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    玻璃鋼冷卻塔的技術發展趨勢

    玻璃鋼冷卻塔是工業上節約用水和散熱的主要方法之一。它們不是新技術。相反,它們是大多數設施中熟悉的地標,使過程和舒適冷卻系統能夠高效運行。但是,也許由于其熟悉性,玻璃鋼冷卻塔也經常是最被忽視和忽視的工廠系統之一。但是,只要稍加理解和注意,這些有效的傳熱介質就可以提供多年的不間斷服務。
     
    并且由于改善了環境因素,例如水處理,噪音控制和白煙減少;建筑和填料;并在控件中;如今的玻璃鋼冷卻塔配備了比以往任何時候都更好的設備,可以滿足大多數工廠的環境和冷卻水需求
     
    玻璃鋼冷卻塔有幾種型號和類型,每種都有不同的特征。選擇和尺寸取決于應用和熱負荷。大氣塔不使用機械裝置來產生氣流。小型自然感應裝置價格便宜,用途有限。另一方面,雙曲線自然吃水塔非??煽?,通常用于大型應用,例如發電。
     
    工業上更常見的是機械通風塔。在這些單元中,單個或多個風扇提供氣流。在強制通風結構中,空氣由位于進入塔架的環境氣流中的風扇吹過塔架。在引風機中,風扇位于出口氣流中,并通過塔架吸入空氣?;旌纤Y合了自然和機械單元的特點,通常具有自然通風塔的外觀,但配備了機械通風風扇以增加氣流。
     
    塔的類型還取決于單元內空氣和水的流動關系以及結構。在逆流塔中,空氣垂直通過填充物向上移動,與水的下降相反。逆流塔的封閉性質限制了水暴露于直射的陽光下,從而阻礙了藻類的生長。在橫流式玻璃鋼冷卻塔中,空氣水平地流過整個向下的水流的填充結構。熱水被輸送到填充區頂部的進水槽,并通過重力通過水槽底部的計量孔分配到填料。
     
    現場架設的塔主要在現場建造。預制件被運送到現場進行最終組裝。大型塔通常是現場安裝的。工廠組裝的單元,也稱為打包塔或一體式塔,實際上是在制造時組裝在一起的,然后分裝成盡可能少的部分進行現場組裝。小型塔基本上是完整運輸的。較大的單元以電池或模塊的形式發貨,然后由用戶或現場的承包商加入。
     
    許多因素影響玻璃鋼冷卻塔的選擇和性能。 (請參閱隨附的“選擇玻璃鋼冷卻塔的提示”一節。)用于計算標準設計參數(例如濕球溫度,干球溫度和/或相對濕度,熱負荷,流量,范圍和進近)的方法保持不變。但是,盡管玻璃鋼冷卻塔技術一直保持相對穩定,但是某些趨勢允許所有者和運營商以及制造商以嶄新的視角看待玻璃鋼冷卻塔的建設和運營的某些方面。這些重點領域可分為三大類:環境,建筑材料和控制。
     
    玻璃鋼冷卻塔

    環境方面的考慮
     
    美學和環境問題是當今影響玻璃鋼冷卻塔結構,性能和運行的最重要因素。塔樓周圍的所有者和運營商以及社區成員要求將建筑融入景觀之中。但是,更嚴重的環境問題包括降噪,減少羽流以及水處理和化學使用。
     
    噪音控制。當確定塔的大小以在外殼內運行時,外殼本身會對聲音產生阻尼作用。聲音也隨著距離而下降。但是,在某些情況下,可能需要其他的噪聲衰減措施。
     
    當周圍社區成員入睡時,晚上通常會最關注噪音。今天,這種情況可以通過使用兩速電動機以較低的速度運行玻璃鋼冷卻塔風扇而無需在這些時間循環來解決?;蛘?,可以使用變速驅動器來控制塔式風扇的速度,從而防止塔不必要地循環開和關。這種相對便宜的降噪措施可以通過降低能源成本快速收回成本。
     
    低噪聲風扇和經過特殊設計的機翼可始終將不必要的噪聲降至最低。在極端情況下,可能需要進氣和排氣聲衰減器部分。但是,此選項不太理想,因為它可能需要增加塔架尺寸并妨礙正常的維護程序。
     
    減少羽流。減少煙羽是制造商對最近要求減少作為蒸發副產物的可見霧狀排放物的反應。盡管不是健康危害或污染物(僅是水蒸氣),玻璃鋼冷卻塔羽流可能會遮擋可見性,并且周圍居民或其他公司認為它們不美觀。
     
    煙羽的減少基本上是通過在填料和除水器上方添加一個干式換熱器來實現的(圖5)。過程中的熱水首先通過干燥空氣熱交換器循環,然后通過蒸發填充部分循環。同時通過干燥熱交換器和溫暖濕潤的空氣吸入周圍的空氣。
     
    將干燥的熱空氣與來自填充物的飽和空氣在除水器上方的增壓室中混合,可降低離開填充物的空氣和水蒸氣混合物的相對濕度。由于冷卻到接近環境溫度可以防止冷凝,大大減少或消除了可見的羽狀流。另外,使用非金屬PVC熱交換器代替較舊的金屬翅片管單元可進一步改善傳熱和減少羽流的能力。
     
    水處理 。環境法規對通過玻璃鋼冷卻塔循環和/或由玻璃鋼冷卻塔排出的水的質量的限制在不斷增加和變化,這成為業主和運營商關注的另一個領域。玻璃鋼冷卻塔是非常有效的空氣清洗機。結果,通過塔循環的水的質量迅速反映了周圍空氣的質量。蒸發的附加影響以及對排污補給水中化學品使用限制的增加,給水質帶來了持續的挑戰。
     
    政府削減排污水中的氯含量已迫使工廠尋找替代方法,以使排放量保持在EPA限值之內,同時保持對生物生長的充分控制。處理方案的最終變化包括使用諸如臭氧處理之類的無化學方法來維持足夠的水質,并且仍在規定的范圍內運行。由于法規和要求隨地理位置的不同而不同,正在考慮對其玻璃鋼冷卻塔水處理程序進行審查的工廠應咨詢當地專家,以確定對其區域適用哪些限制以及可以使用哪些選項。
     
    建筑材料和填料
     
    對于現場安裝的塔架,建筑材料的選擇已演變為需要更少的木質單元和更多的玻璃纖維(FRP)結構。在較小的工廠組裝單元中,使用壽命長和耐用性使FRP塔成為熱門選擇。但是,工廠組裝塔的一個顯著趨勢是使用不銹鋼代替鍍鋅鋼。
     
    更加耐用的不銹鋼可以更好地抵抗水處理化學品的侵蝕。隨著環境限制的增加-尤其是在水處理舒適冷卻應用中不再使用鉻酸鹽-使用基本,簡單,廉價和有效的腐蝕抑制劑的選擇正在消失。同時,腐蝕已成為越來越多的問題,并且保護鍍鋅鋼的需求也在增長。
     
    另外,不銹鋼塔現在更經濟,因此是一種更可行的產品。大型單元(容量高達1100噸/電池)正變得越來越普遍,工廠組裝的單元正以大容量的工業應用應用于多單元配置。實際上,如今,在所有工廠組裝的塔架中,幾乎有一半是至少部分為不銹鋼。耐火性和快速交貨時間,再加上耐用性,為工業用戶提供了鋼制塔架,其性能以較低的價格獲得了木材所期望的性能。
     
    填料(傳熱表面)仍最常由PVC組成,盡管仍使用處理過的木板條。防濺條通過打斷垂直方向來打碎水,通常是PVC的擠壓型材。薄膜填充會導致塔水擴散成薄膜,并在較大的垂直區域上流動,從而最大程度地暴露于氣流中。它是由PVC平板真空成型或熱成型為復雜的形狀,然后捆扎成填充包裝。許多類型的薄膜填充劑都具有內置的除水器,以減少冬季結冰的可能性。
     
    控制項
     
    當今先進的控制功能可幫助玻璃鋼冷卻塔充分發揮其潛力。最近,系統已經看到了變頻驅動器的使用急劇增加。自包含的控制產品通常包括單速,兩速或變速電機控件,以及用于在單個面板中用于集水盆加熱器和補水系統的控件。大型塔樓經常從遠程控制中心進行監控。
     
    在某些情況下,塔式控制器可能與樓宇自動化系統(BAS)綁定在一起。盡管通常不認為玻璃鋼冷卻塔的監視和控制對于要求精確監視至關重要,但是變速塔的控制產品通常設計為可與任何BAS交互。如今,由于著重于監視和數據收集,玻璃鋼冷卻塔控制的最重要問題仍然是兼容性。電機和控件需要匹配,特別是在使用兩速電機時。電機有幾種設計,每種都需要不同的控件。
     
    此外,必須選擇保險絲以保護所用的接線,其大小應能承受啟動電動機所需的浪涌電流。玻璃鋼冷卻塔風扇是高慣性負載,并且必須確定電動機過載的大小,以在所有運行條件下保護電動機而不會引起故障跳閘。如果未正確完成,溫度控制方法可能會成為許多系統中的問題根源。
     
    展望未來
    玻璃鋼冷卻塔作為一種保護和創造冷水的環保手段而繼續受到歡迎。但是,該行業的結構著眼于當今將工廠活動外包的趨勢。盡管現在將工廠玻璃鋼冷卻塔外包的想法聽起來有些陌生,但一些專家預測,在下個世紀,工廠將購買冷水而不是玻璃鋼冷卻塔。塔架制造商將演變成服務機構,為工業租賃和運營玻璃鋼冷卻塔,并以指定價格出售工廠的冷卻水。該概念與東北部的區域供熱和制冷工廠的概念相似,反映出工廠所有者傾向于將不屬于公司核心能力的活動外包,并與將提供和維護產品或系統的供應商合作。
     
    無論最終由誰來操作設備,事實仍然是,適當的維護和良好的溝通是構建和運營有效,高效的塔式系統的關鍵要素。提前建立期望,確保完善的系統得到良好的維護,并與行業趨勢保持同步,是確保找到合適且持久的解決方案來滿足古老需求的方法。
     
    關鍵概念
    玻璃鋼冷卻塔有效地節約了水,并散發了來自工業運營的熱量。
     
    控制方面的改進,噪音和羽流的減少以及材料的改進使塔的效率更高。
     
    正確的選擇和維護對于保證性能至關重要。
     
    選擇玻璃鋼冷卻塔的提示
    在過去的20年中,玻璃鋼冷卻塔技術和組件得到了發展,包括可靠性,性能和結構材料方面的改進。更緊湊的設計帶來了更好的馬力/噸冷卻特性。以下是選擇玻璃鋼冷卻塔時要考慮的一些技巧。
     
    1.購買價值。玻璃鋼冷卻塔必須日復一日地執行。從可以提供服務和技術幫助的公司購買經過驗證的玻璃鋼冷卻塔。
     
    2.考慮終生成本。玻璃鋼冷卻塔的初始安裝成本只是該設備總壽命費用的一部分。確??紤]運營成本,例如電,水,過濾,化學處理,維護和維修。
     
    3.考慮塔位置的1%設計濕球溫度。確定您所在位置的1%設計濕球溫度是高于還是低于78 F標稱額定值。然后,確保在塔容量計??算中考慮設計溫度。例如,在正常條件下在芝加哥提供100噸制冷能力(1%的濕球為78 F)的玻璃鋼冷卻塔在鳳凰城(具有1 F%的濕球為62 F)的情況下提供了更多的冷卻噸。
     
    4.盡可能使用熱交換器。保持塔式水回路與干凈的過程水回路隔離,以實現最大的效率和可靠性。蒸發玻璃鋼冷卻塔是非常有效的空氣洗滌塔??諝庵械奈廴疚锟杀晃氩Aт摾鋮s塔的冷卻水流中。直接使用塔水會導致下游部件結垢和高度維護。具有熱交換器的處理系統可將清潔水與塔水分開,并避免污染問題。
     
    5.在結冰的氣候下使用室內泵水箱。室內泵蓄水池是提供防凍保護的最佳方法之一。室內泵蓄水池還有助于優化對過程的溫度控制。
     
    6.確認玻璃鋼冷卻塔的維護要求。僅僅因為玻璃鋼冷卻塔是為室外使用而建造的,并不意味著它可以被忽略。全面的維護計劃有助于確保塔的效率和可靠性,從而可以提供多年的服務。
     
    7.為塔式管理系統提供全面的水處理程序。任何玻璃鋼冷卻塔系統的效率和安全性在很大程度上取決于其水管理計劃。過濾和水處理至關重要。在建立水維護和調節程序以確保塔效率方面,請咨詢當地專家以尋求幫助。良好的水管理程序可減少結垢和生物污染的機會。
     
    8.尋求專家的幫助。成功使用玻璃鋼冷卻塔的關鍵是要了解其在工業冷卻過程中的重要性。與成熟的工業過程冷卻設備供應商進行磋商并合作,購買優質產品,并妥善維護它們。
     

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