第３８卷第５期 化工 机 械 ６４３ 凉水塔雾化增效改造 杨 健 石 碌 （中国石油兰州石化公司化肥厂） 摘要在保持丙烯酸循环水场运行工况不变的前提下，通过雾化改造提高凉水塔的冷却效率，降低风 机运行负荷，使凉水塔风机电耗降低１５％以上。 关键词 凉水塔节能 改造 中图分类号ＴＱ０５３．５ 文献标识码 Ｂ 文章编号０２５４－６０９４（２０１１）０５—０６４３－０２ 某企业丙烯酸循环水场目前有３座机械通风 逆流式凉水塔，目前该塔在设计上留有的富余能 力以及热水的余压均未得到利用，仍有节能的空 问可供挖掘。因此，笔者通过对其中一座凉水塔 进行合理改造，最大限度地提高该凉水塔的冷却 效率，降低风机运行功率从而降低电耗。 １ 运行现状 凉水塔单塔设计处理能力是４ ０００ｍ ／ｈ，进 水温度３８％，出水温度２８℃。该塔属管式向下布 水，凉水塔单侧上水，布水平面１５．８ｍ×１５．８ｍ， 单塔喷头总数１２０个，因喷头出水大而冷却效果 差，循环水场凉水塔曾经运行的最大处理量也只 有１０ ８００ｍ ／ｈ，目前处理量７ ７００ｍ ／ｈ左右。 ２存在问题分析 图１ 改造前布水示意图 ２．３热水在塔内冷却停留时间短 由于是管式向下反射布水，同时循环水场回 水压力达到０．２６ＭＰａ，即使减去凉水塔高度８ｍ 的压头后，到喷头处的压力仍有０．１８ＭＰａ，如此大 ２．１ 喷头布水量大 原凉水塔每个喷头出水达到３３．３３ｍ ／ｈ，造 的压力加快了水流向下的速度，减少了热水在塔 成的结果是水流成柱状分布，十分粗大，热水与干 冷空气的接触换热面积小。改造前布水情况如图 １所示。 内的停留时间，如果部分喷头因某些原因断掉后， 使得布水支管向填料直接喷水，造成填料损坏，水 流直接流向塔底池，将造成冷却效果更不理想。 ３增效改造 ３．１ 改造技术的选用 ２．２喷头布水不均匀 由于单喷头出水量大，而且凉水塔是单侧上 水，凉水塔运行负荷只有设计负荷的２／３左右，造 选用一种具有增效构造的填料型凉水塔，通 过余压利用而达到增效目标的新技术。其核心技 成的结果是凉水塔进水侧流量很大，而尾部布水 量较小，凉水塔的淋水密度不均，导致水量大的地 方风阻大，大部分的风量都从水少的尾部上去，降 低了冷却效果。 术是低水头余压利用雾化喷头，动力源是被浪费 掉的循环水场的回水余压，该技术能使凉水塔布 水更均匀、热水分散得更细小、与干冷空气的接触 杨健，男，１９８２年５月生，助理工程师。甘肃省兰州市，７３００６０。 ６４４ 化工机械 ２０１１年 换热面积更大，同时通过热水向上的喷射增加干 更重要的是在填料上方吸收一部分热负荷，使填 冷空气的上升动力。该技术不另增加能耗，而是 料内冷却的热负荷降低，冷却效果更好。新的雾 充分利用了回水余压，增效效果显著，是一项简单 化喷头属于压力出水，即使是不满负荷也能保证 易行的循环水场凉水塔挖潜增效技术。 布水均匀，也可充分利用凉水塔进行冷却。改造 ３．２改造方案 喷头后，因热水压力高，为了减少飞溅损失，可以 采取在填料上方向喷雾配水的方式，带动上 调小风机风叶角度，降低风机运行时的有功功率， 升气流，增加了冷却动力（图２）。热水的降温过 直接体现节能效果。 程在原有填料内冷却基础上，增加了携气流上升 ３．３改造过程 和凝聚后自由降落两个过程，冷却停留时间更长。 拆除原喷头，将布水支管延长到填料面，并加 固，增加进水压力。在原喷头的位置安装冷却效 收水器 ／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／ 果更佳的ＣＨＹＪＮ－３／５雾化喷头，６个一组，主管上 ｌ Ｊ Ⅲ 上 两个一组。 ４结束语 丙烯酸循环水场３座凉水塔风机功率均是 １３８．５９ｋＷ，改造后的雾化凉水塔冷却效率较原塔 二二＝＞＜填料 大幅提高，在保证原来温差的情况下，可调小风叶 角度节能运行，能使风机运行功率降低１５％以 上，每年至少可节电１８．２１万ｋＷｈ。 上 图２ 改造后布水示意图 （收稿日期：２０１０・１１－１２） （上接第５６４页） ［６］Ｈａｍａｄ Ｍ，Ｎａｘａｎｉｓｈ Ｈ．Ａ Ｎｕｍｃｒｉｅａｌ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｌｉｍｉｔ ［７］ 张朝晖．ＡＮＳＹＳ８．０结构分析及实例解析【Ｍ］．北 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｇｅｎｅｒｉａｌ Ｓｈｅｌｌｓ ｏｆ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｕｌｌ 京：机械工业出版社，２００５． ＪＳＭＥ，１９７１，１４（７１）：３９２—４００． （收稿日期：２０１０・１１－０３） Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｗｅｌｄｉｎｇ ＭｅｔａＩ Ｂｅｌｌｏｗｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＮＳＹＳ ＨＵＡＮＧ Ｙｉ－ｆａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ ，ＤＩＮＧ Ｘｕｅ－ｘｉｎｇ ’ （１．Ｌａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｗｅｎｚｈｏｕ Ｐｕｍｐ Ｖａｌｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｎｚｈｏｕ ３２５１０５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｉｎ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｔｙｐｅ ｂｅｌｌｏｗｓ， ｈａｖｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ－ｔｉｍｅ ｃｕｒｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ－ｔｉｍｅ Ｃｕｒｖｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎ— ｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ—ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｒｃ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ａｒｃ’ｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ；ｒｅｇａｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓ￣ｅｓｓ．ｔｈｒｅｅ．ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｒｃ’Ｓ ｉｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ａｒｃ’Ｓ ａｎｄ ｔｗｏ・ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｒｃ’Ｓ ａｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ，ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｗｏ．ｃｉｒｃｕｌａｒ ａｒｃ ｃａｎ ｂｅ ａ ｂｅｓｔ ｃｈｏｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔａｌ ｂｅｌｌｏｗｓ，ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＡＮＳＹＳ