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無填料冷卻技術在機力冷卻塔的應用

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案例研究目的

南通江山農藥化工股份有限公司將原先的填料冷卻塔改造為無填料冷卻塔,通過對該項目進行監測、研究,著重從理論、應用、市場潛力及經濟效益等方面分析無填料冷卻塔使用的實際效果和推廣的可行性。

      

          

 

項目總投資

該項目總投資16萬元(包括運費、安裝費用)。

 

節能效果

無填料冷卻塔結構簡單,使用后維修少,冷卻效率得到提高。按20064臺無填料冷卻塔運行情況,年節電8.24kWh,節電率為14.65%

 

投資回收期

項目投資回收期為11個月。

 

適用對象

目前,無填料玻璃鋼料冷卻塔的冷卻技術,適用于化工、印染、鋼鐵、中央空調、熱電等企業的中小型循環水冷卻系統。

 

案例源單位

南通江山農藥化工股份有限公司

 

監測單位

山西省節能監測中心

 

案例研究概述

南通江山農藥化工股份有限公司原有6400t/h填料冷卻塔,在使用過程中冷卻能力達不到正常生產的要求,影響企業正常生產;同時由于填料的老化、結垢堵塞造成冷效不穩定、運行成本高、維修費用大。2002年公司對其中兩臺進行改造,選用南通市祥云冷卻塔有限公司無填料冷卻塔技術,經過200多天的連續運行,無填料冷卻塔比原來的有填料冷卻塔冷效好且免維護,2003年又購進兩臺400t/h無填料冷卻塔。這4400t/h無填料冷卻塔自投產以來,運行穩定,冷卻能力比原來的填料冷卻塔有顯著的提高。

 

原理及流程

節能型無填料冷卻塔,主要包括收水器、配水系統、水氣分配裝置、風筒、帶集水盤的進出水箱、進風百葉窗等部件。熱水(60-80kPa)由射流器向上噴射(射程4-5m),形成拋物線狀回落到集水池中。外界冷空氣由輔助風機抽吸在塔中與水粒接觸,經過水氣混合層、整流器、收水器、風筒排向大氣。

     

          

 

射流無填料冷卻塔和機力通風塔的差別是無填料,由射流器把填料的布水和換熱功能密切結合在一起,所需要的空氣量,則由輔助風機做功來完成,當塔內的水滴經噴嘴向上噴射達到一定高度時,又形成回落,所以實際水滴經歷了順流和逆流的兩個過程,水滴在塔內停留時間較長,熱交換相對充分,并因射流器的獨特構造,在射流的同時,在射流器的周圍構成負壓,部分氣流進入射流器與水溶合在一起噴出,利于水滴的細化并強化水滴的熱交換。

    室外空氣經輔助風機做功在塔內流動,由于射流塔內流場的特殊規律及射流器的輔助效果,所消耗的風機動力比機力填料塔要小一些,因此和機力填料塔相對比,效率高和耗電少,使射流無填料風機輔助通風的冷卻塔能耗更低。

 

 

技術特點

1)節能型無填料冷卻塔采用蝸殼式引風射流噴頭,取消了傳統的淋水填料,使水氣不在淋水填料中進行熱交換,解決了因為填料的結垢,堵塞而引起的冷卻效率差,影響冷凍機或壓縮機的效率,大大節省了更換淋水填料的成本,也節省了人力資源,引風射流噴頭連接在配水系統管道上,均勻分布在冷卻塔下部,水與冷風同時往上噴,且冷卻塔頂部有傳動裝置吸風,再加上冷卻塔的引風射流噴頭與收水器底部的高度差為3.3-4.3m,這樣水從噴頭噴出后呈霧狀,水滴一上一下的落差約在6.6-8.6m,使水與空氣充分接觸,冷卻效率明顯提高。

2)改進了收水器,在塔頂部安裝二層高效收水器,使水滴在收水器中撞擊機率遠高于常規收水器,一層收水器可以把上升的水珠碰撞后下落,第二層起到收水作用,水滴不致溢出,熱空氣被排出塔外,無飄水現象。

3)冷卻塔中部設有霧氣整流裝置,使噴上去的水被霧化,變成很小水滴,使塔內的水氣均勻平穩,回落水滴均勻,在抽風的旋轉作用下起阻止水滴集結的作用。在引風噴頭下方安裝水氣分配裝置,起到進風均勻分配,使水均勻下落至底面并和進來的冷風再次充分接觸。 

 

                    

 

項目監測情況

2002年南通江山農藥化工股份有限公司將機力通風冷卻塔中的兩臺進行改造,選用南通市祥云冷卻塔有限公司的無填料冷卻塔技術,經半年多運行無填料冷卻塔比原來的有填料冷卻塔冷效好且免維護,2003年又購進兩臺400t/h無填料冷卻塔。這4400t/h無填料冷卻塔自投產以來,運行穩定,能夠滿足生產需求。監測單位于2007929對項目進行了現場實地調研監測,并對以往的生產運行數據進行了統計分析。

 

          

 

1、節電效果

4臺無填料冷卻塔比有填料冷卻塔1年可節約用電8.24kWh,節電率為14.65%

兩臺改造的無填料冷卻塔和新安裝的兩臺無填料冷卻塔從運行到現在運行平穩,現場監測選取2006年的運行數據,對4臺無填料冷卻塔和4臺有填料冷卻塔進行分析對比。

2、經濟效益

南通市的工業用電電價為0.8/kWh4臺無填料冷卻塔比有填料冷卻塔1年節省14.592萬元。

3、環境效益

2006年,4臺無填料冷卻塔相對4臺有填料冷卻塔年可減排二氧化碳23.66t(以碳計)。

4、投資回收期

項目投資回收期= =0.912年,既11個月。

5、適用對象

該技術在石化、化工、冶金、電力、建筑、醫藥、中央空調等領域的逆流冷卻塔上均可應用。

在已建成冷卻塔的改造和新建冷卻塔的選型等方面,如果能充分考慮到節水節能的需要,冷卻塔的先進技術,在工程實踐上具有十分重要的應用推廣價值。

無填料冷卻塔冷卻技術在機力冷卻塔上得到平穩運行, 無填料冷卻塔冷卻技術在企業發電廠的雙曲線冷卻塔上也實現了成功運用。

 

                    

 

案例源單位簡介

南通江山農藥化工股份有限公司是由成立于1958年的國家大型企業南通農藥廠為主體設立的A股上市公司,是大型綜合性化工企業,已通過ISO9001質量體系認證。

主要產品包括農藥、氯堿、精細化工、高分子材料四大類近50個品種,公司主要產品有除草劑、殺菌劑等農藥,通用樹脂、特種樹脂等化工材料,多聚甲醛、甘氨酸等精細化工中間體以及氯甲烷、氯堿等基礎化工原料。暢銷全國并遠銷 40多個國家和地區。

公司產品以“江山”為商標,是中國農藥行業第一塊中國馳名商標。江蘇省著名商標。公司在國家級南通開發區建設新農藥、新材料、精細化工和基礎化工基地。

 

                    

 

案例源單位評價

我公司原有六臺400t/h的橫流式冷卻塔,因使用年限較長,冷卻塔進出水溫度只有2,每年夏季已威脅到機組的安全運行,有一臺機組被迫停機。20024月,由南通市祥云冷卻塔有限公司改造的22×400t/h新型節能型無填料冷卻塔運行成功后,2003年又安裝了22×400t/h節能型無填料冷卻塔,原400t/h橫流式冷卻塔電機匹配功率22kW,現電機匹配功率只需要15kW,且冷卻水進出水溫差可達10,冷卻效果十分明顯,并且省去了因原有填料冷卻塔的結垢、堵塞、填料老化等原因而產生的維修、維護麻煩。節能型無填料冷卻塔,經我公司近5年的運行,冷效穩定,是真正的免維護設備。

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