5 |
0 | 221.7 | 595 | 131911.5 | 336288 |
2 | 273.9 | 409 | 112025.1 | 448313.1 |
4 | 219.8 | 392 | 86161.6 | 534474.7 |
6 | 253.5 | 328 | 83148 | 617622.7 |
8 | 304.4 | 360 | 109584 | 727206.7 |
10 | 347.6 | 435 | 151206 | 878415.7 |
通过上表进行分析,当室外的空气湿球温度到达10℃的时候,制冷机可以停止工作,继而采用闭式冷却塔提供制冷,这样闭式冷却塔可以提供878415.7KWh的冷负荷,因为闭式冷却塔的耗电量较低,只为制冷系统的20%左右,所以这样大大降低了电能的消耗,从而达到节能环保的效果。并且其节省下来的电能费用也是相当可观的。
闭式冷却塔具有保持水质纯净、运行费用低、冷却效果好、节能环保的优点,越来越多的应用在我们的日常生活中,结合制冷的实际需要合理的对闭式冷却塔的选型可以起到事半功倍的效果。
浅析闭式冷却塔的选型与应用
一、闭式冷却塔的选型
(1)闭式冷却塔的选型要点。首先确定冷却水量,如常规冷却能达到冷却要求,即可匹配相应型号冷却塔;降温系数大的可选工业塔;场地受限制,可选方形塔多台并联;如噪音要求严格可选超低噪音,或横流塔。
(2)闭式冷却塔选型基本参数。循环水量:循环水量的确定按照工艺要求。入口水温:入口水温决定了闭式冷却塔的填料及收水器的选型。出口水温:出口水温一旦确定就可以计算出换热量的大小。湿球温度:依据当地气象条件所取得。散热面积:水在填料表面的散热面积,散热盘管亦是关键的一环,需保证与喷淋水充分接触。喷淋水:目的是与盘管换热,与塔体外形及内部结构有关,能保证正常换热即可,一般取经验值。风:科学的气流组织方式决定闭式冷却塔的换热效率。
闭式冷却塔的选型基本数据是选型数据加上干球温度和换热面积,再预算安全系数,确定液体排热总量QKwh,确定冷却塔希望达到的进出水温度差△t,即T1-T2。在空调工程中,吸收式冷机一般取△t=8℃;压缩式冷机一般取△t=5℃。按下列公式计算冷却水量:名义水量=3.6×Q×K/(C×△t)m3/h,K为吸收式取3.0;压缩式取1.56,C为水的比热4.19KJ/(kg℃),根据当地的气象条件,当湿球温度小于27℃时,可不加设计富裕度。例如:为一制冷量为1160KWh的溴化锂制冷机配冷却塔,要求入制冷剂冷却水温不高于32℃,安装现场大气湿球温度为28℃。取:K=3,C=4.19KJ/kg,△t=8℃,那么名义水量=3.6×1160×3/(4.19×8)=373m3/h,冷却塔的型号为375或者400m3/h,温差为40-32=8℃。
机组制冷量(KW) | 压缩式冷机 | 吸收式冷机 |
473 |
△t(℃) | 5 | 8 |
K | 1.56 | 3 |
C (KJ/kg℃) | 4.19 | 4.19 |
冷却塔名义水量 | 126.7956086 | 152.398568 |
(3)闭式冷却塔的类型。闭式冷却塔的类型主要有:横流式闭式冷却塔,逆流式闭式冷却塔,混合流闭式冷却塔。
二、封闭式冷却塔供冷系统形式
如下图所示,夏季闭式冷却塔供冷原理,当阀门2与阀门5处于关闭状态下,阀门1、阀门3、阀门4、阀门6开启,这时启动制冷机系统制冷。由封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水进入冷凝器,吸收制冷机放出的热量,温度升高后的冷却水流入封闭式冷却塔。在封闭式冷却塔中降温的水再回到冷凝器。与此同时,在蒸发器中就可以得到冷量。春秋季闭式冷却塔供冷原理,当室外空气湿球温度下降到一定程度,阀门1、阀门3、阀门4、阀门6关闭,阀门2、阀门5开启,这时停止制冷机系统制冷。邮封闭式冷却塔流出的温度较低的冷却水作为冷水,直接进入空调器,吸收室内的热量,消除冷负荷;温度升高后的冷却水,邮循环水泵输送到封闭式冷却塔中,在封闭式冷却塔内降温后再流到空调器。这个过程循环往复地进行,就可以创造一个适宜的温湿度条件。封闭式冷却塔供冷原理如图1所示:
图1封闭式冷却塔供冷原理图
三、气象条件分析
实验结果表明,冷却塔出口水温一般比空气湿球温度高3~5℃。因此,在冷却塔尺寸及建筑物冷负荷一定的条件下,冷却塔出口水温是邮空气湿球温度决定的。以某市一年8760h实测气象数据为基础,统计出了空气湿球温度在各区间的颁,结果表明,每年空气湿球温度小于等于10℃的时间有4208h,如果空气湿球温度为10℃,冷却塔出口水温就可以降到14℃左右。对全年空调的建筑而言,在一年大部分时间,14℃左右的水可以作为冷水使用。某市全年空调的工业建筑物空调冷负荷分布表如下:
湿球温度/℃ | 冷负荷/KW | 湿球温度频率/h | 总冷负荷/(KWh) | 累计冷负荷/(KWh) |
-8 | 28.1 | 115 | 3231.5 | 3231.5 |
-6 | 68.6 | 362 | 24833.2 | 28064.7 |
-4 | 123.3 | 541 | 66705.3 | 94770 |
-2 | 176.5 | 621 | 109606.5 | 204376.5 |
0 | 221.7 | 595 | 131911.5 | 336288 |
2 | 273.9 | 409 | 112025.1 | 448313.1 |
4 | 219.8 | 392 | 86161.6 | 534474.7 |
6 | 253.5 | 328 | 83148 | 617622.7 |
8 | 304.4 | 360 | 109584 | 727206.7 |
10 | 347.6 | 435 | 151206 | 878415.7 |
通过上表进行分析,当室外的空气湿球温度到达10℃的时候,制冷机可以停止工作,继而采用闭式冷却塔提供制冷,这样闭式冷却塔可以提供878415.7KWh的冷负荷,因为闭式冷却塔的耗电量较低,只为制冷系统的20%左右,所以这样大大降低了电能的消耗,从而达到节能环保的效果。并且其节省下来的电能费用也是相当可观的。
闭式冷却塔具有保持水质纯净、运行费用低、冷却效果好、节能环保的优点,越来越多的应用在我们的日常生活中,结合制冷的实际需要合理的对闭式冷却塔的选型可以起到事半功倍的效果。