工业效率

为您的应用选择冷却塔-横流还是逆流?

通过高效的热交换了HVAC系统设计中的重要要求,您指定的冷却塔类型为支持您的项目独特的冷却目标需要仔细考虑。在确定应用程序所需的过程参数后 - 吨位,范围和接近 - 可以分析冷却塔功能。

横流(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。

组件的图形

逆流冷却塔和逆流冷却塔的结构和机械组成相似,但应根据具体应用的设计要求来确定冷却塔的类型。
横流和逆流原理图
交叉流和逆流冷却塔之间的根本差异是通过冷却塔的空气如何与冷却的过程水相互作用。空气在横向塔中水平横穿落水的方向。在逆流塔空气中,在相反的方向(计数器)上垂直地向下降水垂直行进。

物理尺寸 - 足迹

每个冷却塔都需要一定体积的空气来有效地交换工艺水中的热量。因此,冷却塔的平面面积和高度必须考虑到您的具体应用。

在冷却容量至约750吨(3295kW)时,具有垂直堆叠部件的逆流冷却塔可能需要比横流冷却塔更少的平面区域。除了750吨标记之外,由于横向塔模块垂直堆叠,逆流塔在占地面积与横流塔上没有任何优势,有时可以占用更多的计划区域。

这取决于应用程序,一个横向气流冷却塔可能需要更少的总面积比逆流塔甚至在热负荷低于750吨的位置和数量的空气入口——横向气流塔有两个进气道相比,四个空气逆流塔的入口。

Crossflow和逆流脚印

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。

逆流式冷却塔将填充介质下面的空气从水平流向垂直。虽然这为冷水盆提供了良好的通道,但塔的其余部分更加紧凑,整体高度更低。这就限制了对喷淋系统、消除器、电机、驱动系统和风扇的访问。

横流冷却塔

十字流过冷却塔的大增压面积易于维护。

逆流式冷却塔

逆流冷却塔的堆叠组件不太可供服务。

经营权重

横流冷却塔的整体运输和操作重量可能比逆流冷却塔更重,因为横流冷却塔占地面积更大,额外的结构支撑和易于维护的钢外壳,以及用于配水的额外管道。然而,通常需要更轻容量的起重机来提升单个模块,这些模块在更高吨位上垂直堆叠。潜在的起重机和后勤节约必须与每个单元额外挑选的需要进行权衡。

重力喂养和加压水分布

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,工艺水泵入密封箱中。然后,标准箱将水分配到分支臂和喷嘴中,产生加压分配系统。与重力馈电系统不同,逆流塔的配水系统需要泵关闭以清洁喷嘴和冷水盆。要检查和清洁喷嘴,必须在塔内进入爬行空间。

变流量和寒冷天气操作

如果冷却塔可以在可变流动条件下运行,则有显着的节能机会。当条件允许(减少热负荷或冷却环境条件)时,降低冷却塔上的流速而不是该过程保持过程以其最有效的方式操作。可变流量或“倾斜”是一种最大化安装冷却塔容量的有效性的方法,可以获得任何过程流程。

横流冷却塔与外部进水和整体进水百叶处理非常高的下降率(高达70%或更多)。逆流冷却塔分配系统不那么容易修改;可达到50%的降压,但可能需要额外的泵扬程。

当选择在低温条件下运行的冷却塔时,低温运行是至关重要的。冰的形成是一个一直存在的危险,可以破坏塔组件,包括高效率的传热填充介质。冰破坏的影响会导致凝汽器回水温度升高,增加冷却高峰季节的制冷机能耗。

十字流冷却塔在寒冷的天气中表现尤其好。凭借其重力供给水分配系统 - 即使趋势低至30%的设计流量 - 水仍然可以均匀地分布在填充物上。即使分配也可以防止水渠道,冰开发,不可预测的性能,规模累积,以及塔的潜在损坏。在冷天气操作期间,在热水盆地中使用杯子或坝等设备可以使热负荷朝向填充的天气暴露面,缓解冰块。

在低流量运行时,逆流冷却塔具有更小的水头压力和更少的喷嘴来在整个填充截面上分配水,从而允许不均匀分布。不均匀的分布会导致水的窜流,冰的发展,不可预测的性能,水垢的积累,和潜在的损害塔。

最小流速均为塔式和型号。确保冷却塔制造商了解最低预期的流速并确认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

逆流和交叉流填充都可以在形状和尺寸的形状变化。对冷却塔的适当填充应主要基于水化学。在设计过程中,必须在设计过程中确定悬浮的固体,生物生长潜力和有关工艺水中的成分的信息。

平衡特定填充材料所需的性能和工艺用水的水化学是为您的项目选择正确的填充和型冷却塔的重要因素。申请的最佳填充类型,薄膜填充或飞溅填充,取决于生物生长潜力和源水中悬浮固体的水平。冷却塔制造商公布可用于帮助确定工艺水源质量的指南。

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。

薄膜填料并不适用于所有的应用,因为它有较高的堵塞和污垢的倾向。喷溅填充对脏水水源更宽容,但热效率较低,需要更大的结构。对于给定的负载,这通常使它比薄膜填充型塔的成本更高。

在热工性能和抗堵塞性能方面,抗堵塞膜填料在高效膜填料和飞溅填料的功效之间提供了一个良好的媒介。

概括

为您的应用程序进行交叉流和逆流冷却塔之间的选择取决于对项目规格最重要的因素。两种类型都是有效的手段,用于支撑冷却器并实现有效的蒸发冷却,具有一些不同的设计差异。

横流和逆流冷却塔的区别

  • 横流式的优势
  • 可达70%的降噪能力
  • 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

逆流优势

  • 占地面积更小,可达750吨(充膜)
  • 潜在更低的工作重量
  • 可能更容易安装
  • 适合广泛的填土类型,以解决水源水质问题

关于作者

Eric Rasmussen是SPX冷却技术,Inc.,陆普利克,KS的高级产品经理和授权工程师。

关于SPX COUNT TECHNOGIES,INC。

SPX Cooling Technologies, Inc.是全球领先的冷却塔制造商,蒸发流体冷却器,蒸发冷凝器,工业蒸发器和风冷热交换器,提供冷却解决方案,组件和技术支持的采暖,通风和空调(HVAC),制冷,和工业过程冷却应用近一个世纪。SPX Cooling Technologies及其产品品牌是SPX Corporation的一部分。如需更多资料,请浏览www.spxcooling.com.

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