冷卻塔介紹:冷卻塔是用水作為循環冷卻劑,從一系統中吸收熱量排放至大氣中,以降低水溫的裝置;其冷是利用水與空氣流動接觸后進行冷熱交換產生蒸汽,蒸汽揮發帶走熱量達到蒸發散熱、對流傳熱和輻射傳熱等原理來散去工業上或制冷空調中產生的余熱來降低水溫的蒸發散熱裝置,以保證系統的正常運行,裝置一般為桶狀,故名冷卻塔。 冷卻塔分為開式冷卻塔和閉式冷卻塔,開式的維護主要是保持循環水的濃縮倍率,然后是定期檢查填料;閉式冷卻塔維護相對簡單,保持噴淋水的濃縮倍率,兩個月清理一下水箱,一年清理換熱管上的水垢。冷卻塔是集空氣動力學、熱力學、流體學、化學、生物化學、材料學、靜、動態結構力學,加工技術等多種學科為一體的綜合產物。水質為多變量的函數,冷卻更是多因素,多變量與多效應綜合的過程。
冷卻塔的運行與維護:冷卻塔在熱力性能方面的正常運行主要包括進塔的循環水量、空氣量和熱傳導特性等三個因素,其中任何一個或幾個條件發生變化時,塔的運行工作就會受到影響。為使冷卻塔的性能良好,應保持塔的清潔及配水的均勻性和風量分布的均勻,以便能獲得連續的較理想的冷卻能力。切勿使污垢、藻類、苔蘚等積聚,以免堵塞配水系統或排(出)水系統,還應保持測量孔板無碎屑以保證正確計量與控制。引起空氣流量的變化有以下幾方面:變更風機工作的靜壓點,變更風機的轉速或者改變風機翼片的傾斜角。除此以外在填料或收水器上聚結水垢、油脂、藻類,以及流進填料的水負荷過大亦會造成空氣流量的減少。 安裝在風筒內的風機,如受到損害后會使翼片頂端到風筒內壁的間隙增加而降低風機的效率,塔的殼體板墜落后空氣漏入亦會使流經填料的空氣量降低。填料變形脫落、噴嘴阻塞、配水管道內雜物沉積都是造成傳熱效果不好良的重要因素。上述這些問題如不及時得到有效的維護,那么對于氣流、水流和熱傳導等方面均會造成較嚴重的危害。然而對冷卻塔的維護管理往往不夠重視,被人們所疏忽。這個問題一度是普遍存在的通病,主要原因是對冷卻塔維護的重要性及必要認識不足,不于重視,故造成冷卻塔運行過程中不正常或發生故障。
1、冷卻塔部件的維護保養
(1)、運行記錄 冷卻塔建造或安裝完工投入運行時,設計單位或生產制造廠家應提供冷卻塔的全部特性數據:包括熱力特性、阻力特性、水負荷、熱負荷、環境溫度(干、濕球溫度)、冷卻范圍、空氣流率、功率消耗、風吹損失、蒸發水量、補充水量、濃縮倍率、風機動力消耗、進塔的水壓等,使用單位的有關分管部門應根據上述各項內容做好運行記錄。
(2)、測量儀器和方法 為了檢測冷卻塔的運行效果,或評價冷卻能力的大小,就必須進行室內試驗或生產現場對運行中的冷卻塔進行鑒定性測試。因此,不僅要有冷卻塔試驗研究的科技人員,還要有一整套較完整又符合規范的測試方法,而且必須配備一套測試儀器及儀表(有的要有備用),如溫度計、微壓計、壓力計、聲級儀等等,詳見“冷卻塔測試”這章。
(3)、冷卻水集水池 冷水集水池應保持水池的水深,防止發生氣蝕現象,集水池的干舷高度為15~30cm,以下為水池的有效容積,水池的水位應維持一定的水平,否則需調節補充水閥門。對于橫流式冷卻塔而言,如運行水位低于設計要求時,應在原水面以下安裝空氣擋板,防止空氣旁流。冷水池應進行不定期的清掃以去除沉積于池底的淤泥及粘著物,清除填料及其支架掉落的碎屑,保持水泵吸水口的格柵清潔,不定期地檢查集水池的泄露,如需要修補時,必須要注意酸、氯、水質穩定藥劑分配裝置是否正常運行。 補充水量、排泥量與循環水的水質控制密切相關,應根據系統的要求,投藥量及時調節。
(4)、熱水分配系統 為保持熱水系統的清潔暢通,包括調節閥、穩壓裝置、輸配水管、噴嘴、濺水器、調節分配池內各水槽的水流使其得到同樣的水深(水深均在100~150cm之間),若進塔的循環水量有大的變化,則配水管、噴嘴應做相應調整。
(5)、風機及其傳動裝置 風機及傳動軸——定期檢查風機葉片表面有無損傷或異常情況,檢查傳動軸與聯軸節時,應保持水平直線。 齒輸減速器——定期檢查齒輪減速器里的油位和油濕,并利用季節性臨時停車,將油調換,檢查各個零部件。
(6)、水池產生泡沫 新塔運轉初期時,集水池中容易產生大量的泡沫,經過相當短的操作時間后,泡沫一般會減少,以至全部消失。但有時也會由于水中某些溶解固體的濃度增加,空氣溶入浮化水面成泡沫,或由循環水與泡沫產生性泡沫化合物時,可采用清除法或增加排放量(增加排放次數或延長排放時間),以減少永久性泡沫。但在某些情況下,必須在系統中加入抑制泡沫的化學藥品——消泡劑。
(7)、冬季操作 在我國海南、廣東、廣西、臺灣、福建等地,冬季溫度基本上在10℃以上,對冷卻塔的運行操作影響不大。但我國大部分地方冬季均會出現零度以下天氣,“三北”地區常處在-10℃以下,出現冰凍或嚴重冰凍,這使冷卻塔的運行變得明顯復雜化。 冰凍會使淋水填料裝置變形和破壞而造成事故。冷卻塔冰凍常先發生在進入冷卻塔的冷空氣與水量較少的接觸地方。在進風口,沿塔體內壁流下水結成一根根冰柱,然后凍結成密實的冰簾子,把整個進風口封住。當進風口形成冰簾子時,進入冷卻塔的空氣量急劇減少,塔內水溫升高。此外,淋水裝置上嚴重冰凍,會使塔體結構產生危險振動。內部結冰是危險的,因為嚴重成務,只是在淋水裝置被破壞以后才可能發現。因此在冬季不允許熱力和水力負荷發生波動,必須在淋水裝置范圍內均勻地分布冷卻水,并且不允許在個別地段降低淋水密度。
(8)溫馨提示 因冷卻水大多數含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當冷卻水流經金屬表面時,有碳酸鹽的生成。另外,溶解在冷卻水中的氧還會造成金屬腐蝕,形成鐵銹。由于銹垢的產生,冷卻塔換熱效果下降。嚴重時不得不在殼體外噴淋冷卻水,結垢嚴重時會堵塞管子,使換熱效果失去作用。研究的數據顯示水垢沉積物對熱傳輸的損失影響巨大,隨著沉積物的增加會造成能源費用的加大。即使很薄的一層水垢就要增加設備中結垢部分40%以上的運行費用。電動平車保持冷卻通道中不含礦物沉積物可以很好的提高功效、節約能源、延長設備的使用壽命,同時節約生產時間和費用。長期以來傳統的清洗方式如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對設備清洗時出現很多問題:不能徹底清除水垢等沉積物,酸液對設備造成腐蝕形成漏洞,殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕,最終導致更換設備,此外,清洗廢液有毒,需要大量資金進行廢水處理。針對上述情況,國內外努力研制對金屬腐蝕性小的清洗劑,而目前研發成功的有福世泰克清洗劑。其具有高效、環保、安全、無腐蝕的特點,不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕,能夠保證冷卻塔的長期使用。