噴霧推進通風(fēng)冷卻塔的節(jié)能創(chuàng)新

史仲文

（海南省金航信諾冷卻塔研究院，?？?570100）

噴霧推進通風(fēng)冷卻塔的節(jié)能創(chuàng)新

史仲文

（海南省金航信諾冷卻塔研究院，?？?570100）

簡介了冷卻塔的發(fā)展及現(xiàn)狀，分析了傳統(tǒng)普通電驅(qū)動冷卻塔存在的缺陷，以及噴霧推進通風(fēng)冷卻塔在節(jié)能創(chuàng)新方面的優(yōu)勢。

冷卻塔；節(jié)能；創(chuàng)新

隨著全球變暖趨勢的日益嚴(yán)重，環(huán)境問題被普遍關(guān)注，制冷行業(yè)的發(fā)展面臨著機遇和挑戰(zhàn)。一方面，對制冷設(shè)備效率的要求將提高；另一方面，制冷的節(jié)能環(huán)保性能要求也在增高。而在制冷行業(yè)，冷卻塔的節(jié)能創(chuàng)新是個不可忽視的問題。

冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過水的蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。冷卻塔的降溫作用非常重要，一方面冷卻塔降低了設(shè)備的進水溫度，直接降低了設(shè)備對進水降溫處理的耗能和損耗；另一方面，冷卻塔能輔助提高運行設(shè)備的穩(wěn)定性，使設(shè)備更易于控制。

冷卻塔的應(yīng)用在現(xiàn)今相對普及化，但市場普遍使用的傳統(tǒng)用電冷卻塔卻存在很多缺點，在使用過程中會產(chǎn)生浪費資源、噪聲過大等現(xiàn)象。為了克服這些缺點，噴霧推進通風(fēng)冷卻塔應(yīng)運而生。

1　冷卻塔技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

從1949年到1978年將近30年的時間里，我國的冷卻塔技術(shù)經(jīng)歷了直流水、水池、噴淋池、鼓風(fēng)通風(fēng)冷卻塔、自然通風(fēng)冷卻塔多個階段。改革開放以后，伴隨著對國外先進冷卻塔技術(shù)引進、消化和吸收，20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了冷卻塔熱，其中最引人關(guān)注的是數(shù)以百計的冷卻塔制造商的涌現(xiàn)。大批工程項目建設(shè)冷卻塔技術(shù)的進步，大大縮小了我國與發(fā)達國家的差距，基本跟上了冷卻塔技術(shù)發(fā)展的步伐。現(xiàn)今我國完全有能力依靠自己的技術(shù)滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用冷卻塔的需要。但是我國的冷卻塔技術(shù)與國外先進技術(shù)差距還很大，比如冷卻塔的科研、設(shè)計、制造三方面相互脫節(jié)，冷卻塔市場上大多是仿制國外冷卻塔，但由于自身“消化吸收”不夠，無法達到高效、節(jié)能的目的。

近幾年來，國內(nèi)的冷卻塔技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，技術(shù)愈發(fā)成熟，冷卻效果達到了預(yù)期設(shè)想，并且以其優(yōu)惠價格深受國內(nèi)外用戶的青睞。

目前冷卻塔的分類方式很多，如按熱水和空氣的流動方向，可分為逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔；按用途可分為中央空調(diào)用冷卻塔、工業(yè)用冷卻塔；按噪聲級別分可分為普通型冷卻塔、低噪型冷卻塔、超低噪型冷卻塔。這些分類無好壞之分，主要是在冷卻塔的大體性質(zhì)上的分類，而針對本文闡述的噴霧推進通風(fēng)冷卻塔的性能以及噴霧推進通風(fēng)冷卻塔的科技創(chuàng)新，所以將冷卻塔分為傳統(tǒng)普通電動驅(qū)動冷卻塔和噴霧推進通風(fēng)冷卻塔，這一點也表明了噴霧推進通風(fēng)冷卻塔具有不用電的劃時代意義。

普通電驅(qū)動冷卻塔其動力來源主要是電力作用，“以風(fēng)機作為空氣動力裝置，帶動氣流運動，使循環(huán)冷卻水在調(diào)料層內(nèi)進入塔內(nèi)空氣進行熱交換”［1］采用電機力取風(fēng)，在取風(fēng)過程中，隨著塔內(nèi)電動機的運轉(zhuǎn)，不可避免地會加大電循環(huán)，存在耗電量大的問題，電能的高耗費會導(dǎo)致企業(yè)在冷卻塔使用中產(chǎn)生高額成本。用電的特性導(dǎo)致對機身的消耗損害較大，企業(yè)每年需對電動機、減速器等進行維修、維護、更換費用非常大，運行成本高，不利于企業(yè)的發(fā)展。使用電動機驅(qū)動容易因為室外高溫、線路老化等因素，不能避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，安全系數(shù)相對較低?！半姍C、風(fēng)機和傳動機構(gòu)，難以避免噪音和振動困擾”［2］，原因在于風(fēng)機電動機和減速箱的運轉(zhuǎn)增大了冷卻塔的震動和噪聲，因而會形成較大的噪聲污染。更重要的是，傳統(tǒng)普通電驅(qū)動冷卻塔的風(fēng)機轉(zhuǎn)速是固定的，不能隨著水流量或壓力的變化而變化，風(fēng)量也不能隨之改變，使冷卻塔的氣水比達不到最佳的狀態(tài)，效率低下造成能源浪費，冷效功能差，沒有提升的空間。并且隨著季節(jié)變化，效率和冷卻都會遭到影響，產(chǎn)品穩(wěn)定性低。

這些缺點的存在，使得冷卻塔不得不做出科技性的創(chuàng)新以避免被淘汰。噴霧推進通風(fēng)冷卻塔克服了傳統(tǒng)普通電驅(qū)動冷卻塔的缺點，達到了技術(shù)上的實用創(chuàng)新。

2　噴霧推進通風(fēng)冷卻塔及其優(yōu)點

噴霧推進通風(fēng)冷卻塔由塔體、風(fēng)筒、淋水板、收水器以及具有噴霧和鼓風(fēng)雙重效果的噴霧推進霧化裝置所組成。其中噴霧推進霧化裝置是塔的核心部件，主要由進風(fēng)道、噴桿、風(fēng)葉、噴球、噴嘴、旋轉(zhuǎn)軸承和底座組成。該裝置位于冷卻塔中，熱水從冷卻塔進水管道進入，經(jīng)底座進入噴桿，再進入噴球。由于水從噴球的一側(cè)進入，水流沿噴球內(nèi)的圓錐形柱子高速轉(zhuǎn)動，并沿錐心指向的噴嘴方向噴射出來，推動噴霧霧化裝置高速轉(zhuǎn)動，風(fēng)葉也隨著轉(zhuǎn)動。向上扇風(fēng)，風(fēng)沿進風(fēng)道進入噴嘴，與噴射出來的水充分溶合，水得到充分霧化，并高效降溫。噴霧霧化裝置結(jié)構(gòu)示意見圖：

噴霧霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖

噴霧推進通風(fēng)冷卻塔特點：

（1）不用電

噴霧推進通風(fēng)冷卻塔取消了傳統(tǒng)冷卻塔中的電動風(fēng)機，以循環(huán)水系統(tǒng)中存在的水流壓力為驅(qū)動力，驅(qū)動冷卻塔運行，從而節(jié)省了電動風(fēng)機所消耗的大量電能，并且節(jié)約了控制電動風(fēng)機所需的電纜、配電柜、控制柜等費用，做到了真正的節(jié)能環(huán)保，也大大降低了運行成本。

（2）節(jié)約水

冷卻塔設(shè)計合理的塔體結(jié)構(gòu)有效降低了水的外濺，塔頂安裝有性能優(yōu)良的收水器、有效控制飄水。利用中國專利—無飄水旋轉(zhuǎn)布水器，使出水管的水在空間的落差距離最短，降低撞擊速度，減少了泡沫產(chǎn)生，大大減少損失，確保飄水在萬分之一以下。

（3）超低噪聲

噴霧推進通風(fēng)冷卻塔已通過?？谑协h(huán)境保護監(jiān)測站的噪聲監(jiān)測，噪聲指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7190.1-2008的規(guī)定，去除了傳統(tǒng)的風(fēng)機馬達、減速機等轉(zhuǎn)動機械設(shè)備，消除了電動風(fēng)機及傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的各種噪聲，使得產(chǎn)品噪聲降到最低，因而特別適合用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校及居民區(qū)等。

3　噴霧推進節(jié)能圓形冷卻塔的經(jīng)濟、社會效益

1）節(jié)約水源，有效減少了水資源的浪費；2）節(jié)省電能，減少二氧化碳排放，減少排污，噪聲達標(biāo)，不影響居民休息，電纜、電器節(jié)省為國家節(jié)省資源，對環(huán)境友好；3）應(yīng)用領(lǐng)域廣，具有的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品輻射能力強，既帶來了可觀的經(jīng)濟收益，又推動了冷卻塔行業(yè)的發(fā)展，間接促進了社會經(jīng)濟收入。同時行業(yè)的技術(shù)革新和產(chǎn)品的多樣化又能推進行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級。

4　結(jié)語

目前，我國能源的利用率偏低，與國際先進水平相比，低約10%，可我國的能源消耗卻很大，并且單位GDP能耗是世界平均水平的3倍左右，這也表明了我國在能源資源方面存在嚴(yán)峻局面，所以必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。技術(shù)革新是時代的要求，在冷卻塔方面，噴霧推進通風(fēng)冷卻塔不用電等特性，真正達到了節(jié)能與創(chuàng)新的要求，因而得到了越來越多的關(guān)注和重視。

［1］ 馬金輝，周彤.公共建筑冷卻塔的減振及降噪措施的探討［J］.建筑與環(huán)境，2009（6）.

［2］ 裴秀英.有風(fēng)機與無風(fēng)機冷卻塔的經(jīng)濟性分析［J］.冷藏技術(shù)，2008（2）.

Energy Saving & Innovation of Aeration Cooling Tower Pushed by Spray

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1006-5377（2016）09-0050-02