回答這個(gè)問題之先說一下題外話,企業(yè)的根本是逐利,選擇省錢的冷卻方案無疑是企業(yè)的根本;但一個(gè)有責(zé)任有擔(dān)當(dāng)?shù)钠髽I(yè)肯定會(huì)考慮當(dāng)下zf在環(huán)保節(jié)能方面的政策以及公司長遠(yuǎn)的發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看,閉式冷卻塔是工業(yè)散熱的大方向,國jia也在對(duì)企業(yè)采購節(jié)能減排設(shè)備予以稅收方面的減免與優(yōu)惠,企業(yè)可以關(guān)注一下當(dāng)?shù)卦谶@方面的政策文件。閉式冷卻塔比開式冷卻塔更節(jié)能是毫無疑問的,問題是節(jié)能就能給企業(yè)更省錢嗎?從冷卻塔單體來看,相同冷卻能力的開塔水耗比閉式冷卻塔高很多,現(xiàn)在很多開塔廠家號(hào)稱漂水率千分以下都是不實(shí)的,經(jīng)不起檢測的。
閉式冷卻塔由于區(qū)分內(nèi)外循環(huán),耗電部分比開塔多一個(gè)外循環(huán)泵,故耗電相對(duì)較高。
節(jié)能方面兩方綜合的話差不多,所以要根據(jù)實(shí)際使用的情況、冷卻水供水點(diǎn)的實(shí)際要求選擇。
閉式冷卻塔由于循環(huán)水封閉,內(nèi)循環(huán)水質(zhì)無污染(設(shè)備污染除外),所以相同制冷能力下,閉塔比開塔循環(huán)水排污要低很多,基本不是一個(gè)數(shù)量的。
從系統(tǒng)角度看的話,閉式冷卻塔對(duì)循環(huán)水用水點(diǎn)的設(shè)備保護(hù)要好一點(diǎn),把時(shí)間軸拉長了來看,閉塔相對(duì)還是要好一些。
不過閉塔也有局限性,閉塔的造價(jià)普遍都在開塔的3-5倍之間,所以循環(huán)量較大的話,投資就會(huì)大一些。
節(jié)能開塔現(xiàn)在普遍的就是水輪機(jī)塔,不過也有問題,廠務(wù)循環(huán)水量不穩(wěn)定的話,冷卻能力會(huì)下降很多很多。
閉塔節(jié)能方面國外有很多,主要是在絕熱蒸發(fā)冷卻和控制上做文章,結(jié)合生產(chǎn)工藝效果很好,近些年我國在這方面也取得了明顯的成績,很多企業(yè)開式由之的開式冷卻塔也更換成閉式冷卻塔,在節(jié)能減排方面取得了巨大的成功。
閉式冷卻塔和開式冷卻塔工作原理
一、工作原理:
開式冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備?;驹硎牵焊稍铮ǖ挽?br>值)的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)的抽動(dòng)后,自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內(nèi);飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),濕熱(高焓值)的
水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與水接觸的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力
差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,即通過與不飽和干空氣熱傳遞帶走水的顯熱,部分水蒸發(fā)將水中的潛熱帶走,從而達(dá)到給冷卻水
降溫的目地。
閉式冷卻塔是利用水和盤管接觸,通過管壁熱傳遞換熱帶走盤管內(nèi)冷卻工質(zhì)的熱量達(dá)到冷卻目地。閉式冷卻塔中的循環(huán)水只在冷
卻塔內(nèi)部循環(huán)與空氣換熱冷卻再與盤管接觸帶走盤管內(nèi)工質(zhì)熱量,補(bǔ)水管適當(dāng)補(bǔ)水,相比于開式冷卻塔,閉式冷卻塔明顯的特征就
是增加盤管,需要冷卻的液體工質(zhì)在鋼質(zhì)盤管內(nèi)流動(dòng)不與水直接接觸,通過管壁換熱。
二、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比:
開式冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)
1、開式冷卻塔具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低;
2、清洗、維護(hù)檢修方便;
3、開式冷卻塔為早期冷卻設(shè)備中常用的一種設(shè)備,技術(shù)成熟;
4、開式冷卻塔大多使用玻璃鋼外殼,也就是纖維強(qiáng)化塑料,這是一種以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料,它有玻璃的耐腐
蝕性,也有鋼的硬度,制作成本相對(duì)較低。
缺點(diǎn)
1、開式冷卻塔由于風(fēng)機(jī)馬達(dá)和葉片都是暴露在空氣中的,因此,運(yùn)行時(shí)的噪音比較大(注:關(guān)于噪音大這點(diǎn),可進(jìn)行冷卻塔節(jié)能改造,不但能夠?qū)υ胍暨M(jìn)行一定的控制,而且還能節(jié)能節(jié)電);
2、由于是開式系統(tǒng),冷卻塔在運(yùn)行的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生漂水現(xiàn)象,造成水量損失,要經(jīng)常補(bǔ)水,同時(shí)一定程度上也會(huì)污染冷卻水,使其水質(zhì)下降,而且外界的雜物也會(huì)進(jìn)入冷卻水中,造成水質(zhì)污染;
3、開式冷卻塔的冷卻水壓力損失要高于閉式冷卻塔。 閉式冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)
1、閉式冷卻塔由于是全封閉式循環(huán)冷卻,因此,不存在雜物進(jìn)入冷卻管路系統(tǒng),從而發(fā)生管路堵塞的現(xiàn)象;
2、閉式冷卻塔為軟水循環(huán)冷卻,在高溫時(shí)也水垢生成,引起冷卻管路系統(tǒng)結(jié)垢;
3、閉式冷卻塔占地面積小,不需開挖水池,易址方便,節(jié)約用水,降低能耗;
4、閉式冷卻塔采用風(fēng)冷蒸發(fā)吸熱雙重冷卻方式,冷卻效率高;
5、可直接冷卻水、油類、醇類、淬火液、鹽水及化學(xué)液等介質(zhì),介質(zhì)無損耗,成份穩(wěn)定;
6、由于采用閉式循環(huán),介質(zhì)不受環(huán)境影響,亦不會(huì)污染環(huán)境;
7、冷卻水的壓力損失要小于開式冷卻塔。 缺點(diǎn)
1、由于大量采用了換熱性能高但價(jià)格昂貴的紫銅盤管,閉式冷卻塔普遍價(jià)格較高;
2、北方地區(qū)冬季氣溫較低,如果未采取有效的防凍措施,可能引起冷卻器局部凍裂;
3、閉式冷卻塔多采用鍍鋁鋅板或不銹鋼制成外殼,一種是金屬一種是增強(qiáng)塑料,制成的冷卻塔價(jià)格比較高。
通過以上基本對(duì)比不難看出開式冷卻塔與閉式冷卻塔各有優(yōu)劣,但不管哪種冷卻塔只要合理利用它們的優(yōu)勢都能在冷卻應(yīng)用中發(fā)
開式冷卻塔的冷卻原理 通過將循環(huán)水以噴霧方式,噴淋到玻璃纖維的填料上,通過水與空氣的接觸,達(dá)到換熱,再有風(fēng)機(jī)帶動(dòng)塔內(nèi)氣流循 環(huán),將與水換熱后的熱氣流帶出,從而達(dá)到冷卻。 此種冷卻方式,期的投入比較的少,但是運(yùn)營成本較高(水耗、電耗)。 閉式冷卻塔的冷卻原理 簡單來說是兩個(gè)循環(huán):一個(gè)內(nèi)循環(huán)、一個(gè)外循環(huán)。沒有填料,主核心部分為紫銅管表冷器。 ①內(nèi)循環(huán):與對(duì)象設(shè)備對(duì)接,構(gòu)成一個(gè)封閉式的循環(huán)系統(tǒng)(循環(huán)介質(zhì)為軟水)。為對(duì)象設(shè)備進(jìn)行冷卻,將對(duì)象設(shè) 備中的熱量帶出到冷卻機(jī)組。 ②外循環(huán):在冷卻塔中,為冷卻塔本身進(jìn)行降溫。不與內(nèi)循環(huán)水相接觸,只是通過冷卻塔內(nèi)的紫銅管表冷器進(jìn)行 換熱散熱。在此種冷卻方式下,通過自動(dòng)控制,根據(jù)水溫設(shè)置電機(jī)的運(yùn)行。 兩個(gè)循環(huán),在春夏兩季環(huán)境溫度高的情況下,需要兩個(gè)循環(huán)同時(shí)運(yùn)行。秋冬兩季環(huán)境溫度不高,大部分情況下只需一 個(gè)內(nèi)循環(huán)。 閉式冷卻塔,或稱密閉式冷卻塔,也稱封閉式冷卻塔,簡稱閉塔。 閉式冷卻塔源于蒸發(fā)冷卻器,而實(shí)際上乃是一種將水冷式冷卻器和常規(guī)冷卻塔的性能相結(jié)合的熱交換器,也是一種界 于水冷器與空冷器之間的熱交換器,所以還有廠家稱之為“蒸發(fā)空冷器”?,F(xiàn)在這類冷卻設(shè)備的形式較多,其共同的 特征是在間壁式換熱器外噴淋水并且強(qiáng)制通風(fēng),熱從間壁式換熱器內(nèi)的被冷卻流體中經(jīng)壁面?zhèn)鹘o壁面外的噴淋水,再 通過噴淋水與空氣的強(qiáng)制對(duì)流傳給空氣,而噴淋水向空氣的傳熱,主要是由噴淋水蒸發(fā)的潛熱和噴淋水與空氣的顯熱 交換組成的。由于被冷卻流體在間壁式換熱器內(nèi)與外界工藝設(shè)備間閉式循環(huán)流動(dòng),為區(qū)別于被冷卻流體直接與空氣 接觸的一般冷卻塔,故有“閉塔”之稱,而相對(duì)應(yīng)地將一般冷卻塔稱為“開塔”。 閉式冷卻塔與開式冷卻塔的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比 閉式冷卻塔優(yōu)缺點(diǎn): 1、整個(gè)管路系統(tǒng)為封閉式循環(huán),循環(huán)水為蒸餾水,可以使真空爐體換熱器和細(xì)小管路不結(jié)垢、不污染、不腐蝕,幾 乎可以使真空爐增加一倍使用壽命。 2、循環(huán)水幾乎沒有水消耗,同型號(hào)設(shè)備每年節(jié)水約有7000噸。3、閉式冷卻塔設(shè)有智能控制,同型號(hào)設(shè)備每年可以節(jié) 約點(diǎn)有30000度電。 4、安裝簡單,無需開挖地下水池,管道使用方便,由于是密閉式循環(huán),管損小需要的管道為dn200,使用開塔必須使 用dn300或者是兩dn200的管道。 閉式塔的缺點(diǎn): 閉式冷卻塔造價(jià)為開放式塔的三倍。(但閉式塔十年后的回收價(jià)值為8-10萬,開塔幾乎沒有價(jià)值) 開放式塔優(yōu)點(diǎn): 開塔造價(jià)成本比較低,為閉式塔三分的價(jià)格。開放式塔缺點(diǎn): 需要開挖1-2個(gè)20立方的地下水池,由于水落差和開放式揚(yáng)程損耗,耗電比閉式塔多,需要配2套水泵,耗電量大。建 議:使用閉式冷卻塔1、保護(hù)設(shè)備的使用壽命,減少設(shè)備維護(hù)。2、環(huán)保節(jié)能,三年內(nèi)可以節(jié)約下閉式塔和開式塔的價(jià) 格差。3、閉式塔使用紫銅管做換熱器,設(shè)備具有保值性 閉式冷卻塔使用要求 主要介紹冷卻塔構(gòu)成部件、使用范圍、注意事項(xiàng)及特點(diǎn) 閉式冷卻塔成套設(shè)備由主機(jī)、水箱、循環(huán)水泵及電控柜等組成。主機(jī)由殼體、換熱器、風(fēng)機(jī)、噴淋水泵、收水器、水 槽及管路閥門等零部件組成。工作過程中,冷卻介質(zhì)(軟水、油或其他液體)由主循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)在換熱器及需冷卻設(shè)備 之間循環(huán)流動(dòng),噴淋水均勻地噴灑在換熱器上,在換熱器外表面形成均勻的水膜,冷空氣由塔體下方的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入塔 內(nèi),與噴淋水逆流經(jīng)過換熱器表面,在此過程中有兩種換熱方式,即冷空氣與冷卻介質(zhì)之間的熱傳導(dǎo)和噴淋水蒸發(fā)吸 熱的熱交換,吸收熱量后的飽和熱濕空氣由風(fēng)機(jī)排至大氣中,其余的噴淋水流入塔體下部的水槽,由水泵再輸送至噴 淋系統(tǒng)。如此往復(fù),換熱器內(nèi)的冷卻介質(zhì)得到降溫冷卻。 閉式冷卻塔有兩種運(yùn)行模式。 風(fēng)冷、風(fēng)冷+噴淋。兩種模式的切換由電控系統(tǒng)根據(jù)工況要求自動(dòng)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 (1)閉式冷卻塔的應(yīng)用范圍: 1、感應(yīng)加熱和金屬熔煉設(shè)備,如:高、中頻淬火設(shè)備、中頻電源和電爐、感應(yīng)透熱爐、保溫爐等的冷卻。 2、化工行業(yè)各種反應(yīng)器、冷凝器循環(huán)水的冷卻。 3、大型電機(jī)、柴油機(jī)、整流設(shè)備、電焊設(shè)備、液壓站及連鑄設(shè)備等的冷卻。 4、金屬壓鑄模具,注塑模具等大型模具類冷卻。 5、工業(yè)溶液的冷卻,如淬火液、電鍍液等。 (2)閉式冷卻塔的優(yōu)點(diǎn): 1、冷卻介質(zhì)全封閉循環(huán),可防止雜物進(jìn)入冷卻管路系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)損耗。 2、使用軟水作為冷卻介質(zhì),不結(jié)垢,不堵塞管路,故障少。 3、采用風(fēng)冷和噴淋水蒸發(fā)吸熱雙重冷卻方式,冷卻效率高。 4、該裝置體積小,占用空間小,移動(dòng)及放置方便,無需修建水池。 5、采用自動(dòng)化智能控制,可根據(jù)工況要求自動(dòng)變換冷卻模式,操作簡單可靠。 6、用途廣,可直接冷卻淬火液、油類、醇類等對(duì)換熱器無腐蝕作用的介質(zhì),介質(zhì)無損耗,成份穩(wěn)定。