寒冷地区大型冷却塔的冰冻原因与防冰对策.pdf

程虚厕 石油化工设计 Petrochemical Design 寒冷地区大型冷却塔的冰冻原因与防冰对策 滕祥梅 (山东齐鲁石化工程有限公司，山东青岛266555) 摘要 ：寒冷地区的大型冷却塔冬季结冰是最大的难题，《工业循环水冷却设计规范》GB／T50102-- 2003中针对寒冷地区的各种型式的冷却塔冬季防冻提 出了一些措施；为了更好地解决寒冷地区大型冷却 塔的冰冻问题 ，通过大量查阅同行专家的文献和对使用单位生产过程的实际运行经验的调研 ，笔者较为 详细说明了文献和规范中对机械通风逆流式冷却塔采取的行之有效的防冰措施，供 同行们在设计中参考 使 用 。 关键词：大型冷却塔 分区配水 冰冻危害 冰冻防治 随着我 国化工企业 的迅速发展，生产装置 Et 小 ，使得水温急剧下降，造成填料层底部结冰。由 益大型化，循环冷却水系统的规模也越来越大，大 于冰冻不易被及时发现、清除，容易造成整个填料 型冷却塔具有数量少、效率高、占地面积小、布置 层坍塌，同时填料层结冰也会使冷却塔发生震动， 紧凑、节水、节能、管理方便等优点，应用越来越广 严重时填料层支梁容易被拉断。 泛。但是大型冷却塔冬季结冰是一个普遍 问题， (3)进风 口处结冰。循环水在塔 内下落过程 在最冷月平均温度低于一5℃的地区，冬季冷却塔 中，一小部分水会沿冷却塔的进风 口上缘慢慢下 都会出现冰冻现象，严重时会损坏塔体和塔 内填 落，由于水量小，流动时间长，遇冷空气后极易结 料，直接威胁生产装置的安全稳定运行。 冰，形成象石笋一样的冰，然后慢慢形成冰柱，大 鉴于此，针对我公司承担的新疆、辽宁和吉林 量的冰柱容易连接成冰墙，完全或部分堵住进风 的几套大型化工设计项 目中冷却塔冬季冰冻问题 口，造成冷却塔通风不畅，影响冷却效果，还会造 进行了专题研究，分析了寒冷地区冷却塔的冰冻 成进风 口处立柱结冰。同时冰柱或冰墙还有随时 原因，提出了对策并加以实施 。 坠落伤人的危险。 进风 口结冰，除影响冷却塔正常运行外，还会 1 冷却塔冰冻部位及原因 危害冷却塔的钢筋混凝土构件，造成钢筋混凝土 (1)冷却塔的钢筋混凝土构件结冰。冷却塔 发生冻融现象，危害冷却塔的结构安全。 的结构主体大都采用钢筋混凝土现浇，冷却塔在 (4)风机叶片表面结冰。当多格并列设置机 运行中，结构件会遭到强烈的水流、气流磨损，使 械通风冷却塔时，冬季常会停开部分风机，运行的 水进入到混凝土构件 中存在 的空隙中，在低温下 冷却塔排出的水汽飘落到停运的冷却塔风机叶片 易结冰，由于结冰扩大了这些空隙，天暖冰融化后 上，并在这些叶片表面积聚结冰；由于结冰不均匀，破 遇冷会再次结冰，造成空隙又一次扩大，这种现象 坏了风机叶片的静、动平衡，当带冰启动时，会引起风 叫做混凝土的冻融；这种循环一年中要发生几次， 机震动，严重时会损坏风机及塔体结构 J。 甚至几十次 j，致使混凝土结构渗漏严重，造成内 部钢筋腐蚀，直接影