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无填料冷却技术在机力冷却塔的应用

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案例研究目的

南通江山农药化工股份有限公司将原先的填料冷却塔改造为无填料冷却塔,通过对该项目进行监测、研究,着重从理论、应用、市场潜力及经济效益等方面分析无填料冷却塔使用的实际效果和推广的可行性。

      

          

 

项目总投资

该项目总投资16万元(包括运费、安装费用)。

 

节能效果

无填料冷却塔结构简单,使用后维修少,冷却效率得到提高。按20064台无填料冷却塔运行情况,年节电8.24kWh,节电率为14.65%

 

投资回收期

项目投资回收期为11个月。

 

适用对象

目前,无填料玻璃钢料冷却塔的冷却技术,适用于化工、印染、钢铁、中央空调、热电等企业的中小型循环水冷却系统。

 

案例源单位

南通江山农药化工股份有限公司

 

监测单位

山西省节能监测中心

 

案例研究概述

南通江山农药化工股份有限公司原有6400t/h填料冷却塔,在使用过程中冷却能力达不到正常生产的要求,影响企业正常生产;同时由于填料的老化、结垢堵塞造成冷效不稳定、运行成本高、维修费用大。2002年公司对其中两台进行改造,选用南通市祥云冷却塔有限公司无填料冷却塔技术,经过200多天的连续运行,无填料冷却塔比原来的有填料冷却塔冷效好且免维护,2003年又购进两台400t/h无填料冷却塔。这4400t/h无填料冷却塔自投产以来,运行稳定,冷却能力比原来的填料冷却塔有显著的提高。

 

原理及流程

节能型无填料冷却塔,主要包括收水器、配水系统、水气分配装置、风筒、带集水盘的进出水箱、进风百叶窗等部件。热水(60-80kPa)由射流器向上喷射(射程4-5m),形成抛物线状回落到集水池中。外界冷空气由辅助风机抽吸在塔中与水粒接触,经过水气混合层、整流器、收水器、风筒排向大气。

     

          

 

射流无填料冷却塔和机力通风塔的差别是无填料,由射流器把填料的布水和换热功能密切结合在一起,所需要的空气量,则由辅助风机做功来完成,当塔内的水滴经喷嘴向上喷射达到一定高度时,又形成回落,所以实际水滴经历了顺流和逆流的两个过程,水滴在塔内停留时间较长,热交换相对充分,并因射流器的独特构造,在射流的同时,在射流器的周围构成负压,部分气流进入射流器与水溶合在一起喷出,利于水滴的细化并强化水滴的热交换。

    室外空气经辅助风机做功在塔内流动,由于射流塔内流场的特殊规律及射流器的辅助效果,所消耗的风机动力比机力填料塔要小一些,因此和机力填料塔相对比,效率高和耗电少,使射流无填料风机辅助通风的冷却塔能耗更低。

 

 

技术特点

1)节能型无填料冷却塔采用蜗壳式引风射流喷头,取消了传统的淋水填料,使水气不在淋水填料中进行热交换,解决了因为填料的结垢,堵塞而引起的冷却效率差,影响冷冻机或压缩机的效率,大大节省了更换淋水填料的成本,也节省了人力资源,引风射流喷头连接在配水系统管道上,均匀分布在冷却塔下部,水与冷风同时往上喷,且冷却塔顶部有传动装置吸风,再加上冷却塔的引风射流喷头与收水器底部的高度差为3.3-4.3m,这样水从喷头喷出后呈雾状,水滴一上一下的落差约在6.6-8.6m,使水与空气充分接触,冷却效率明显提高。

2)改进了收水器,在塔顶部安装二层高效收水器,使水滴在收水器中撞击机率远高于常规收水器,一层收水器可以把上升的水珠碰撞后下落,第二层起到收水作用,水滴不致溢出,热空气被排出塔外,无飘水现象。

3)冷却塔中部设有雾气整流装置,使喷上去的水被雾化,变成很小水滴,使塔内的水气均匀平稳,回落水滴均匀,在抽风的旋转作用下起阻止水滴集结的作用。在引风喷头下方安装水气分配装置,起到进风均匀分配,使水均匀下落至底面并和进来的冷风再次充分接触。 

 

                    

 

项目监测情况

2002年南通江山农药化工股份有限公司将机力通风冷却塔中的两台进行改造,选用南通市祥云冷却塔有限公司的无填料冷却塔技术,经半年多运行无填料冷却塔比原来的有填料冷却塔冷效好且免维护,2003年又购进两台400t/h无填料冷却塔。这4400t/h无填料冷却塔自投产以来,运行稳定,能够满足生产需求。监测单位于2007929对项目进行了现场实地调研监测,并对以往的生产运行数据进行了统计分析。

 

          

 

1、节电效果

4台无填料冷却塔比有填料冷却塔1年可节约用电8.24kWh,节电率为14.65%

两台改造的无填料冷却塔和新安装的两台无填料冷却塔从运行到现在运行平稳,现场监测选取2006年的运行数据,对4台无填料冷却塔和4台有填料冷却塔进行分析对比。

2、经济效益

南通市的工业用电电价为0.8/kWh4台无填料冷却塔比有填料冷却塔1年节省14.592万元。

3、环境效益

2006年,4台无填料冷却塔相对4台有填料冷却塔年可减排二氧化碳23.66t(以碳计)。

4、投资回收期

项目投资回收期= =0.912年,既11个月。

5、适用对象

该技术在石化、化工、冶金、电力、建筑、医药、中央空调等领域的逆流冷却塔上均可应用。

在已建成冷却塔的改造和新建冷却塔的选型等方面,如果能充分考虑到节水节能的需要,冷却塔的先进技术,在工程实践上具有十分重要的应用推广价值。

无填料冷却塔冷却技术在机力冷却塔上得到平稳运行, 无填料冷却塔冷却技术在企业发电厂的双曲线冷却塔上也实现了成功运用。

 

                    

 

案例源单位简介

南通江山农药化工股份有限公司是由成立于1958年的国家大型企业南通农药厂为主体设立的A股上市公司,是大型综合性化工企业,已通过ISO9001质量体系认证。

主要产品包括农药、氯碱、精细化工、高分子材料四大类近50个品种,公司主要产品有除草剂、杀菌剂等农药,通用树脂、特种树脂等化工材料,多聚甲醛、甘氨酸等精细化工中间体以及氯甲烷、氯碱等基础化工原料。畅销全国并远销 40多个国家和地区。

公司产品以“江山”为商标,是中国农药行业第一块中国驰名商标。江苏省著名商标。公司在国家级南通开发区建设新农药、新材料、精细化工和基础化工基地。

 

                    

 

案例源单位评价

我公司原有六台400t/h的横流式冷却塔,因使用年限较长,冷却塔进出水温度只有2,每年夏季已威胁到机组的安全运行,有一台机组被迫停机。20024月,由南通市祥云冷却塔有限公司改造的22×400t/h新型节能型无填料冷却塔运行成功后,2003年又安装了22×400t/h节能型无填料冷却塔,原400t/h横流式冷却塔电机匹配功率22kW,现电机匹配功率只需要15kW,且冷却水进出水温差可达10,冷却效果十分明显,并且省去了因原有填料冷却塔的结垢、堵塞、填料老化等原因而产生的维修、维护麻烦。节能型无填料冷却塔,经我公司近5年的运行,冷效稳定,是真正的免维护设备。

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