玻璃鋼冷卻塔的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),玻璃鋼冷卻塔原理

玻璃鋼冷卻塔是工業(yè)上節(jié)水節(jié)熱的主要方式之一。它們不是新技術(shù)。相反，它們是大多數(shù)設(shè)施中熟悉的地標(biāo)，使過(guò)程和舒適冷卻系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行。但是，也許是因?yàn)樗氖煜ざ?，玻璃纖維冷卻塔也常常是最容易被忽視和忽視的工廠系統(tǒng)之一。然而，只要稍加理解和細(xì)心，這些有效的傳熱介質(zhì)就可以提供多年不間斷的服務(wù)。

并且得益于改善的環(huán)境因素，例如水處理、噪音控制和減少白煙；施工和填充；并在控制中；今天的玻璃鋼冷卻塔配備比以往任何時(shí)候都更好，可以滿足大多數(shù)工廠的環(huán)境和冷卻水需求

玻璃鋼冷卻塔有多種型號(hào)和類型，每種都有不同的特點(diǎn)。選擇和尺寸取決于應(yīng)用和熱負(fù)荷。大氣塔不使用機(jī)械裝置來(lái)產(chǎn)生氣流。小型自然感應(yīng)裝置價(jià)格低廉且用途有限。另一方面，雙曲線自然通風(fēng)塔非?？煽?，通常用于發(fā)電等大型應(yīng)用。

工業(yè)上比較常見(jiàn)的是機(jī)械通風(fēng)塔。在這些裝置中，單個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇提供氣流。在強(qiáng)制通風(fēng)結(jié)構(gòu)中，位于進(jìn)入塔的環(huán)境氣流中的風(fēng)扇將空氣吹過(guò)塔。在引風(fēng)機(jī)中，風(fēng)扇位于出口氣流中并通過(guò)塔吸入空氣?；旌纤Y(jié)合了自然單元和機(jī)械單元的特點(diǎn)，通常具有自然通風(fēng)塔的外觀，但帶有機(jī)械通風(fēng)機(jī)以增加氣流。

塔的類型還取決于單元內(nèi)的空氣和水流關(guān)系和結(jié)構(gòu)。在逆流塔中，空氣通過(guò)填充物垂直向上移動(dòng)，與水的下降方向相反。逆流塔的封閉性質(zhì)限制了水暴露在直射陽(yáng)光下，從而阻礙了藻類的生長(zhǎng)。在橫流 FRP 冷卻塔中，空氣水平流過(guò)填充結(jié)構(gòu)，水向下流動(dòng)。熱水被輸送到填料區(qū)頂部的進(jìn)水槽，并通過(guò)重力通過(guò)槽底部的計(jì)量孔分配到填料中。

現(xiàn)場(chǎng)豎立的塔主要是在現(xiàn)場(chǎng)建造的。預(yù)制件被運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行最后組裝。大塔通常安裝在現(xiàn)場(chǎng)。工廠組裝單元，也稱為填充塔或一體式塔，實(shí)際上是在制造時(shí)組裝在一起，然后拆卸成盡可能少的零件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。小塔基本完好無(wú)損出貨。較大的單元作為電池或模塊運(yùn)輸，然后由用戶或承包商在現(xiàn)場(chǎng)添加。

影響 FRP 冷卻塔選擇和性能的因素有很多。 （參見(jiàn)隨附的“選擇玻璃纖維冷卻塔的提示”部分。）用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù)，例如濕球溫度、干球溫度和/或相對(duì)濕度、熱負(fù)荷、流量、范圍和方法的方法保持不變。然而，雖然玻璃纖維冷卻塔技術(shù)一直保持相對(duì)穩(wěn)定，但某些趨勢(shì)正在讓業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商以及制造商以全新的眼光看待玻璃纖維冷卻塔建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的某些方面。這些重點(diǎn)領(lǐng)域可分為三大類：環(huán)境、建筑材料和控制。

環(huán)境考慮

審美和環(huán)境問(wèn)題正在影響當(dāng)今的 FRP 冷卻塔建設(shè)，性能和操作中最重要的因素。大樓周圍的業(yè)主、運(yùn)營(yíng)商和社區(qū)成員要求將大樓融入景觀。然而，更嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題包括降噪、羽流減少以及水處理和化學(xué)品使用。

噪音控制。當(dāng)塔的尺寸適合在外殼內(nèi)運(yùn)行時(shí)，外殼本身會(huì)抑制聲音。聲音也會(huì)隨著距離的增加而減弱。但是，在某些情況下，可能需要采取其他降噪措施。

在周圍社區(qū)成員熟睡的夜晚，噪音往往是最令人擔(dān)憂的問(wèn)題。今天，這種情況可以通過(guò)使用雙速電動(dòng)機(jī)以較低的速度運(yùn)行 FRP 冷卻塔風(fēng)扇而不在這些時(shí)間循環(huán)來(lái)解決。或者，可以使用變速驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制塔風(fēng)扇的速度，防止塔不必要地循環(huán)開(kāi)啟和關(guān)閉。這種相對(duì)便宜的降噪措施可以通過(guò)降低能源成本迅速收回成本。

低噪音風(fēng)扇和特別設(shè)計(jì)的機(jī)翼始終將不需要的噪音降至最低。在極端情況下，可能需要進(jìn)氣和排氣聲音衰減器部分。但是，此選項(xiàng)并不理想，因?yàn)樗赡苄枰黾铀某叽绮⒏蓴_正常的維護(hù)程序。

減少羽流。羽流減少是制造商對(duì)最近減少作為蒸發(fā)副產(chǎn)品的可見(jiàn)煙霧排放的呼吁的回應(yīng)。雖然不是健康危害或污染物（只是水蒸氣），但 FRP 冷卻塔羽流會(huì)遮擋能見(jiàn)度，并被周圍居民或其他企業(yè)認(rèn)為不美觀。

羽流減少基本上是通過(guò)在填料和消除器上方添加一個(gè)干熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖 5）。來(lái)自該過(guò)程的熱水首先通過(guò)干燥空氣熱交換器循環(huán)，然后通過(guò)蒸發(fā)填充部分。通過(guò)干燥的熱交換器和溫暖的濕空氣同時(shí)吸入環(huán)境空氣。

在除水器上方的集氣室中，將干燥的熱空氣與填充物中的飽和空氣混合，可降低離開(kāi)填充物的空氣和水蒸氣混合物的相對(duì)濕度。由于冷卻到接近環(huán)境溫度可防止冷凝，可見(jiàn)的羽狀物會(huì)大大減少或消除。此外，使用非金屬 PVC 熱交換器代替舊的金屬翅片管單元進(jìn)一步改善了傳熱和羽流減少。

水處理。增加和改變有關(guān) FRP 冷卻塔循環(huán)水和/或排放水質(zhì)量的環(huán)境法規(guī)是業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的另一個(gè)領(lǐng)域。玻璃纖維冷卻塔是非常有效的空氣洗滌器。結(jié)果，通過(guò)塔循環(huán)的水質(zhì)迅速反映了周圍空氣的質(zhì)量。蒸發(fā)的附加影響和對(duì)在排污補(bǔ)充水中使用化學(xué)品的更多限制對(duì)水質(zhì)提出了持續(xù)的挑戰(zhàn)。

政府降低了廢水中的氯含量，迫使工廠尋找替代品，以將排放量控制在 EPA 的限制范圍內(nèi)，同時(shí)保持對(duì)生物生長(zhǎng)的充分控制。處理方案的最終變化包括使用臭氧處理等無(wú)化學(xué)方法來(lái)保持足夠的水質(zhì)并仍在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行。由于法規(guī)和要求因地理位置而異，正在考慮審查其 FRP 冷卻塔水處理計(jì)劃的工廠應(yīng)咨詢當(dāng)?shù)貙＜?，以確定適用于其地區(qū)的限制以及可用的選項(xiàng)。

建筑材料和填充物

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝的塔，建筑材料的選擇已經(jīng)演變?yōu)樾枰俚哪举|(zhì)元素和更多的玻璃纖維 (FRP) 結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)壽命和耐用性使 FRP 塔成為小型工廠組裝單元的流行選擇。然而，工廠組裝塔的一個(gè)顯著趨勢(shì)是使用不銹鋼代替鍍鋅鋼。

更耐用的不銹鋼更耐水處理化學(xué)品。隨著環(huán)境限制的增加——尤其是在水處理舒適冷卻應(yīng)用中去除鉻酸鹽——使用基本、簡(jiǎn)單、廉價(jià)和有效的腐蝕抑制劑的選擇正在消失。與此同時(shí)，腐蝕已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題，保護(hù)鍍鋅鋼的需求也在增長(zhǎng)。

此外，不銹鋼塔現(xiàn)在更經(jīng)濟(jì)，因此是更可行的產(chǎn)品。更大的電池（容量高達(dá) 1100 噸/電池）正變得越來(lái)越普遍，并且工廠組裝的電池正用于多電池配置中以用于高容量工業(yè)應(yīng)用。事實(shí)上，如今工廠組裝的塔中幾乎有一半至少部分是不銹鋼的。耐火性和快速交貨時(shí)間，再加上耐用性，以較低的價(jià)格為工業(yè)用戶提供了具有木材預(yù)期性能的鋼塔。

填充物（傳熱表面）仍然最常由 PVC 組成，盡管仍然使用經(jīng)過(guò)處理的木條。防濺條通過(guò)打斷垂直方向來(lái)分解水，通常是 PVC 擠壓型材。薄膜填充使塔水以薄膜形式展開(kāi)并流過(guò)大的垂直區(qū)域，最大限度地暴露于氣流中。它由 PVC 平板真空成型或熱成型為復(fù)雜形狀，然后捆扎成填充包裝。許多類型的薄膜填料都有內(nèi)置的脫水器，以減少冬天結(jié)冰的可能性。

控制

當(dāng)今先進(jìn)的控制功能有助于玻璃纖維冷卻塔發(fā)揮其全部潛力。最近，系統(tǒng)中變頻驅(qū)動(dòng)器的使用急劇增加。獨(dú)立控制產(chǎn)品通常包括單速、雙速或變速電機(jī)控制，以及集水盆加熱器和補(bǔ)給水系統(tǒng)在單個(gè)面板中的控制。大型塔通常由遠(yuǎn)程控制中心監(jiān)控。

在某些情況下，塔臺(tái)控制器可能與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng) (BAS) 相關(guān)聯(lián)。雖然 FRP 冷卻塔監(jiān)測(cè)和控制通常不被認(rèn)為是需要精確監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵，但變速塔控制產(chǎn)品通常設(shè)計(jì)為與任何 BAS 接口。今天，隨著對(duì)監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集的重視，玻璃纖維冷卻塔控制的最重要問(wèn)題仍然是兼容性。電機(jī)和控制器需要匹配，尤其是在使用兩個(gè)速度電機(jī)時(shí)。電機(jī)有多種設(shè)計(jì)，每種設(shè)計(jì)都需要不同的控制。

此外，必須選擇保險(xiǎn)絲來(lái)保護(hù)所使用的接線，其尺寸能夠承受啟動(dòng)電機(jī)所需的浪涌電流。玻璃纖維冷卻塔風(fēng)機(jī)是高慣性負(fù)載，必須確定電機(jī)過(guò)載的大小，以在所有運(yùn)行條件下保護(hù)電機(jī)而不會(huì)導(dǎo)致故障跳閘。如果操作不當(dāng)，溫度控制方法可能成為許多系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的根源。

展望未來(lái)

玻璃纖維冷卻塔作為保護(hù)和制造冷水的環(huán)保方式繼續(xù)受到歡迎。然而，該行業(yè)的結(jié)構(gòu)著眼于當(dāng)今外包工廠活動(dòng)的趨勢(shì)。雖然外包工廠玻璃鋼冷卻塔的想法現(xiàn)在聽(tīng)起來(lái)可能很陌生，但有專家預(yù)測(cè)，在下個(gè)世紀(jì)，工廠將購(gòu)買冷水而不是玻璃鋼冷卻塔。塔制造商將演變?yōu)榉?wù)組織，為工業(yè)租賃和運(yùn)營(yíng)玻璃纖維冷卻塔，并以特定價(jià)格為工廠銷售冷卻水。這一概念類似于東北地區(qū)的區(qū)域供熱和供冷廠，反映了電廠所有者傾向于將不屬于公司核心競(jìng)爭(zhēng)力的活動(dòng)外包，并與供應(yīng)和維護(hù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的供應(yīng)商合作。

無(wú)論最終由誰(shuí)操作設(shè)備，正確的維護(hù)和良好的溝通是構(gòu)建和運(yùn)行有效且高效的塔式系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。提前建立期望，確保完善的系統(tǒng)得到良好維護(hù)，并緊跟行業(yè)趨勢(shì)，這些都是確保找到合適且持久的解決方案來(lái)滿足古老需求的方法。

主要概念

玻璃纖維冷卻塔可有效地節(jié)約用水并散發(fā)工業(yè)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的熱量。

控制的改進(jìn)、噪音和羽流的減少以及材料的改進(jìn)使塔的效率更高。

正確的選擇和維護(hù)對(duì)于確保性能至關(guān)重要。

選擇玻璃纖維冷卻塔的提示

在過(guò)去的 20 年中，玻璃纖維冷卻塔技術(shù)和組件不斷發(fā)展，包括在可靠性、性能和構(gòu)造材料方面的改進(jìn)。更緊湊的設(shè)計(jì)帶來(lái)更好的馬力/噸冷卻特性。以下是選擇玻璃纖維冷卻塔時(shí)需要考慮的一些提示。

1.購(gòu)買價(jià)值。玻璃纖維冷卻塔必須日復(fù)一日地運(yùn)行。從可以提供服務(wù)和技術(shù)協(xié)助的公司購(gòu)買經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的玻璃纖維冷卻塔。

2.考慮終生成本。玻璃纖維冷卻塔的初始安裝成本僅占設(shè)備整個(gè)生命周期成本的一小部分。確?？紤]運(yùn)營(yíng)成本，例如電、水、過(guò)濾、化學(xué)處理、維護(hù)和修理。

3.考慮塔位置的 1% 設(shè)計(jì)濕球溫度。確定您所在位置的 1% 設(shè)計(jì)濕球溫度是高于還是低于 78 F 標(biāo)稱額定值。然后，確保在柱容量計(jì)算中考慮設(shè)計(jì)溫度。例如，芝加哥的玻璃纖維冷卻塔在正常條件下提供 100 噸冷卻能力（1% 濕球溫度為 78 F），在鳳凰城（1 F% 濕球溫度為 62 F）提供更多冷卻噸。

4.盡可能使用熱交換器。保持塔水回路與清潔工藝水回路隔離，以實(shí)現(xiàn)最高效率和可靠性。蒸發(fā)玻璃纖維冷卻塔是非常有效的空氣洗滌器?？諝庵械奈廴疚飼?huì)被吸入 FRP 冷卻塔的冷卻水流中。直接使用塔水會(huì)導(dǎo)致下游組件結(jié)垢和高維護(hù)成本。帶有熱交換器的處理系統(tǒng)將清潔水與塔水分離，避免污染問(wèn)題。

5.在寒冷的氣候下使用室內(nèi)泵罐。室內(nèi)泵水箱是提供防凍保護(hù)的最佳方式之一。室內(nèi)泵蓄水池還有助于優(yōu)化過(guò)程的溫度控制。

6.確認(rèn)玻璃鋼冷卻塔的維護(hù)要求。僅僅因?yàn)椴ＡЮw維冷卻塔是為室外使用而建造的，并不意味著它可以被忽視。全面的維護(hù)計(jì)劃有助于確保塔在多年服務(wù)中的效率和可靠性。

7.為塔管理系統(tǒng)提供完善的水處理方案。任何玻璃纖維冷卻塔系統(tǒng)的效率和安全性在很大程度上取決于其水管理計(jì)劃。過(guò)濾和水處理至關(guān)重要。咨詢當(dāng)?shù)貙＜乙詭椭⑺S護(hù)和調(diào)節(jié)計(jì)劃以確保塔效率。良好的水管理程序可減少結(jié)垢和生物污垢的可能性。

8.尋求專家?guī)椭?。成功使用玻璃纖維冷卻塔的關(guān)鍵是了解它在工業(yè)冷卻過(guò)程中的重要性。咨詢并與成熟的工業(yè)過(guò)程冷卻設(shè)備供應(yīng)商合作，購(gòu)買優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品并妥善維護(hù)。

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