马利冷却塔基础知识Word格式文档下载.docx

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1.1=110吨水/小时

选用管道泵GD125-20可以满足；

而在只知道蒸发器Q=316000Kcal/h时，则可以通过以下公式算出需要多大的冷却塔：

316000×

1.25（恒值）=395000Kcal/h,

1.25——冷凝器负荷系数

395000÷

5=79000KG/h=79m3/h

79×

1.2（余量）=94.8m3/h（冷却塔水流量）

（电制冷主机—通式：

匹数×

2700×

1.2×

1.25÷

5000或冷吨×

3024×

5000

=冷却塔水流量m3/h）

——二、冷却塔的降温及耗水量分析

在冷却塔的水气热交换中，水蒸发吸收潜热、湿空气升温吸收显热，是冷却水温度降低的原因。

据热平衡原理有：

Q=r×

I+C×

CL×

ΔT,Kcal/h⑴或Q=LO×

（t1-t2）,Kcal/h⑵

式中，Q：

冷却水释放的热量，即是冷却水塔的热负荷或制冷量r：

水的蒸发潜热Kcal/h

I：

水的蒸发量Kg/hC：

空气的比热Kcal/kg.℃CL：

空气的质量流量Kg/h

ΔT=T2-T1：

空气通过水塔的温升℃LO：

冷却水的质量流量Kg/h

t1-t2：

冷却水进出塔的温差℃

众所周知：

水的蒸发潜热是很大的（约2427.9KJ/KG或580Kcal/KG）而空气的比热则是很小的（0.2Kcal/kg℃），所以两种热量传递方式中，尤其是在气候温度比较高时，水的蒸发吸收的热量是引起冷却水降温的主要原因，而水、气之间的温差传递则是次要的，二者比值将随着气候条件而变化。

通常，可设水蒸发吸热占总散热量的75~80%，温差传热占

20~25%，并以此比值估计水塔的空气用量，但是实际上则不然，许多资料表明，我公司实测数据亦证实，水蒸发吸收的热量随气候条件变化是很明显的，高可达95%以上，低则小于75%，了解冷却水塔的工作原理，就不难进行耗水量分析，如不考虑冷却水系统的漏损，则冷却水的消耗包括如下三部分：

①、冷却水的部分蒸发：

部分水蒸发引起冷却水消耗是正常的、必须的，其消耗量不仅同冷却水本身的质量、流量、降温幅度（即热负荷）有关，同时还和入塔空气的温度（包括干球温度和湿球温度）和质量流量有关，为了向用户提供较可信的蒸发数据，我公司在收集并分析有关数据的基础上，用试验方法验证，测得数据用如下公式计算的：

e=G（X2-X1）/L×

100%

式中：

e：

水的百分蒸发量%G：

空气的质量流量kg/h或kg/minL：

冷却水的质量流量kg/h或L/min

X2-X1：

空气在出塔和入塔时的含湿量kg/kg

下表列出收集的文献数据及本公司的实测数据，不难看出文献值的平均值与实测值是极其接近的。

因此，对冷幅为5℃（或9OF）的标准型冷却水塔，按0.83%冷却水量或0.166%冷却水量/1℃（或0.088%冷却水量/1OF）估计水的蒸发损失是可信的、合理的。

冷却水塔正常运行时的蒸发量

水的蒸发量

资料来源

水塔冷吨

e=E/LX100%

r=e/R.%L/℃

r=er.%L/OF

CTI

—————

0.180

0.100

ASHRAE

0.144

0.080

中国

0.149

0.083

MARLEY

40-300

0.94-0.69平均0.80

0.167-0.122平均0.142

0.093-0.068平均0.079

SHINWA

100

0.82

0.166

0.092

平均

0.803

0.158

0.088

注：

适用于标准设计条件的冷却水塔：

37℃/32℃/28℃MARLEY：

美国马利冷却塔公司

CTI：

美国冷却水塔协会

ASHRAE：

美国供热-制冷-空调工程师学会NARKET：

美国大型冷却塔制造厂SHINWA：

日本大型冷却塔制造厂

E：

水的蒸发量1/min

L：

冷却水量L/min

水的百分蒸发量%

R：

冷却水降温幅度℃或OF

r:

每降低1℃（OF）时水的百分蒸发量，%L/℃（OF）

②、冷却水的适量放空：

为了保证冷却水的水质达到国家环保要求，允许冷却水有一定比例的放空量，以便补充更新。

通常，此放空量控制在冷却水总量的0.3%，亦可由用户据环保技术规范自行确定放空量。

这里，简要介绍当前国际制冷空调界十分关注的一个问题，即冷却水中的肺亲和性菌，是如何繁殖，生长及应如何防止。

肺亲和性菌是一种病原细菌，其感染症状早在1942年就被列为不明原因的疾病而报道过，但引起人们十分震惊则是70年代中期的一次会议发生的严重死亡事件，1976年7月至8月间，美国费城饭店召开退伍军人会，到会者许多人发生原因不明的急性肺炎，很快不治而亡，死亡率达15.8%，因此后来便称之为《肺炎型退伍军人病》，经研究证实，这种病菌的生成、繁殖及传播与空调设备（包括冷却水塔）有关，原来，肺亲和性菌是一种在各种环境下均可发现且分布极广的士壤菌，广泛分布于自然界的土壤和水中。

之所以易在水塔的循环水中生成和繁殖，估计是由于水中的多种成份经不断浓缩又成为各种微生物滋生的营养液。

虽然目前尚未弄明白这种细菌什么条件下侵入及什么条件对其滋生最有利，但无疑地，水塔中循环水的水温（约20—32℃）周围潮湿的环境以及不断浓缩而形成的营养液，都为肺亲和性菌繁殖提供了条件，这种细菌在冷却塔运行时随水飘出而进入大气中，如被人们吸入，便被感染，尢其是老年慢性病患者和免疫性差的人更易染上。

基于上述，除非不准用冷却水塔，否则肺新和性菌侵入冷却水中并随水飘出而进入大气中是可能的，且又是难于避免的，可是，由于冷却水塔具有空冷式冷却设备所不能比拟的优点，如冷却效率高，逼近值可低到3~5℃，第一次投资和能耗低等，因此，在以前、现在乃至将来，它的广泛应用，已是人们所接受的事实，问题的关键是如何采取积极的有效的措施，来抑制肺亲和性菌的滋生和繁殖，综合国内外有关文献介绍的方法，大致如下：

A、定期于冷却塔循环水中投放消毒（杀菌）剂。

B、冷却塔应定期检查水质，定期清洗和换水。

C、降低冷却水营养化程度——即提供较大比例的补充水，有关资料指出：

补充水量占总量的4%时，仍可测出有肺亲和性菌，不言而谕，从防止肺亲和性菌滋生而言，补充水应大于总量的4%。

事实上，上述措施十分简便易行，但又是十分有效的，值得注意的是：

要明确制度，付之实施，持之以恒。

③、飘水损失

这是一项非正常的水耗，也是衡量一台冷却水塔技术性能的指标之一，通常飘水损失应控制在冷却水总量的0.2%以下，它的大小和水塔的结构（是否采取除水设备）、风机的性能（包括风量、风压及叶片角度的调节以及它们之间的匹配等）、水泵的匹配以及水塔的安装质量等因素有关。

综上所述，冷却水塔处于正常运行时，补充水量为总水量的1.3%。

（设计时建议加大到2.5%，如考虑抑制肺亲和性菌时，则应大于4%。

）

对于马利冷却塔而言，由于飘水损失极小，在运行时的自动补水量即为蒸发损失0.83%，设计时可加大到1%。

——三、冷幅△t和逼近度A对塔容量的影响

有两个名词术语，现定义如下：

冷幅△t∶△t=t1-t2

t1--进水温度，t2--出水温度

它等于冷却水进、出塔的温差，表示冷却水通过水塔后的降温幅度（简称冷幅△t），

△t值的大小是由使用者要求规定的，但如果一个水塔的热负荷和水流量确定时，它的大小也就被决定了。

逼近度A∶A=t2-tw2

tw2.--空气的湿球温度

它等于冷却塔出水温度与空气湿球温度之间的温差，表明出塔水温逼近湿球温度的程度，简称逼近度A，当一个冷却水塔的热负荷、水流量以及空气入塔条件确定时，逼近度

A是该塔容量的函数，较大容量的水塔，能得到较小的A值，即出水温度越逼近湿球温度，下面应用△t、A的定义解释几个用户关注的问题：

1、冷却塔出水温度能否低于32℃，比如说30℃或25℃？

和一般降温用的热交换器一样，逼近度A即是热交换器的冷端温度差，因此，冷却水塔的出水温度只能逼近空气的湿球温度而不能等于或低于湿球温度，否则，不仅散热面须趋于无限大，同时结构上要采取许多复杂的技术措施，基于上述，对冷却塔取A≥3℃是较适合的（CTI推荐：

取A≥t2=5OF或F≥2.8℃）,由此可推论出，若空气的湿球温度tW2=27

℃,那麽冷却水塔出水温度t2=30℃是有可能的，而t=25℃则是达不到的；

但如果tW2＜25

℃，则t2＞25℃又成为可能了。

其可能性与否，与气候条件有关，因此，不同国家、不同地区的冷却水塔设计条件是不同的，如果1个国家地跨不同温区，则有关标准中会规定一个标准设计条件（中国标准为28℃湿球温度），用于湿球温度不同的地区时则需进行换算。

2、相同水量，相同湿球温度，不同进出水温度但维持△t（进出水的温差）值相同时，选塔容量是否一样？

答案是：

否！

有人提出：

水量相同，湿球温度相同（如27℃），冷幅△t值相同（△t=5℃）但进出水温度分别为37/32℃和35/30℃，那么选用的塔容量是否一样？

对上述条件，虽然塔的热负荷是相同的，但按CTI推荐方法或国家标准GB7190-1997，经电脑计算表明：

与37/32/27℃相比，工作条件为35/30/27℃时，选用塔的容量应加大

1.45倍，这是由于第二组条件的逼近度A=3℃（30-27℃）较小，散热面应加大（即塔体要加大）的缘故。

——四、广州马利冷却塔主要构件材料及特点

F.R.P壳体：

（包括外壳、集水盆、中心缸、消音器等等）

外层为进口胶衣，内含有紫外线稳定剂，耐老化，强度好，不宜开裂。

内层采用国内优质原材料与进口无碱纤维毡结合制作，整体强度更高。

金属框架：

钢架构件采用热浸镀锌防腐处理。

使用寿命一般在15-20年范围。

（热浸镀锌厚度较厚；

电镀锌层有较多的孔隙，而热浸镀锌没有，不会引起点腐蚀；

在酸性液体中，热浸镀锌更耐腐蚀。

电机：

冷却塔专用电机，全封闭风冷式电机，绝缘性优良，380V/3Φ/50HZ（或60HZ），适用于湿热环境下长期运行。

风机：

Φ584~884，有铝合金和ABS（可调角度）风机，Φ1184以上为铝合金风机，设计为宽叶、空间扭曲、低转速、低噪声型风机；

Marley流线机翼型风机。

特点：

重量低、能耗低，一般为可调角度，可根据气候、环境变化改变风叶角度。

减速箱：

一般SR-100（SC-100）及以上为皮带传动；

减速箱采用进口轴承和油封，噪声低，使用寿命长，防水、防腐蚀好，运行平稳。

皮带：

B型三角皮带（进口），由优质高强度合成纤维材料制成，防水防滑，传动效率高。

滴水消音垫：

高级尼龙纤维制作而成，消声性能极佳，渗水性极好，不滞流，清洗方便。

吸音棉：

用于消音筒中，吸音效果好，特别在湿热环境下，仍能保持良好的吸音效果。

淋水填料：

我公司冷却塔主要采用薄膜式填料。

品种有国产片材

有进口阻燃型PVC片材，SRC、SC、QDF、AQ、SNC、AV系列有马利专利填料，散热效率极高。

SC、QDF、AQ、SNC、AV系列为MX-75填料，整体悬挂式，有利于降低落水产生的噪声，安装、拆除方便，不需使用粘胶剂，便于清洗。

收水装置与填料连为一体，不需入风百叶窗。

播水系统：

SR系列采用旋转式播水

SR-6~SR-40的转头材料为ABS，高温时为铝合金，轻盈、转动灵活。

SR-50以上转头为铜合金材料，进口轴承、油封。

播水管用PVC管材，质轻，运转阻力小。

SC、SC-G、QDF、AQ、SNC、AV系列为池式播水系统，配用马利专利喷头；

在水压极低时，就能形成均匀喷洒，且不会阻塞。

池上有盖板。

SRC、MR为固定管式喷水系统，配用马利专利喷头，喷洒所需的水压低，无中空现象，即喷洒在平面上形成的是圆面，而不是圆环，有利于布水均匀，提高热工效率。

此喷头安装、拆除极方便，不需工具。

收水器：

SC、SC-G、QDF、AQ、SNC、AV系列收水器与淋水填料连为一体，减少了安装环节，此收水效率高，飘水损失为0.001%；

SRC、MR系列收水器为马利专利产品，其收水效率在世界上可谓首屈一指，飘水损失仅为

0.0005%。

——五、SR系列圆形逆流式冷却塔设计特点

冷却塔设计是一门综合性强、实验性高的系统学科，广州马利公司通过对冷却塔多年的热工试验，运用美国马利冷却塔公司的先进技术，对测试数据进行全面综合处理，并参照冷却塔GB7190-1997，依据计算机运算得出淋水填料容积散质系数，选择最佳的气水比，最佳淋水密度、截面气负荷和填料的高度以确定填料体积。

在此基础上运用流体力学、空气动力学、材料力学、建筑学等多种学科的观点，综合设计出塔的结构与外形；

再根据测试计算通风阻力，参考风机特性曲线选择出符合要求的风机及电机，使整个冷却塔的冷效、能耗、噪声达到一个优化的系统设计效果。

（一）结构

1.塔体：

SR系列冷却塔采用“FRP”复合材料制成，表面胶衣采用进口原料制造，胶衣层平均厚度不大于0.5mm，弯曲强度大于250Mpa,其中色种内含抗紫外光稳定剂，同时有一定的韧性、不宜碰裂、抗老化、不褪色、表面光洁如镜面。

2.钢件：

采用除锈热浸镀锌处理，耐腐蚀、强度高，重量低易装配而且表面美观。

3.淋水填料：

该填料散热面积大，水流分布性好，阻燃性好，能耐温45℃和-20℃低温（国产），不易变形，风阻系数小，质轻强度高，使用寿命长。

4.风机：

选用由优秀风机厂研制的冷却塔专用风机，采用宽叶、大弦长、扭曲叶片形设计重量轻、风量大、能耗低、噪声低、出口风速均匀，并可通过改变叶片角度的方法，满足工艺要求及提高装置效率。

或Marley流线机翼型风机。

5.布水器：

采用旋转管式布水，播水器由ABS或铜合金材料制成，经久耐用，布水管采用

PVC塑胶管、散水均匀，水压低，飘水损失小，中、高温型塔布水管采用FRP材料制作。

6.电机：

采用全封闭式冷却塔专用电机，防腐等级IP55，防水性能好，绝缘等级F级。

7.消音层：

采用尼龙消音材料，消除落水噪音，防止水滴飞溅，耐腐蚀，透水性好，经久耐用。

8.减速器：

采用进口皮带、轴承、油封，使用寿命及运行噪音均优于国内产品。

9.飘水损失：

飘水损失小于0.1%。

SR-300~400配用马利专利TU-12C收水器，飘水损失小于0.005%。

10.噪声：

分为标准型、低噪声型、超低噪型；

各项指标优于国内同型塔，优于国家标准。

11.集水型：

型号有SRJ-150~SRJ-800系列；

SRJ型冷却塔底盆容积大，储水量为非集水型的1.5~2.3倍，可替代混凝土水池用，并装有手动、自动补水装置和排污溢流管等，能节约制造水泥池的费用，系目前国内新颖的系列冷却塔。

（二）技术参数

SR系列标准设计工况：

进塔水温：

t1=37℃出塔水温：

t2=32℃湿球温度：

τ=28℃

大气压力：

P=9.94×

104Pa

抗风压设计：

150kgf/m2

抗震设计：

8级地震基本烈度

——六、SC、SNC系列方形横流式冷却塔设计特点

1.塔体：

SC系列采用“FRP”复合材料制成，表面胶衣采用进口原料制造，胶衣层内含抗紫外光稳定剂，同时有一定的韧性、不宜碰裂、抗老化、不褪色、表面光洁如镜面。

SNC系列采用不锈钢外壳，外观亮丽。

2.钢件：

SC系列采用除锈热浸镀锌处理，耐腐蚀、强度高，由于采用异型内卷边钢料，其重量非常轻，不仅易装配且降低土建基础造价。

SNC系列采用不锈钢材料制成，更耐腐蚀，更美观高档。

3.淋水填料：

采用美国马利公司产品MX-75型填料，特别适合换热系统质量要求高，使用环境污染重的热交换工程使用，此填料采用悬挂式安装，无需用胶水粘接，便于安装清洗，延长使用寿命。

选用由优秀风机厂研制的冷却塔专用风机，采用宽叶、大弦长、扭曲叶片形设计，重量轻、风量大、能耗低、噪声低、出口风速均匀，并可通过改变叶片角度的方法，满足工艺要求及提高装置效率。

5.布水器：

采用马利专利Target喷头，其优点：

水的喷洒扬程短，可降低水泵扬程，降低能耗；

内部无活动部件，不会阻塞，水由下部梅花瓣碟喷洒布水，水压在0.02mH2O时就能形成实心圆锥布水，布水重叠少可减少壁流，喷头由聚丙烯注塑而成。

6.电机：

7.减速器：

采用进口皮带、轴承、油封，使用寿命及运行噪声均优于国内产品。

8.飘水损失：

飘水损失为0.001%；

收水部位与填料连为一体，无需另外安装百叶窗。

9.噪声：

分为低噪声型、超低噪声型；

10.播水池盖：

横流塔播水池配有池盖，有很多优点：

（1）能防止水的污染，避免异物进入水池而使播水池而使喷头孔堵塞，影响配水量；

（2）能防止水的噪声外传；

（3）保持水的清洁，抑制播水池内藻类植物生长。

SC、SNC系列标准设计工况：

t1=37℃

出塔水温：

——七、SRC系列方形逆流式冷却塔设计特点

（一）结构1.塔体：

采用“FRP”复合材料制成，表面胶衣采用进口原料制造，胶衣层平均厚度不大于0.5mm，弯曲强度大于250Mpa,其中色种内含抗紫外光稳定剂，同时有一定的韧性、不宜碰裂、抗老化、不褪色、表面光洁如镜面。

采用除锈热浸镀锌处理，耐腐蚀、强度高，同时由于采用异型内卷边钢料，其重量非常轻，不仅易装配且降低土建基础造价。

采用马利专利MC-75型填料，也可配置国内材质填料，阻燃性好，其表面亲水性好，散热面积大，增加换热时间，提高塔的冷却效率，特别适合换热系统质量要求高，使用环境污染重的热交换系统。

选用由优秀风机厂制造的冷却塔专用风机，采用宽叶、大弦长、扭曲叶片形设计，重量轻、风量大、能耗低、噪声低、出口风速均匀，并可通过改变叶片角度的方法，满足工艺要求及提高装置效率。

采用马利专利NS喷头，其具有低压、不淤塞的特性，可以节省清除淤塞喷头的费用和麻烦，NS喷头产生的“实心圆锥”喷水模式确保配水的均匀性和一定热力性能。

配用马利专利XCELplus收水器，其收水效率在世界上首屈一指，飘水损失仅为循环水量的0.0001%。

常规塔为低噪声型：

SRC系列标准设计工况：

——八、QDF系列多边形横流式冷却塔设计特点

冷却塔设计是一门综合性强、实验性高的系统学科，广州马利公司通过对冷却塔多年的热工试验，运用美国马利冷却塔公司的先进技术，对测试数据进行全面综合处理，并参照冷却塔GB7190-1997，依据计算机运算得出淋水填料容积散质系数βxv，选择最佳的气水比，最佳淋水密度、截面气负荷和填料的高度范围以确定填料体积。

再根据测试计算通风阻力，参考风机特性曲线选择出符合要求的风机及电机，使整个冷却塔的冷效、能耗、噪声达到一个优化的系统设计效果。

采用“FRP”复合材料制成，表面胶衣采用进口原料制造，胶衣层内含抗紫外光稳定剂，同时有一定的韧性、不宜碰裂、抗老化、不褪色、表面光洁如镜面。

采用除锈热浸镀锌处理，耐腐蚀、而且表面美观。

采用马利公司专利MX-75型填料，阻燃性好，