北方冷卻塔防結冰應對措施？良利星告訴您

冷卻塔防結冰應對措施

冷卻塔的常見(jiàn)結冰位置是進(jìn)風(fēng)口、填料、冷卻塔周?chē)?、塔?/span>。

常見(jiàn)的冷卻塔防凍措施有:

1、塔體的設計具有防止水滴飛濺至塔外的措施。

2、冬季多風(fēng)機運行時(shí)，可適當關(guān)掉部分風(fēng)機。

3、采用減小風(fēng)機葉片角度、采用變頻電機、停止風(fēng)機運行或選用允許倒轉的風(fēng)機等措施減少進(jìn)入冷卻塔的冷空氣量。

4、在進(jìn)風(fēng)口的上沿及易結冰的部位設立熱水化冰管。

5、設置能通過(guò)部分或全部循環(huán)水量的旁通管路，冬季運行熱負荷較低時(shí)，循環(huán)水可直接進(jìn)入集水池。

6、冬季在進(jìn)風(fēng)口加擋風(fēng)板等。

進(jìn)風(fēng)口防冰:

在寒冷冬季的冷卻塔運行中，進(jìn)風(fēng)口會(huì )出現結冰現象。結冰的根源在于存在非常細小的水流或水滴。在梁、柱子、百葉窗、化冰管上都有可能結冰。實(shí)際運行中，進(jìn)風(fēng)口結冰的冰源主要有:

1.百葉窗結冰

百葉窗上有填料濺散出來(lái)的水流或細小水滴，形成冰源。這在橫流塔和逆流塔中均存在。一般情況下，逆流冷卻塔，進(jìn)風(fēng)口多為百葉窗，填料為塑料薄膜填料，冬季百葉窗的結冰非常嚴重，幾乎將進(jìn)風(fēng)口封死。

技改方法: 拆除進(jìn)風(fēng)口百葉窗，為了防止穿堂風(fēng)。在雨區加設了十字型隔板，并將收水盤(pán)加大以防飛濺。某項目采用橫流冷卻塔，進(jìn)風(fēng)口設有百葉窗，填料為塑料點(diǎn)滴填料。冬季運行時(shí)從點(diǎn)滴填料上濺散出來(lái)的水滴落在百葉窗上結冰，幾乎封閉了進(jìn)風(fēng)口。春天氣溫回升，融化的冰塊將邊層填料及其吊架砸毀，從而造成整個(gè)冷卻塔效率低下。

技改并實(shí)施: 將邊層點(diǎn)滴填料更換為薄膜填料，消除了水滴的飛濺根源，效果明顯。冬季運行觀(guān)察，改造后的冷卻塔百葉窗幾乎無(wú)冰，而未改造的冷卻塔百葉窗結冰嚴重。

要解決百葉窗結冰問(wèn)題，一是去掉百葉窗(在逆流冷卻塔中)，二是防止飛濺的水滴落在百葉窗上。在非常寒冷的地區應采用耐寒型填料和防冰管，并結合風(fēng)機反轉應對冰害。風(fēng)機反轉的時(shí)間一般不超過(guò)15mi n,多格冷卻塔一般按照順序定期反轉化冰，這種功能需要相關(guān)裝置可以反轉，并不是一般的風(fēng)機都能反轉。

2.化冰管結冰

在進(jìn)風(fēng)口上沿加裝化冰管是寒冷地區冷卻塔常見(jiàn)的化冰措施。但是這種方法不理想?；芤话阏幱诶鋮s塔的進(jìn)風(fēng)口處，暴露在熱焓低、濕度小的冷空氣中，管側噴水孔噴水流量小，淋水密度小，水滴四處飛濺，管壁和塔壁均尿檐，造成化冰管本身結冰，不僅沒(méi)有起到防冰的作用，化冰管反而成了結冰管，并提供了冰源，進(jìn)而導致進(jìn)風(fēng)口全面結冰。

在寒冷地區通過(guò)實(shí)際工程反復摸索，既要保證夏季的高冷效，又要保證冬季不結冰，必須采取冬季與非冬季運行工況的分離和切換措施。比如采用了熱水幕噴淋系統技術(shù)，很好地解決了這一問(wèn)題。

熱水幕噴淋系統位于塔內填料底部高焓熱水區域，主要功能單元為開(kāi)槽的熱水管，與開(kāi)孔的化冰管相比，具有流量大、不堵塞、不結冰等優(yōu)勢。在冬季，開(kāi)啟熱水幕噴淋系統，上塔熱水的一部分直接進(jìn)入熱水幕噴淋系統，經(jīng)過(guò)該系統的均勻分配和噴淋，在填料區與外界冷空氣的臨界面，形成一道厚重的、大密度的、高熱焓的、無(wú)飛濺的、均勻的熱水幕，外界干冷空氣在熱水幕處充分增焓增濕，進(jìn)入塔后成為熱焓較高的濕熱空氣，使進(jìn)風(fēng)口無(wú)冰可結。從而將一般冷卻塔被動(dòng)的化冰改變?yōu)橹鲃?dòng)的防冰。而在非冬季節，關(guān)閉熱水幕噴淋系統，熱水

全部經(jīng)配水系統分配至填料區，重新恢復塔的均勻配水和原設計淋水密度。

而今閉式冷卻塔，在冬季密閉式冷卻塔不需要運行，停機時(shí)，須將噴淋水和內部循環(huán)水排空。內部循環(huán)水建議采用壓縮空氣強制排空，碳鋼管換熱器不建議采用排空的方式來(lái)防凍。

噴淋水系統的防凍問(wèn)題通常在積水盤(pán)內增加電加熱器，一般在噴淋水低于5C時(shí)開(kāi)啟，8'C 以上停掉。溫度探頭將信號傳遞至控制柜，自動(dòng)控制電加熱器的啟停。電加熱器的功率選擇依據循環(huán)水量和外界氣溫確定。內部循環(huán)水系統的防凍可以加乙二醇溶液或者增加電加熱設備。乙二醇溶液的冰點(diǎn)溫度要求選在當地最低溫度以下。對于較大的冷卻系統場(chǎng)合，可以考慮

挖水池將噴淋水入其內，能夠節約因電加熱運行的耗電費用，還可以在水池內投放藥品，改善噴淋水的水質(zhì)。

3.進(jìn)風(fēng)口外沿結冰

逆流塔進(jìn)風(fēng)口上沿底梁，有部分水滴在表面張力的作用下從內側向外沿出來(lái)，在冬季形成冰源，出現巨大的冰掛，隨時(shí)有墜落傷人的危險; 春天天氣轉暖，冰融化了，進(jìn)風(fēng)口上沿的鋼筋混凝土會(huì )發(fā)生凍融現象。有的進(jìn)風(fēng)口上沿設有FRP導風(fēng)板，水流隨導風(fēng)板外延，至最外端才墜落，墜落的水滴濺散到水池沿，會(huì )導致水池沿結冰，凍融現象的破壞性很大，會(huì )進(jìn)一步腐蝕水池的鋼筋，從而破壞水池。工程中采用以下方法進(jìn)行了防冰試驗：

①進(jìn)風(fēng)口上沿的填料片與梁平行或垂直；

②進(jìn)風(fēng)口上沿的配水遮擋—即把水導向中央，避免邊層出現水流或將邊層噴頭堵塞；

③梁下設置水平的異型導水板，將水流阻斷;

④梁內側設置豎直的異型導水板，阻斷水流。

實(shí)踐證明方法③最為有效。在梁下設置水平的型導水板(下圖)，可以將靠近進(jìn)風(fēng)口上沿的水流匯集在一起，導流板的下體豎直向內傾斜，水流集中而下，不會(huì )形成尿沿現象，這就徹底切斷了結冰的水源，從根本上解決了問(wèn)題。

①進(jìn)風(fēng)口上沿水平梁底部帶有向塔內的斜度,而不是傳統的水平向。

②進(jìn)風(fēng)口上沿水平梁內側底部向下(或斜下方) 設置導水沿。

4.進(jìn)風(fēng)口處立柱結冰

冷卻塔進(jìn)風(fēng)口立柱的結冰，是由于立柱與冷卻塔填料直接接觸，部分水流順著(zhù)立柱表面流下來(lái)，在冬季引起結冰。在老塔防冰改造中一般通過(guò)下面兩種方法來(lái)防止:

①增大立柱上的澆淋水流(熱水);

②在立柱上設置防冰管，即把一部分熱水引到管道上。在新塔設計中，也可以把立柱移至塔內，徹底解決結冰問(wèn)題。

淋水裝置防冰:

淋水裝置的結冰一般是由于淋水密度分布不均或淋水密度太小所致。在大部分生產(chǎn)過(guò)程中，冬季的熱負荷比較小，循環(huán)水量也降低。對于采用單格冷卻塔來(lái)冷卻的某些裝置，冷卻塔的設計和冬季的運行管理非常重要。冷卻塔淋水裝置的防冰應遵循的原則是要降低進(jìn)塔風(fēng)量和提高進(jìn)塔風(fēng)的溫度，適度提高進(jìn)塔水溫，防止填料結冰。具體的防冰方法為：

①出塔水溫不宜太低，在出塔水溫接近5℃時(shí)，可能引起部分填料結冰，溫度再降低時(shí)，整個(gè)淋水裝置都有可能結冰。所以，當冷卻塔熱負荷非常低時(shí)，應先打開(kāi)旁流閥門(mén)，直接讓水流向水池，防止填料結冰。

②淋水裝置的邊層淋水密度，在冬季運行時(shí)不宜降低，反而應該有所增加。應設置分區配水，隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低，逐漸關(guān)閉中央區配水，保持或增大邊層的淋水密度。未設置分區配水的可以通過(guò)調整噴頭的導流環(huán)的規格甚至通過(guò)變換噴頭形式對整塔配水加以調

整。

③在氣候非常寒冷的地區，冷卻塔應設置防冰管，可將30%左右的循環(huán)水量通過(guò)防冰管?chē)娚涞剿貎?，對進(jìn)塔風(fēng)起到加熱和限制風(fēng)量的作用。

④填料應采用耐寒型，防止溫度較低時(shí)填料脆裂，堵塞管道和換熱器。

⑤將多格冷卻塔的循環(huán)水量集中于幾個(gè)塔中，而不是平均分配。

⑥可以調整風(fēng)機轉速或風(fēng)機葉片角度，直至停止風(fēng)機轉動(dòng)，甚至反轉風(fēng)機。反轉風(fēng)機時(shí)應注意，反轉時(shí)間一般不宜超過(guò)15mi n; 多格冷卻塔風(fēng)機反轉時(shí)，應按排定順序逐個(gè)反轉。

⑦堵塞部分通風(fēng)面積，例如堵塞部分進(jìn)風(fēng)口，限制進(jìn)塔風(fēng)量。

其它部位的結冰與防止

冷卻塔周?chē)慕Y冰，在寒冷地區是常見(jiàn)的問(wèn)題。根據觀(guān)察，飄滴嚴重、霧氣遇冷凝結與季風(fēng)影響是主要原因?？梢痫h滴損失的主要原因有:

①收水器效率低下，國標中允許的0.1-0.3%的飄滴損失率太高，應選用收水效率高的收水器，如多波或多維收水器，其飄滴損失率在0.001%左右。

②收水器有通天縫或損壞。

③上噴式配水。

④配水系統的結垢、堵塞等原因會(huì )導致配水壓力增大、噴頭噴出的水滴更小更細，因此更易隨風(fēng)飄出。從集水池中騰起的霧氣遇冷凝結形成降水導致地面或水池挑沿結冰，新塔設計時(shí)應考慮將水池外延l.5~2m; 老塔改造時(shí)，可在水池上沿加設擋霧板。

當風(fēng)向與縱向擋風(fēng)墻垂直或成一定角度時(shí)，若該導風(fēng)墻損壞、缺失或導風(fēng)墻與填料之間或與運行水位之間存在縫隙時(shí)，會(huì )出現穿堂風(fēng)現象，下風(fēng)向出現明顯的霧氣和降水,所以填料至運行水位之間應設有擋風(fēng)裝置，當風(fēng)向與冷卻塔縱向平行或夾角較小時(shí)，橫向端墻或隔墻的下風(fēng)向一側會(huì )出現真空，水流會(huì )被風(fēng)吸引出塔外，經(jīng)過(guò)多次試驗，有效的預防措施是擴大水池，加設百葉窗等，在新塔設計時(shí)，冷卻塔或塔群采用四面進(jìn)風(fēng)，且將水池墻外延1.5~2m。

加裝導流板，在噴頭至填料頂處加裝折角導流板,目的是將噴頭酒下來(lái)的水導入填料內，避免順著(zhù)側板流下來(lái)(避免壁流) 如圖示: