机械通风冷却塔与无风机冷却塔分析报告.doc

郴州项目中央空调 无风机冷却塔与机械通风冷却塔 从初投资成本和性能及后期运行维护成本分析 湖南美世界物业管理有限公司 暖通工程师：吴超彪 目 录 1 结构方式与冷却原理 - 2 - 1.1 无风机冷却塔 - 2 - 1.2 机械通风冷却塔 - 2 - 2 环境适应性评价 - 2 - 3 热力性能评价 - 3 - 4 噪音评价 - 3 - 5 耗水量分析 - 4 - 6 控制方式与节能途径 - 5 - 6.1 无风机冷却塔 - 5 - 6.2 机械通风冷却塔 - 5 - 7 综合运行能耗分析 - 5 - 7.1 机械通风冷却塔配套风机电机的功率确定 - 5 - 7.2 两种塔进水压力比较 - 5 - 7.3 水泵及其电机能耗 - 6 - 7.4 综合能耗比较 - 6 - 7.5 小结 - 7 - 8 综合维护评价 - 7 - 9 占地面积评价 - 7 - 10 成本和市场占有率评价 - 7 - 11 结论 - 8 - 机械通风冷却塔与无风机冷却塔分析报告 结构方式与冷却原理 无风机冷却塔 无风机塔利用特殊结构的喷嘴和扩散器，将循环冷却水喷射成为细微的水滴（水滴的粒径几乎小于50um)，这些水滴与吸热上升的空气接触时，增加了接触面积，在混合过程中发生动能转化，从而能有效的进行换热，冷却水落至填料层后与进入塔内的空气进行二次热交换来完成冷却水散热量的要求。 存在问题： 因为塔内的空气是自然流动，流动速度比较低，塔内湿热空气残留较多导致湿球温比外界自然环境高，热力性能变化较大，得不到强制保证。 单位体积的散热能力较差，因此无风机冷却塔的内部须填料体积较大，塔体大。以流量100T/h的塔为例，无风机塔的体积就是机械抽风塔的1.6-2.0倍。 机械通风冷却塔 机械通风冷却塔空气的流动是依靠风机的转动来驱动的，流动速度大，空气的流量也较大，不易使塔内外的湿球温度发生变化；进出风口面积的不一样，进出风口的风速也不一样，形成塔内外有明显的压差，对诱导冷却水的蒸发形成有利前提条件；单位体积的散热效率高，填料的体积也会比无风机冷却塔小的多，设备整体体积小、占地面积小。重力式散水设计，水膜分布均匀，距离大，不易阻塞结垢；重力自然落下之散水系统，压力低，水流速度缓慢，散水均匀，无水滴声，增加水流在散热片的停留时间，热交换效果非常好。 机械通风冷却塔现是目前市场主导设计、使用方向。 环境适应性评价 环境适应性指的是冷却塔可以根据气候条件、系统运行负荷变化来调节自己运行方式的能力和条件。 表1 环境适应性比较 无风机冷却塔 机械通风方形横流冷却塔 环境温度 无风机塔中空气是依靠热气流来提升，交换的是潜热，这就对空气的湿度有要求。如果外界状况稍微偏离设计状况（例如：外界湿球温度变高，外界的风速），无风机塔的额定自我调节能力就会变差，其热力性能会迅速受到影响。 机械通风冷却塔在环境湿球温度变化或空调机组负荷变化时，可以通过对电机功率或风机转速、风机叶轮角度的调节，来满足工况变化要求，适应性非常强。 运行水质 无风机塔利用利用特殊结构的喷嘴来产生细微水滴，这对于水质要求特别高，由于一部分水滴的蒸发会使循环冷却水中的矿物质和其他杂质留下来，这些物质极易堵塞很微小的喷嘴孔径。维护成本高。 采用重力自然池式布水，配水池水平，孔口光滑，积水深度为200mm。选用口径较大的横流塔专门布水喷头，低水压设计（20mmH2O），其优点是防止堵塞、布水均匀，另外播水盆上加设盆盖，有效地防止杂物进入冷却水系统造成水污染，有效避免频繁清洗布水盘的麻烦。 由表1对比分析可知，机械通风冷却塔的环境适应性明显要强于无风机冷却塔。 热力性能评价 冷却塔的热力性能是中央空调系统效果的保证，冷却塔的热力性能取决于出风量、进风量、湿球温度、换热面积等因素，现就这些因素比较如下：冷却塔的热力性能影响因素 表2 环境适应性比较 影响冷效的因素 无风机冷却塔 机械抽风式冷却塔 进风量 因多（≥3台时）台拚装，进风面只有原来的67%，风量实际运行中只有原设计的67% 机械横流塔不会因拚装影响进风面积。 出风量 由外部自然环境决定出风量，而且无法调节，实际出风量≤设计出风量 由电机驱动，强制出风，改变风叶角度，可满足不同工况。 实际出风量≥设计出风量 出风回流 出风口风速≤3.5m/s，低于夏季平均风速，因此受外界影响，存在出风回流的效率隐患 机械抽风时，出风口风速≥7-8m/s，出风高，迅速扩散不存在回流。 湿球温度 受进风、出风、回流方面的影响，塔内湿球温度高于外界自然环境，填料散热进一步困难，风吸收水蒸汽能力变差。 塔内湿球温度≥自然湿球温度 塔