工业实用效率

为您的应用选择冷却塔-横流还是逆流?

高效的热交换是HVAC系统设计中的一个重要要求,为支持项目独特的冷却目标,您指定的冷却塔类型需要仔细考虑。在确定了您的应用所需的工艺参数后——吨位、范围和接近——冷却塔能力可以进行分析。

Crossflow(左)和逆流(右)

为您的应用程序进行Crossflow(左)和逆流(右)冷却塔取决于对您的项目规格最重要的因素。

由于诱导的横向和逆流冷却塔的草稿都具有不同的优点,所以您的应用程序的设计要求和条件决定了您的项目的相应冷却塔。交叉流和逆流冷却塔之间的根本差异是通过塔的空气如何与冷却的过程水相互作用。在十字流塔中,空气在落水的方向上水平行进。在逆流塔中,空气在相反的方向(计数器)上垂直向上移动到下降水的方向。

组件图形

虽然交叉流和逆流塔的结构和机械部件相似,但特定于应用的设计要求应确定塔式。
Crossflow和逆流原理图
横流和逆流冷却塔之间的根本区别是空气如何通过冷却塔与被冷却的过程水相互作用。在横流塔中,空气沿水流下落的方向水平流动。在逆流塔中,空气以与下落的水相反的方向垂直向上流动。

物理大小-占用空间

每个冷却塔都需要一定体积的空气来有效地在工艺水中交换热量。因此,必须考虑到冷却塔的平面和高度记住。

在冷却能力高达750吨(3295kW)时,具有垂直堆叠组件的逆流冷却塔可能比横流冷却塔需要更少的平面面积。超过750吨的标志,因为横流塔模块是在较高的吨位上垂直堆叠的,与横流塔相比,逆流塔在占地面积上几乎没有优势,有时还会占用更多的平面面积。

根据应用,甚至在小于750吨的热负荷下,交叉流冷却塔可能需要较少的总面积,因为空气入口的位置和数量 - 与四个空气入口相比,十字流塔有两个空气入口逆流塔。

横流和逆流足迹

根据应用,由于空气入口的位置和数量,横流冷却塔可能需要比逆流塔更少的总面积;与逆流塔的四个空气入口相比,十字塔有两个空气入口。

维护

常规维护对于延长冷却塔的寿命是必不可少的,因此维护可访问性是考虑因素。空气与每个塔式的过程水相互作用的方法产生两种不同的增压区域。此空间对维护可访问性直接影响。

在交叉流冷却塔中,气流从水平空气入口方向转向填充介质后面的垂直放电方向。这在塔内创造了一个高大,易于通道的全罐,用于检查和维修冷水盆,漂移消除器,电机,驱动系统,以及冷却塔顶部的风扇。

逆流冷却塔将空气从水平旋转到填充介质下方的垂直流动。虽然这促进了冷水盆地的良好进入,但塔架的其余部分更紧凑,整体高度较低。这会对喷涂系统,消除器,电机,驱动系统和风扇产生有限的访问。

横流式的冷却塔

十字流过冷却塔的大增压面积易于维护。

逆流冷却塔

逆流冷却塔的堆叠组件不太可供服务。

整机重量

由于交叉流动塔的较大的占地面积,额外的结构支撑和钢壳,额外的结构支撑和钢壳,额外的结构支撑和钢壳,但额外的结构支架和钢壳,而易于维护进入和用于水分布的额外管道,其总运输和运行权重比逆流塔更重。然而,较轻的容量起皱通常需要提升到升高的单个模块,其在较高的吨位处垂直堆叠。必须将潜在的起重机和后勤储蓄免受每种细胞额外选择的需求。

重力给水和压力给水分配

交叉流和逆流冷却塔之间的显着设计差异是水分布在填充介质上的方法。

在十字流冷却塔中,将工艺水泵送到塔的顶部进入热水分布盆地。分配盆地不可于气流,重力喂食。喷嘴后面的唯一驱动力是喷嘴本身上方的水静压头。重力馈送的十字流水分配的一个优点是它可以在操作中清洁,因为它可以从冷却塔的外部容易地进入。

在逆流冷却塔中,工艺水被泵入一个密封的集箱。然后,集箱将水分配到分支臂和喷嘴中,形成一个加压水分配系统。与重力给水系统不同,逆流塔的配水系统需要关闭水泵来清洗喷嘴和冷水盆。要检查和清洁喷嘴,必须进入塔内的一个爬行空间。

可变流量和冷天气操作

如果冷却塔能在变流量条件下运行,就有显著的节能机会。当条件允许时(减少热负荷或凉爽的环境条件),减少冷却塔上的流量而不是过程,使过程以最有效的方式运行。可变流量,或“降压”,是一种方式,以最大限度的有效性安装冷却塔能力的任何工艺流程。

带舷外水入口和整体入口百叶窗的交叉流冷却塔处理非常高的调节率(高达70%以上)。逆流冷却塔架分配系统不像易于修改;可以实现高达50%的调节,但可能需要额外的泵头。

选择冷却塔在冻结条件下操作时,冷天气操作至关重要。冰形成是一种危险的危险,可以损坏塔部件,包括高效传热填充介质。冰损伤的影响可能导致更高的冷凝器水返回温度和峰值冷却季节内的冷却器能量消耗。

横流冷却塔在寒冷天气中性能特别好。它的重力给水分配系统——即使降低到设计流量的30%——水仍然可以均匀地分布在填充物上。均匀的分配可以防止水的流动,冰的发展,不可预测的性能,水垢的积累,以及潜在的损害塔。在寒冷天气运行时,在热水池中使用杯或坝等设备可以保持热负荷朝向填方的天气暴露面,减轻冰堆积。

在低流动操作时,逆流冷却塔具有较少的头部压力和更少的喷嘴,以在填充的整个横截面上分配水,允许不均匀的分布。不均匀的分布导致水流,冰开发,不可预测的性能,规模累积和塔潜在损坏。

最小流量取决于塔型和模型。确保冷却塔制造商了解最小预期流量,并确认冷却塔可以处理所需的液压范围。

百叶窗设计用于在冷却塔内保持水。它们防止飞溅,这可以在冻结环境条件下变成冰。整体百叶窗纳入一些十字流塔的填充有助于保持填充物中的水。这不提供外部表面进行冰开发。逆流塔百叶窗与冷水盆地附近的填充物分开。在冷水盆地中溅起的湍流水可以在冻结天气期间导致百叶窗上的冰积累。

冷却塔可变流量

可变流量杯 - 当在寒冷的天气中操作交叉流冷却塔时,热水盆中的杯子或坝等装置将热负荷保持在暴露于元件的填充物的一侧。

传热填充

逆流填充物和横流填充物的形状和大小都不同。你的冷却塔的适当填料应该主要基于水化学。悬浮物、生物生长潜能以及可能导致结垢的工艺水成分的信息必须在设计过程的早期确定。

平衡特定填料的性能要求和工艺水的水化学成分是选择正确的填料和冷却塔类型的重要因素。最好的填充物类型,无论是薄膜填充物还是飞溅填充物,取决于生物生长潜力和你的水源水中的悬浮物水平。冷却塔制造商发布的指导方针,可以用来帮助确定您的过程水源的质量。

高效PVC薄膜填充通常用于冷却塔,含有清水。该填充物在交叉波纹板中制造,其将下降水延伸到PVC片材表面上的薄膜中。然后水与通过塔的气流相互作用,以便于传热。由于可获得的空气 - 水接触的表面积更多,因此薄膜填充类型比飞溅填充更有效。

由于其对堵塞和污垢的倾向倾向,电影填充不合适。Splash填充更容易耐脏水源,但具有较低的热效率,需要更大的结构。这通常使其比薄膜填充型塔更昂贵,用于给定负载。

抗冲击薄膜填充在高效薄膜填充和飞溅填充的效果之间提供了一种快乐的介质,填充了热性能和堵塞电阻。

概括

选择一个交叉流和逆流冷却塔为您的应用取决于您的项目规格最重要的因素。这两种类型都是支持冷水机和实现高效蒸发冷却的有效手段,但有一些明显的设计差异。

Crossflow和逆流冷却塔区别

  • 跨流量优势
  • 能够高达70%的翻转
  • 在冷天气应用中表现良好
  • 塔在运行中可以清洁配水系统
  • 更多访问日常维护
  • 使用高效传热填充

逆流的优势

  • 较小的脚印高达约750吨(带薄膜填充)
  • 可能降低运行重量
  • 可能更容易安装
  • 适应各种填充类型,以解决源水质量

关于作者

Eric Rasmussen是SPX Cooling Technologies, Inc., Overland Park, KS的高级产品经理和注册工程师。

关于SPX Cooling Technologies, Inc.

SPX冷却技术,Inc。是一家领先的冷却塔,蒸发流体冷却器,蒸发器冷凝器,工业蒸发器和风冷热交换器的领先制造商,提供冷却解决方案,组件和技术支持,用于加热,通风和空调(HVAC),制冷,以及工业过程冷却应用近一个世纪。SPX冷却技术及其产品品牌是SPX Corporation的一部分。有关更多信息访问www.spxcooling.com.

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