Основной принцип и структура градирни

Принцип и базовая структура

1. Основной принцип градирни

Градирня — это устройство, использующее контакт (прямой или косвенный) воздуха и воды для охлаждения воды. Он использует воду в качестве циркулирующего теплоносителя, поглощает тепло из системы и отдает его в атмосферу, тем самым снижая температуру в градирне и создавая оборудование, которое можно использовать для охлаждения воды.

Отношение тепловыделения в градирне:

В мокрой градирне температура горячей воды высокая, а температура воздуха, обтекающего поверхность воды, низкая. Вода передает воздуху тепло, которое уносится воздухом и рассеивается в атмосферу. Вода отдает тепло в воздух тремя способами:

① Нажмите, чтобы рассеять тепло;

② Испарительное тепловыделение;

③ Радиационное рассеивание тепла.

Градирня в основном зависит от первых двух видов рассеивания тепла, а тепловыделение излучением очень мало, поэтому его нельзя игнорировать.

Испарительный принцип отвода тепла:

Теплоотдача при испарении осуществляется за счет вещественного обмена, то есть за счет непрерывной диффузии молекул воды в воздух. Молекулы воды имеют разную энергию, и средняя энергия определяется температурой воды. Некоторые молекулы воды с большой кинетической энергией вблизи поверхности воды преодолевают притяжение соседних молекул воды и улетают с поверхности воды, превращаясь в водяной пар. По мере того, как молекулы воды с большой энергией улетучиваются, энергия водного тела вблизи поверхности воды уменьшается.

Поэтому температура воды снижается, что происходит за счет испарения и отвода тепла. Принято считать, что испаряющиеся молекулы воды сначала образуют на поверхности воды тонкий слой насыщенного воздуха, температура которого равна температуре поверхности воды, а затем скорость диффузии водяного пара из насыщенного слоя в атмосферу зависит от разницы между давлением водяного пара насыщенного слоя и давлением водяного пара атмосферы, то есть закона Дольтона, можно представить следующим рисунком.

2. Основная конструкция градирни

✦ Кронштейны и башни: внешняя поддержка

✦ Упаковка: Обеспечьте максимально возможную площадь теплообмена для воды и воздуха.

✦ Резервуар охлаждающей воды: расположен в нижней части градирни, принимает охлаждающую воду.

✦ Водосборник: собирает капли воды, уносимые потоком воздуха.

✦ Воздухозаборник: воздухозаборник градирни

✦ Устройство распыления воды: разбрызгивание охлаждающей воды

✦ Вентилятор: подача воздуха в градирню

✦ Осевые вентиляторы используются в градирнях с принудительной тягой.

✦ Осевые/центробежные вентиляторы используются в градирнях с принудительной тягой.

✦ Жалюзи градирни: средний расход всасываемого воздуха; сохраняет влагу в башне.

Виды, их плюсы и минусы

1. Градирня с естественной вентиляцией

Горячий воздух с меньшей плотностью выходит из верхней части градирни;

Более плотный холодный воздух поступает в градирню снизу для заполнения;

Не требуется вентилятор;

Бетонная башня < 200 м;

Для охлаждения большого тепла.

3. Градирня с механической вентиляцией

Мощные вентиляторы обеспечивают теплообмен между воздухом и циркулирующей водой;

Водяная пленка на поверхности упаковки может максимизировать теплообмен с воздухом;

Существует множество факторов, определяющих эффективность охлаждения;

Разнообразие вариантов холодопроизводительности;

Несколько градирен могут работать одновременно, например 8-совместное управление градирнями.

Принудительная вентиляция:

Воздух нагнетается в вентиляционное отверстие центробежным вентилятором; Преимущества: подходит для башен с большим сопротивлением воздушному потоку; центробежный вентилятор имеет относительно низкий уровень шума.

Противоточная градирня:

Охлаждающая вода распыляется на набивку и стекает в бак охлаждающей воды.

Воздух нагнетается снизу, а в набивке контактирует с водой, испаряя часть охлаждающей воды, тем самым снижая температуру воды.

3. Градирня с принудительной тягой

Преимущество

Степень обратного потока ниже, чем у градирен с принудительной тягой; эксплуатационные расходы вентиляторов меньше, чем у градирен с принудительной тягой.

недостаток

Механическая передача вентилятора и двигателя требует водонепроницаемой конструкции.

Горячая вода поступает в градирню сверху

Воздух нагнетается вентилятором и поступает в градирню снизу; использовать принудительный вентилятор.

Градирня с принудительной тягой с поперечным потоком

Противоточная градирня с принудительной тягой

Охлаждающая вода поступает сверху и проходит через слой насадки; воздух поступает с одной или обеих сторон, и вентилятор заставляет воздух проходить сбоку через слой упаковки.

Благодаря естественной системе распределения потока горячей воды градирни данного типа:

Преимущество:

Низкий напор водяного насоса;

Меньшие первоначальные капиталовложения в насос;

Снижение годового операционного энергопотребления и затрат;

Большие изменения расхода не окажут негативного влияния на систему распределения воды.

Недостаток:

Низкий напор может привести к тому, что форсунка будет легко забита, и охлаждающая вода не сможет хорошо распыляться в виде тонкого тумана при распылении;

Прямой контакт резервуаров с горячей водой с воздухом может привести к росту водорослей;

Охватывает большую площадь.

Из-за спринклеров распределения воды под давлением в таких градирнях:

Преимущество:

За счет увеличения высоты башни получить более длительный процесс теплообмена и меньшую ширину охлаждения;

Поскольку устройство распыления под давлением может распылять более мелкие капли воды, эффективность теплообмена выше.

Недостаток:

Напор водяного насоса системы увеличивается;

Увеличение спроса на энергию и увеличение эксплуатационных расходов;

Форсунка охлаждающей воды не проста в обслуживании и чистке;

Требуется система распределения воды и соответствующий трубопровод, поэтому первоначальные инвестиции увеличиваются.

Рабочие параметры и схема выбора

1. Разница температур охлаждающей воды

температура на входе - температура на выходе

Большая разница температур=высокая производительность

2. Холодная ширина

Разница между температурой воды на выходе из градирни и температурой воздуха на входе по влажному термометру:

Небольшой диапазон охлаждения=высокая производительность

4. Эффективность:

4. Мощность градирни

Единицей мощности градирни является «ккал в час» или «тонна охлаждения»;

Производительность градирни=массовый расход охлаждающей воды× удельная теплоемкость воды× разница температур;

Большая емкость=высокая производительность

5. Расчет подпиточной воды

Потеря воды при испарении (E)

E = Q/600 = (T1-T2)*L/600

E представляет собой количество испарившейся воды (кг/ч);

Q – тепловая нагрузка (Ккал/ч);

600 представляет собой скрытую теплоту испарения воды (ккал/ч);

T1 представляет собой температуру воды (степеньC);

T2 представляет собой температуру воды (степеньC);

L представляет собой объем циркулирующей воды (кг/ч).

Расчет подпиточной воды:

Потеря разбрызгивания (С)

Потери от разбрызгивания градирни определяются типом конструкции градирни, скоростью ветра и другими факторами. В нормальных условиях его значение составляет около {{0}}.1~0,2 процента от объема циркулирующей воды.

Периодические потери воды при сбросе (D)

Потери регулярно сбрасываемой воды определяются такими факторами, как качество воды или концентрация твердых частиц в воде. Как правило, это около 0,3 процента объема циркулирующей воды.

M=E плюс C плюс D

Потеря воды при испарении (E); потеря воды при разбрызгивании (C); периодические потери сбросной воды (D).

Когда градирня используется для кондиционирования воздуха, разница температур должна составлять 5степеньC. В это время водоснабжение, необходимое для градирни, составляет около 2 процентов от циркулирующей воды.

6. Поток охлаждающей воды

K·Q=C·M·ΔT

K: Коэффициент оценки

Q: Максимальная холодопроизводительность агрегата

C: удельная теплоемкость воды

ΔT: разница температур между подачей и возвратной водой

M: Массовый расход охлаждающей воды

в 1,3 раза больше максимальной холодопроизводительности компрессорной холодильной установки;

В 2,5 раза больше холодопроизводительности абсорбционных холодильных установок (бромистый литий).

1. Пример выбора

Пример: Проект с расходом воды и подпиткой градирни агрегата 640RT.

Q=640RT=2251кВт

K=1.3

C=4.2кДж/(кг· степень)

ΔT=5степень

Пополнение запасов воды м=м·2 процента =140кг/с·2 процента =2,8 кг/с

2. Общие проблемы проектирования при выборе градирни

(1) Каковы факторы, определяющие энергопотребление градирни?

A: Мощность вентилятора, расход охлаждающей воды, объем пополнения охлаждающей воды?

(2) Температурные условия градирни, при какой температуре эффективность и экономичность хороши?

Ответ: Температура воды на входе в градирню зависит от использования. Например, температура воды на выходе конденсатора центрального кондиционера обычно составляет 30-40степеньC, а температура воды на выходе Guo Pengxue HVAC и градирни обычно составляет 30степеньC. Идеальная температура охлаждения (температура обратной воды) градирни составляет 2-3.степеньC выше, чем температура смоченного термометра. Это значение называется «степень аппроксимации» (публичный счет: помпа экономка). Чем меньше степень приближения, тем лучше охлаждающий эффект. Тайско-вьетнамская экономика.

(3) Сравнение открытого и закрытого

Открытый тип: инвестиции в первую фазу относительно невелики, но эксплуатационные расходы относительно высоки (потребление воды, потребление электроэнергии).

Закрытый: это оборудование подходит для использования в суровых условиях, таких как засуха, нехватка воды и частые песчаные бури. Охлаждающая среда может быть многокомпонентной, такой как вода, масло, спирт, охлаждающая жидкость, соленая вода и химическая жидкость. Среда не имеет потерь и стабильного состава. Низкое энергопотребление.

Недостатки: Стоимость закрытой градирни в три раза выше стоимости открытой градирни.

Установка, трубопроводы, эксплуатация и распространенные неисправности

1. Источник шума градирни

Градирни, использованные выше, являются градирнями с механической вентиляцией. При их работе основными источниками шума водонапорной башни являются:

(1) Шум вентилятора:

Его шум в основном состоит из механического шума и шума жидкости;

(2) Шум двигателя:

Электромагнитный звук при работе основного двигателя;

(3) Шум вентиляции:

В основном это шум воздушной жидкости внутри и снаружи башни, а также резонансный шум башни.

Решения см. в разделе «Всестороннее понимание «Шума» и методов снижения шума и вибрации оборудования в системах ОВКВ» в соответствующем учебном пособии энциклопедии Нанше.

2. Меры предосторожности при установке и трубопроводах

Подшипник грунта должен относиться к рабочему весу градирни и расчетному коэффициенту установки для проверки несущей способности фундамента установки.

Условия окружающей среды

1. Кратчайшее расстояние между входным концом градирни и соседними зданиями должно быть не менее 1,5 высоты градирни.

2. Не следует устанавливать в местах с источниками тепла, такими как подстанции и котельные. Держите верхнюю часть башни подальше от открытого огня.

3. Его нельзя устанавливать в местах, где присутствуют агрессивные газы, например, рядом с дымоходами и горячими источниками.

Инструкция по установке

1. Фундамент градирни должен быть предварительно засыпан горизонтальными стальными плитами по заданному размеру. Высота каждой поверхности фундамента должна быть в одной горизонтальной плоскости, погрешность высоты должна быть в пределах 1 мм, а погрешность центра отклонения должна быть в пределах 2 мм.

2. Корпус башни должен располагаться горизонтально, исходя из общего состояния.

3. При установке водонапорной башни установщик должен наступать на ребра жесткости шасси, чтобы не повредить шасси. Кроме того, при установке корпуса платы, шасси и других волоконных частей винты следует сначала надевать, а затем постепенно затягивать, чтобы избежать деформации корпуса и шасси. Убедившись, что шасси не деформировано, а область контакта и ее окрестности чистые. Когда он высохнет, волокнистое покрытие и протирочная смола могут быть добавлены в стыки, чтобы избежать утечки воды во время использования.

Подготовка перед стартом

1. Откройте сливной клапан резервуара для воды, чтобы очистить грязевую пыль и грязь в резервуаре для воды. Промойте части корпуса башни.

2. Отрегулируйте вентилятор так, чтобы угол лопастей вентилятора был одинаковым, а зазор между вентилятором и корпусом башни был одинаковым.

3. Проверьте гибкость ходовых частей.

4. Отрегулируйте поплавковый клапан так, чтобы уровень воды в бассейне был на 20 см ниже перелива. 

Sзажигать

Периодически запускайте водяной насос, чтобы полностью удалить воздух из трубы циркуляционной воды, а затем запускайте вентилятор.

1. При открытии проверьте, в норме ли среда на входе и выходе воздуха. Проверьте, направлен ли ветер вверх при работающем вентиляторе.

2. Отрегулируйте расход воды до нормального расхода воды в водонапорной башне.

3. Убедитесь, что рабочее напряжение и ток каждой фазы двигателя не могут превышать значения, указанные на паспортной табличке двигателя.

4. Цепь электропитания пользователя должна иметь защиту от обрыва фазы и защиту от перегрузки.

Rснять галочку

Внутренняя часть градирни должна содержаться в чистоте, чтобы предотвратить ее обрастание и образование водорослей. Поддерживайте объем циркулирующей воды, чтобы обеспечить охлаждающую нагрузку градирни. Регулярно проверяйте рабочий уровень воды, температуру охлаждающей воды, напряжение двигателя, ток двигателя, уровень вибрации и шума градирни в бассейне с водой.

Sчто-то еще

1. Когда установка завершена, проверьте, есть ли инструменты и другие предметы, помещенные в башню или порт вытяжного вентилятора вовремя.

2. При запуске обратите внимание на то, чтобы проверить трубы и поддон на наличие утечек воды.

3. Когда источник водоснабжения ниже, чем у градирни или напора воды недостаточно для подачи воды, следует установить дополнительный водяной насос или более высокий бак водоснабжения для подачи воды на заполнение.

4. При регулировке и установке нельзя наступать непосредственно на наполнитель. Если вам нужно наступить на него, следует временно подложить наполнитель деревянной доской.

3. Меры предосторожности при эксплуатации

Подготовка перед операцией:

(1) Необходимо удалить посторонние предметы со стороны воздухозаборника или вокруг корпуса ветряка;

(2) Убедитесь, что между хвостовой частью ветряка и корпусом ветряка есть достаточный зазор, чтобы избежать повреждений во время работы;

(3) Проверьте, правильно ли отрегулирован клиновой ремень редуктора;

(4) Положение шкива клинового ремня должно быть на одном уровне друг с другом;

(5) После завершения вышеуказанной проверки периодически запускайте переключатель, чтобы проверить, правильно ли работает ветряная мельница? И есть ли ненормальный шум и вибрация?

(6) Очистите поддон с горячей водой и мелкие предметы внутри корпуса градирни;

(7) Удалите грязь и посторонние предметы из поддона для горячей воды, а затем наполните водой до уровня перелива;

(8) Периодически запускайте насос циркуляционной воды, чтобы удалить воздух из трубы, пока труба и поддон для холодной воды не заполнятся циркулирующей водой;

(9) Когда циркуляционный водяной насос работает нормально, уровень воды в поддоне для холодной воды немного упадет, в это время поплавковый клапан должен быть отрегулирован на определенный уровень воды;

(10) Цепь системы, еще раз проверьте, соответствуют ли технические характеристики переключателя цепи, предохранителя и проводки нагрузке двигателя.

Меры предосторожности при запуске водонапорной башни:

(1) Периодически запускайте ветряную мельницу и проверяйте, работает ли она в обратном направлении, возникают ли ненормальный шум и вибрация? Затем снова запустите водяной насос;

(2) Проверьте, не перегружен ли рабочий ток двигателя ветряной мельницы? Избегайте перегорания двигателя или падения напряжения;

(3) Используйте регулирующий клапан для регулировки объема воды, чтобы поддерживать уровень воды в поддоне для горячей воды между 30 и 50 мм;

(4) Проверьте, остается ли нормальный уровень проточной воды в поддоне для холодной воды.

Меры предосторожности при эксплуатации водонапорной башни:

(1) Через 5-6 дней работы еще раз проверьте, в порядке ли клиновой ремень редуктора ветряной мельницы? Если он ослаблен, его можно снова правильно зафиксировать с помощью регулировочного болта;

(2) Через неделю эксплуатации градирни необходимо заменить циркулирующую воду, чтобы удалить мусор и грязь из трубопровода;

(3) Эффективность охлаждения градирни зависит от уровня циркулирующей воды. По этой причине необходимо обеспечить определенный уровень воды в поддоне для горячей воды;

(4) Если уровень воды в поддоне для холодной воды упадет, это повлияет на работу циркуляционного водяного насоса и кондиционера, поэтому уровень воды также необходимо поддерживать постоянным;

Меры предосторожности при плановом обслуживании водонапорной башни:

Циркуляционная вода обычно заменяется один раз в месяц или ее необходимо заменить, если она загрязнена. Замена оборотной воды определяется в зависимости от концентрации твердых частиц в воде. Одновременно очистите поддон для горячей и поддон для холодной воды. Если в поддоне для горячей воды есть грязь, это повлияет на эффективность охлаждения.

Меры предосторожности при сезонном отключении и техническом обслуживании водонапорной башни:

(1) Ослабьте клиновидный ремень в редукторе и заполните подшипник смазочным маслом;

(2) Вся циркулирующая вода в трубопроводе должна быть удалена, чтобы избежать трещин, вызванных замерзанием зимой;

(3) Дренажная труба поддона для холодной воды должна быть открыта в любое время, чтобы дождевая вода и талый снег могли стекать;

(4) Градирня перезапускается после периода простоя. В это время необходимо проверить, в норме ли изоляция двигателя? Затем обратитесь к инструкциям по подготовке перед операцией.

3. Меры предосторожности при обслуживании

4. Требования к качеству оборотной воды (с предельным значением качества воды)