LFC型无风机冷却塔 - 图文-

1、200l No.3制冷空调与电力机械LFC型无风机冷却塔陈家贤,朱蒋来(上海良机冷却设备有限公司,上海松江201600摘要:介绍了新型的无凤机冷却塔的设计思想、结构和特点,与传统风机式冷却塔作了比较,总结出8个优点。关键词:冷却塔;空调系统;性能;结构;噪音中图分类号:TQ051.5文献标识码:B文章编号:1006-8449(200103003104 l引言冷却塔发展至今已近百年历史,除利用双曲线高塔产生压力差来作通风冷却的动力外,其余均需要藉助风机动力来完成。风机作为塔的空气动力源带动气流运动,使外界空气与经过塔内的循环冷却水发生热交换,以达到降低冷却水温的目的。随着社会和经济的发展,人们的

2、生活与工作环境品质的要求也随之提高。节省水资源和环境保护的呼声日益强烈,传统风机式冷却塔逐渐暴露出一系列缺点,诸如失水量大、噪声污染和水滴飞溅等问题。为克服这一系列的缺点,顺应时代的要求,我公司研制出高效能的喷嘴、喷管、扩散器等零部件,组成性能极佳的冷却塔,于1998年底正式推出这一高科技专利产品。2设计思想无风机冷却塔是利用流体动能配合扩散器(Diffuser增压原理,把动能直接转换成压力差,形成空气流动,相当于传统冷却装置中的风机一样,将塔外空气引入塔内,经热交换后再排出塔外。图l为无风机冷却塔之排风原理示意图,泵将热水大泵至喷嘴,热水经喷嘴向上喷淋,喷出的热水与空气形成水一气混合物,以一

3、定速度进入扩散器。在扩散过程中水一气混合的动能转换成压力能,使扩散器出口处空气压力大于外部气体而将空气排出,扩散器喉部之前端空气压力小于外部气体而将空气吸人,形成空气流路。扩散器动能转换效率影响到冷却塔排风能力,依据喷嘴特性及伯努利定理,扩散器有其最佳尺寸限制,故冷却塔采用了多个喷管喷射扩散,以达到最高的转换效率。另外依据热空气的浮力特性以及热交换理论,塔内扩散器采用立式布置,以增加排风能力及热水与空气进行热交换时间,进而提高热交换能力。图1无风机冷却塔排风原理示意图3性能简介无风机冷却塔是以节能为设计目标,将总耗电量及水飞溅损失定位在小于传统风机式冷却塔。传统的风机式冷却塔的总耗电量为冷却循

4、环水泵与风机耗能之和,而无风机冷却塔不需要风机,但需增加热水喷淋所舅舅!碧堡量堡璺制冷空调与电力机械需的动力,两者总耗电量之平衡式可用下式表示Lpl+L12Lp2L。l=pQI。日1/102,7l。2=pQ2必/102,72式中L。风机式冷却塔冷却水泵功率,kW;L。:无风机冷却塔冷却水泵功率,kW;L.风机功率,1(W;p水密度,p=1000kg/m3;Q。,Q卜冷却循环水量,m3/s;日。,H,扬程,m;,7,7一水泵效率。2001No.3设Q,=Q:=Q,7,=,7,=,7,则平衡式成为L.=p.Q.(风一日./102,7,由此式可知,为使无风机冷却塔总耗电量小,其所增加的扬程。州只一日

5、.必须要小,同时水泵的效率亦要高。无风机冷却塔的喷淋扬程设计一般为8一18m,并以此扬程作为喷嘴及扩散器的设计基准。如图1所示,将具有对称弧形的扩散器断面做成一定长度,另将一定数量的喷嘴嵌入喷管(配合扩散器长度,再将喷管置入扩散器中,使额定量的热水向上作喷淋。现举例说明两种型式冷却塔的性能比较,参见表l。表1两种型式冷却塔性能比较传统LRCMH一300型无风机LFC一300型耗水量比较飞溅损失:O.1%×300×12×30×12=1296m3/a蒸发损失:O.83%×300×12×30×12=10756.8m3/a

6、总耗水量:1296+10756.8=12052.8m3耗电量比较总耗电量为:(7.5×2+5.15×O.75×12×30×12=65283kW.h式中,7.5×2为冷却塔中风机功率(IP及数量,5.15为水泵功率(HP噪声比较标准点D。噪声值为=60dB(AZm=4.7m维护比较在正常水质下,除浮球开关外,还要定期对电机、风机、减速机等传动机械进行维护,费用较高。飞溅损失:O.005%×300×12×30×12=64.8m3/a蒸发损失:0.83%×300×12×3

7、0×12=10756.8m3/a总耗水量:64.8+10756.8=】082】.6m3总耗电量为:18.976×0.75×12×30×12=6148l_4kW.h式中,18.976为水塔所需的喷水扬程功率(HP标准点Dm噪声值为=55dB(ADm=6.0m,4.7m处噪声值=57.5dB(A在正常水质下,除浮球开关外,只要定期维持循环水清洁即可。注:1表中冷却塔按每天运转12h,每月运转30天计算其每年的耗电量和耗水量;3LRCMH一300型是传统的方形横流塔。喷管喷淋情况如图2所示,以水气混合物状态高速进入扩散器作扩散增压。为降低塔高,在扩散

8、器顶端装设一高效率挡水器,对扩散增压后之水气混合物作液气分离,让热空气排出,液状热水在重力作用下折返至扩散器下方。如此由一个喷管、一个扩散器以及顶部挡水器与下部填料组成一个单元,在多个单元并联使用时,单元之间不会相互干扰而影响效能。无风机冷却塔系利用并联高效能扩散器作热交换。测试数据显示,仅扩散器段的热交换值已达到额定值的60%,另40%的热交换值由喷管下方的大间距、低阻力的塑料薄膜填料来完成。2001No.3制冷空调与电力机械!垦量垦垦垦!图2喷管喷淋情况4塔体构造无风机冷却塔对流体流路采用立式设计,热水与冷却空气以逆流方式进行热交换。目前,空调用冷却塔型式有120W、240W、480W三种

9、系列,120W代表扩散器与喷管的长度为1.2m,240W代表为2.4m,480W代表为4.8m,每一单元间距均为0.6m。塔体喷管以上部分为排风部分,喷管以下部分为填料层。各部分构造参见图3,分别介绍如下。图3无风机冷却塔构造图l一溢水口2排水口3一自动补给水口4手动补给水口5一冷水出口6进风百页窗7一热水人口8一散热填料9一喷管10一扩散器ll挡水器12压力表13排气阀14一空气出口a排风部分:视塔体冷却能力大小,以多个相同单元并联组合,每一单元包含有:一组喷管、一对称平行弧形板组成的扩散器和在顶部作液气分离的挡水器。b填料层:各机型每个单元之填料均采用相同高度的PVC斜梯度散热材料,具有超

10、大间距、低阻力与高热力性能,不易阻塞。C人风口:在各机型入风口效率相同下,各机型有不同的高度。此入风口装有外倾的而百叶,以防冷却水溅出塔外,并在人风口侧设有百叶检视窗。d底部水盘:小型塔(LFC一65250采用玻璃钢水盘,较大型塔(LFC一300以上型式采用铁架组装。也可根据实际情形采用RC结构施工。为降低水滴噪声,于水面中敷设消音毯。5噪音传统风机式冷却塔的主要噪音源是风机,其噪音有两种,一是风机转动时发出的风切声,二是马达运转的电磁噪声,风切声可藉降低转速来改善,而电磁噪声是无法改善的。无风机冷却塔的噪音源是末自经填料落入水盘的水滴声,所以在无风机冷却塔的水盘里装设了高效消音毯(材料为进口

11、件。无风机冷却塔在起动的瞬间,会听到喷嘴喷淋及喷到顶部挡水器的声音,但这只是在起动的瞬间可听到的声音,在正常运转后,这些声音即溶入水滴声中,所以无风机冷却塔能在不外加任何防噪装置下通过了噪音测试。噪音实际上分为高频及低频两类,高频的音波穿透力弱,很易藉障碍物及距离的增大而减弱,例如下雨时的水滴声,只要窗户关闭即可阻隔;而低频的音波穿透力强,不容易藉障碍物及距离增大而减弱,例如发电机运转,即使中间有许多障碍物阻隔,仍可清楚的听到发电机的噪音。传统风机式冷却塔所发出的噪音即是低频噪音,为了降低噪音而采取的措施,如更换为低噪音马达、加消音设施、增设隔音墙等,不仅效果有限而且费用高。6结语无风机冷却塔

12、之设计思想与传统冷却塔不同,与传统冷却塔作比较,可归纳出以下几个优点:a具有良好的冷却室:无风机冷却塔采用逆流式, 空气阻力小。热水先经喷嘴向上喷淋,至塔顶部再折舅曼!碧堕霎垦璺制冷空调与电力机械返,与空气作双程混合冷却,然后再掉落进填料层作第二次冷却。以实测数据分析,塔下方填料层热交换仅占不到40%,其余60%以上均在塔上方完成,这与传统风机式冷却塔的热交换100%在填料层不同,故填料用量可较少,甚至可设计成无填料式冷却塔。b具有良好的塔体结构:无风机冷却塔为多个高效率免风机单元装置并列组装而成,每个单元间距仅为60cm,全机组件均可采用模组化设计,经济性好,性能稳定,并可依照现场空间作灵活

13、排列组装。c具有良好的热力性能:因塔体具有良好的冷却室,在空调温差5。C需求上,均能符合国家检测标准。d具有节能性能:无风机冷却塔在选机上具有很大范围,可选择较低水头的冷却塔以节省较多的耗电能。e无运转振动噪音:因塔体均为静态组件,无转动或移动件,故无任何运转振动噪音。f具有节水性能:因塔体排放出口与塔体长宽尺寸相同,故排风速度小,仅在1.52.5m/s之间。再配合高效率的五折式精密挡水器做液气分离,使水飞2001No.3溅损失可控制在0.001%一0.009%之间。9运转维护费低:因塔体均为静态组件,无需用风机、传动件或减速机等机件,故无需此等备用品,维修费用低,仅需维持冷却循环水的清洁即可

14、。h省配电管线:无风扇电机,免配电管线。上海鑫旺阁大酒店选用了良机公司新型无风机冷却塔,冷却水量为250t/h,于2000年4月安装完毕,5月验收,经一个夏季的使用和多次实测,证实了该冷却塔完全达到了说明书上的各项指标,无漂水现象,节水效果明显,冷却塔噪音仅为55dB(A,确保了中央空调系统的正常运行与大酒店的正常经营。在全国各地许多企事业单位都采用了良机公司的新型无风机冷却塔,如大连亿达集团公司,山西国税局、宁波镇海龙赛医院、沈阳数码时代广场、武汉商业银行、山东藤州人民医院,成都嘉祥大厦以及深圳、珠海、温州和台湾等地的单位,都收到了良好的效果。收稿日期:200l-04-4 :市场动态:、一一

15、,春兰推出“模块化风冷热泵型”冷水机组最近,春兰公司面对市场需求适时推出了“模块化风冷热泵型”冷水机驵(中央空调,该机组采用模块组合设计及先进的群控和远程控方式,适用于2005000m2房问的制冷供暖需要。通过配置新风机和高效过滤网,可提供人们舒适清洁的工作和生活环境。春兰公司推出的这种风冷热泵型冷水机组,其最大的特点是由一定数量的模块单元组成,每一模块的制冷(热量为100kw,可过拼装组合最大至700kw(七个模块的能量,通过调节模块的组合数量和组合方式,适应用户不同负荷不同安装场地需要,并可根据用户需求随时方便地增减模块。在运输时每一模块又可拆分成两个基本单元,使每一单元的重量和体积均能适

16、应用普通载人电梯运送的目的,在各单元均运送至安装地点后再组装成完整的冷水机组,而不必使用昂贵的吊装设备及安装运输工具,节约了大量人力、物力和财力,方便了安装。在机组启动时,每个模块均按次序间隔启动,有效降低电流对电网的冲击。由于多个模块相互独立,当某一模块出现故障和对其进行维修时,不会影响其余模块的正常工作,从而实现了不停机维修。同时,由于每一模块均备有独立的制冷循环系统,减少了抢修时制冷剂的泄漏,降低了维修费用,而且有利于环境保护。此外,该机组在国内率先采用具有世界先进水平的电脑智能控制系统,大屏幕跟踪监控机组的运行状态,记忆显示各项工作参数和故障详细信息,并可通过计算机进行远距离操作和实时

17、监控。另外,机组控制系统还会根据实际需要分14级负荷自动调节,合理控制模块机组的输出能量,保证机组在部分负荷下仍以高效率运行,达到最佳节能效果。 LFC型无风机冷却塔作者:陈家贤, 朱蒋来作者单位:上海良机冷却设备有限公司,上海,松江,201600刊名:制冷空调与电力机械英文刊名:REFRIGERATION AIR CONDITIONING & ELECTRIC POWER MACHINERY年,卷(期:2001,22(3被引用次数:0次相似文献(10条1.会议论文唐祯祥空调系统中冷却塔运行节能的探讨2007通过分析不同因素对冷却塔冷却能力的影响,从运行过程中节约风机、水泵等能耗的观点

18、出发,总结了利用冷却塔节能的各种实施方法。室外空气湿球温度,入口水温,及冷却水量的变化都将引起冷却塔冷却能力的变化。为了用户的最大限度节能,冷却塔的生产厂家在设计与制造过程中应多考虑冷却塔的自控功能,并且提供冷却塔在冬夏两种工况的热工参数。指出对空调系统中的风机、水泵等的耗能应给予与制冷机组同样的重视,系统节能应整体考虑.分析了冷却塔出水温度对系统性能的影响,举例说明了不同工况的能耗对比.3.学位论文卢广宇土壤源-冷却塔复合式VRF空调系统研究2009水源VRF空调系统是新一代的VRF空调系统,集合了VRF空调系统和水源(环热泵空调系统二者的优点,具有传统空调系统所没有的特点。而本文提出的土壤

19、源。冷却塔复合式VRF空调系统是一种新型空调系统,较之以前的空调系统在节能和环保方面都具有优势。该系统改善了土壤源水源VRF空调系统适应性,克服了在一些冷热负荷相差较大的建筑内采用单一土壤源的系统缺陷,即系统向埋管周围土壤吸取和排放的热量达不到平衡,在热泵系统常年运行的基础上,则难以维持原有的运行效率,且经济性也大打折扣。在这种情况下,在全年冷负荷大于热负荷地区考虑采用土壤源.冷却塔复合式VRF空调系统就显得很有必要。目前国内外针对该系统的研究还不多,为了更好的了解这种新型空调系统,特提出本课题,希望能为该系统在我国的研究和应用提供借鉴。文中以南京地区的一栋有典型意义的办公建筑为例,采用土壤源

20、-冷却塔复合式VRF空调系统,首先用DeST软件对其进行了全年动态负荷计算,通过对已有土壤源和冷却塔运行控制策略的探讨,确定最佳的运行控制策略。然后对水源VRF空调机组及地埋管和冷却塔分别建立数学模型并进行仿真,模拟地埋管和冷却塔的出水温度动态变化情况,以及在相应出水温度和冷却水流量下水源VRF空调机组、冷却塔和冷却循环泵的能耗。采用遗传算法基于以上数学模型对土壤源-冷却塔复合式VRF空调系统进行优化,具体利用MATLAB遗传算法工具箱得到设备优化选型方案。依据GBT18837-2002多联式空调(热泵机组国家标准计算新型VRF空调系统综合性能系数(IPLV。最后应用ANSYS软件对环境影响做

21、了评估,进一步证实了新型空调系统在维持地埋管周围土壤温度场平衡方面的优越性。目的:对广州市某电影院中央空调冷却塔水进行细菌学调查.方法:用分离培养法,依据菌落形态的符合和在缺乏L-半胱氨酸的平板和血平板不生长初判军团菌,再用血清凝集进行分型,结合生化反应和PCR实验进行确证.结果:用本文方法成功检测出某电影院中央空调冷却塔水有军团菌存在.结论:该市应改进空调系统冷却塔设计,经常进行水质消毒及检测.5.会议论文杨新龙三种冷却塔的特点及应用2005介绍了三种冷却塔的结构特点、性能特点,提出了空调系统中冷却塔类型选择、容量选择的看法,并就冷却塔出水温度、水流量、风机风量几个运行参数的控制提出了建议。对封闭式冷却塔应用蒸发冷却技术的特点及主要分类进行了介绍;提出对于过渡季或全年需要供冷的空调系统,当室外环境湿球温度低于系统要求的冷冻水温度35 时停止冷机运行,利用蒸发冷却技术由闭式冷却塔直接为系统提供冷量的节能措施;实例分析表明采用闭式冷却塔在主机非运行工况下直接供冷模式节能效应明显,增加的设备投资可以在两年半以内收