工業(yè)冷卻塔消霧節(jié)水改造新技術(shù)

于凱華 李玉秋

荏原冷熱系統(tǒng)（中國）有限公司 山東煙臺 265500

目前，工業(yè)冷卻塔對周圍環(huán)境的不利影響主要有：（1）冷卻過程耗水量大；（2）冷卻塔排出的濕熱空氣在低濕度或高濕度環(huán)境中凝結(jié)，形成白霧，降低能見度，含有溶解性SAL。TS或固體顆粒，增加附近區(qū)域的濕度，造成霜凍或霧，從而造成周邊損壞。環(huán)境會造成不利影響。因此，有必要加強工業(yè)冷卻塔消霧節(jié)水改造。

1 工業(yè)冷卻塔消霧節(jié)水改造新技術(shù)

1.1 冷卻塔活動風(fēng)門改造

為防止冬季冷季濕熱氣體與冷空氣相遇時白霧造成能見度低，可關(guān)閉活動氣閥，防止?jié)駸釟怏w擴散，達(dá)到除霧的目的。這不僅減少了空氣污染，而且也減少了附近居民生產(chǎn)和生活中的許多麻煩。同時，在炎熱的夏季使用時，工業(yè)冷卻塔運輸不需要除霧，其活動氣閥打開，直接排入大氣的濕熱空氣不會產(chǎn)生煙霧。這種運行方式與普通工業(yè)冷卻塔類似，達(dá)到了節(jié)能的目的[1]。

1.2 空冷器外置

立式空冷器布置在塔外，不增加原塔的負(fù)荷，空冷器的傳熱面積不受原塔室高度的限制，可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計。優(yōu)化空冷器與原塔的距離，保證氣流順暢均勻，避免跑偏。具體來說，為了盡量減少對原冷卻塔的改造，只拆除了兩塊氣室壁板。混凝土是用來澆鑄冷卻塔兩側(cè)的基礎(chǔ)?；A(chǔ)與鋼結(jié)構(gòu)連接，起到空氣冷卻器的支撐作用?？諝饫鋮s器成排布置，上部與頂梁連接固定?？諝饫鋮s器的每段分別與進(jìn)氣橫管連接，并設(shè)有調(diào)節(jié)閥?？諝饫鋮s器的熱水出口通過管道與噴淋主管兩端連接。

1.3 翅片進(jìn)風(fēng)過濾

根據(jù)用戶對華北、東北、西北地區(qū)鰭片管束空冷器的反映，春季風(fēng)沙強、柳樹絮狀物時，散熱效果大大降低，鰭片間隙被粉塵絮狀物堵塞。冬季使用空氣冷卻時，不使用。因此，一些企業(yè)拆除了空氣室側(cè)壁上的翅片式空冷管束。在北方空冷行業(yè)中，飛沙堵塞散熱片間隙被稱為散熱片空氣冷卻器的“癌癥”。如果不采取有效措施加以控制，一旦翅片空冷受阻，其性能將由差變差，一兩年后將失去其功能。為了防止灰塵堵塞散熱片，保證散熱片管束和冷卻塔的長期運行，本工程在散熱片管束外安裝了過濾網(wǎng)和電動清洗裝置[2]。

1.4 冷凝模塊

蒸汽凝結(jié)水除霧裝置作為傳熱單元。本裝置對來自冷卻塔填料段的濕熱空氣和塔外的冷、干空氣進(jìn)行對流、冷凝換熱和冷卻。水蒸氣從濕空氣中冷凝并附著在濕空氣側(cè)的熱交換器板壁上。當(dāng)板壁上的液滴達(dá)到一定條件時，液滴脫落并從換熱器板壁上回收，從而達(dá)到節(jié)水除霧的目的。設(shè)置循環(huán)水進(jìn)塔鰭片管箱，降低循環(huán)水進(jìn)冷卻塔溫度和循環(huán)水溫差。同時，將進(jìn)入外界的干冷空氣加熱至適宜溫度，再與濕熱蒸汽混合，使空氣溫度和含水量顯著降低，消除了可見霧的產(chǎn)生條件。

1.5 消霧節(jié)水模塊

集水器支撐梁上采用鋼結(jié)構(gòu)制作安裝平臺，冷卻塔水汽回收模塊安裝在平臺高度范圍內(nèi)。模塊高度為800mm。在冷卻塔的兩側(cè)，混凝土檢修墻打開進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口安裝有手動控制角度的百葉窗（鍍鋅板）。百葉窗的開度根據(jù)外部氣象條件確定。拆除原進(jìn)水管，增加塔外出水與前換熱器進(jìn)水管連接，將換熱器出水與塔內(nèi)配水管連接，在冷卻塔兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口處安裝電動調(diào)節(jié)百葉窗，拆除冷卻塔集水梁與塔頂平臺之間的板，在拆卸處安裝換熱器和模塊，在換熱器和模塊外側(cè)安裝電動可調(diào)百葉窗?？p隙采用玻璃鋼密封，風(fēng)機葉片角度調(diào)整，部分塔更換噴淋填料，配水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)檢修。減霧節(jié)水的工藝流程為：循環(huán)水進(jìn)入塔入口管道進(jìn)入換熱器箱出口管道收集換熱器箱，再進(jìn)入分配管，水通過噴頭均勻噴灑到填料上部。冬季模式：上快門打開下快門關(guān)閉，夏季模式：下快門打開上快門關(guān)閉[3]。

1.6 翅片管內(nèi)的結(jié)垢清洗

為翅片管設(shè)置旁路清洗回路。當(dāng)翅片管的傳熱效果降低時，如果不是由于翅片堵塞引起的，則是由于鰭片管內(nèi)結(jié)垢引起的。此時，可將翅片管束從循環(huán)水系統(tǒng)切換到清洗回路，通過添加化學(xué)藥劑來清洗清洗管內(nèi)的結(jié)垢。清洗后，翅片管束與循環(huán)水系統(tǒng)相連，冷卻循環(huán)水。

2 改造優(yōu)勢與經(jīng)濟評價

經(jīng)過改造后的工業(yè)冷卻塔，比傳統(tǒng)的工業(yè)冷卻塔有了更多的優(yōu)勢：（1）節(jié)水。從現(xiàn)狀來看，我國水資源十分稀缺。隨著工業(yè)的發(fā)展，人類社會對水資源的需求只會增加。但是，改造后的工業(yè)冷卻塔在一定程度上達(dá)到了節(jié)水的目的，對水資源短缺有一定的緩解作用[4]。（2）減少霧霾的產(chǎn)生。我國部分地區(qū)霧霾問題嚴(yán)重，給人們的生產(chǎn)生活帶來極大的不便。改造后的工業(yè)冷卻塔達(dá)到了除霧的目的，對環(huán)境保護(hù)起到了一定的作用。（3）減少對環(huán)境的腐蝕。蝕性。長期來看，它們會腐蝕冷卻塔附近的建筑物和冷卻塔本身，從而降低冷卻塔的使用壽命。但是，改造后的工業(yè)冷卻塔減少了廢氣的排放，從而減少了建筑物和機器的腐蝕，延長了冷卻塔的使用壽命[5]。（4）減少能耗。改造后的冷卻塔在原有基礎(chǔ)上降低了能耗，對能源的保護(hù)意義重大。

3 結(jié)語

綜上所述，該冷卻塔改造項目的消霧效果明顯，有效降低了工廠的雨霧，改善了工廠周邊生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)的環(huán)境，具有良好的社會效益。