凉水塔系统的更换与现代改造,凉水塔喷淋系统

更换冷却水塔系统

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开放式或直接接触式冷却塔是最常见的类型，冷却塔收集热量后向塔供水并向上喷水，同时在风扇上方产生向上的气流。这会导致一些水蒸发，从而降低其整体温度。虽然此方法有效，但存在一些限制：

必须提供额外的水以补偿蒸发损失。

由于水与大气直接接触，因此必须不断对其进行处理，以防止颗粒和细菌积聚。

尽管它们很简单，但开放式冷却塔并不是最有效的选择：有一些替代方案可以提高能源效率并简化维护。在冷却水系统中，冷却塔及其相关水泵通常占能源消耗的 15% 左右。因此，任何提高能源效率的升级都可以提供有吸引力的财务回报。

绝热冷却闭路冷却塔

绝热冷却闭路冷却塔也是利用蒸发冷却的原理，但工艺或冷水机所用的水从不在直接接触大气；相反，它通过冷却塔中的盘管循环，并从另一个供应源喷洒水以进行蒸发冷却。使用绝热冷却时，大部分热量的散发仅通过风扇实现。洒水器经过精确控制，因此输送的水量与补充空气的自然冷却效果完全匹配。

与传统的开放式冷却塔相比，绝热冷却有几个优点：

保持水中不含颗粒。这使得泵、冷却器和其他系统组件能够更有效地运行，同时延长它们的使用寿命。

大大降低了水处理和维护成本。需要处理的水量明显低于开放式冷却塔。

间歇性地使用洒水器可以节水节能。

与传统的开放式冷却塔相比，绝热冷却通常可将运营成本降低多达 30%。

带开放式冷却塔的板式换热器

绝热冷却传统的冷却塔，但使用板式换热器将其与工艺或冷却设备隔离开来。简而言之，热交换器将水回路分为两部分：

在第一部分，水在热交换器和过程或冷却器之间循环，从中去除热量。

在第二部分，水在冷却塔和热交换器之间移动。

这样一来，热量就可以散发到室外，而不会混合两种气流。

由于热交换器已经将冷却塔与系统的其余部分隔离开来，因此可以使用传统的开路塔。事实上，将闭路冷却塔和热交换器结合起来是多余的，也是浪费金钱。

冷却塔系统的其他增强功能

冷却塔可以升级为更高性能的系统，但也可以升级单个系统组件以进一步提高能源效率和操作灵活性。

风扇和泵速控制

传统的冷却塔和绝热冷却器都使用风扇来产生所需的气流。当系统在部分负载条件下运行时，可以降低风扇转速以节省大量能源。这是通过变频驱动器 (VFD) 实现的，变频驱动器是一种调节电源电压和频率以将电机速度降低到其铭牌值以下的设备。

在开放式排风扇中，例如冷却塔风扇，节省的功率与风扇速度的立方成正比。这意味着以 80% 速度运行的冷却塔风扇仅消耗其额定功率的 51.2% (80% x 80% x 80%)。

为了进一步提高节能效果，还可以采用变频器控制水泵。使用控制系统，可以协调两个电动机的速度以精确匹配冷却负载，从而最大限度地减少整体能耗。

Waterside Economizer：冷水机水回路之间的热交换器

对于制冷设备，可以通过安装另一个热交换器来提高整体效率，但在这种情况下，接下来应该在冷凝水回路和冷冻水回路之间。这种类型的热交换器称为水侧节能器，它在冷却水回路到达冷却器之前将热量从冷却水回路中带走，这只能提供热交换器无法提供的额外冷却。

需要注意的是，此方法仅在特定天气条件下可行，并且随着相对湿度的增加而变得不那么有效。例如，与南佛罗里达相比，节水节能器在纽约市是一项更好的投资。

优质风扇

风扇和泵电机消耗了冷却塔及其各自水回路中的大部分能源，而且在许多应用中，它们全天 24 小时运行。因此，用更高效的型号替换这些电机可以实现显着的节能效果。

电机分为三个效率等级，代表最高性能。例如，基于 460 V、15 HP、1800 rpm，密封风扇冷却电机的平均效率等级如下：

标准效率：86.6%

能效: 91.1%

最大效率：92.4%

在这种情况下，从标准效率升级到高级效率将增加 5.8%。每年节省的费用与电机每年使用的总小时数成正比，这对于冷却塔来说通常很高。

结论

冷却塔在商业和工业环境中都扮演着非常重要的角色。在大型商业设施中，水冷式冷水机在空调方面远优于风冷式冷水机。尽管风冷式冷水机不需要冷却塔，但水冷式冷水机的能效优势弥补了额外成本。在工业环境中，水是一种实用且高度可用的冷却介质，而冷却塔是从水中去除热量以进行再循环的一种经济高效的方法。

通过将热交换器与冷却塔结合使用，通过将冷却水与环境隔离来简化维护，而绝热冷却器提供了这一点并提高了能源效率。如果此升级辅以用于速度控制的高效电机，则可以实现最大系统效率。

首次安装空调系统时更容易实现高性能，而现有安装的性能可能更高。聘请合格的工程公司进行设计、咨询和监督，确保在考虑能源效率和总拥有成本的同时，正确指定冷却塔和其他建筑系统。

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