玻璃钢冷却塔的技术发展趋势,玻璃钢冷却塔原理

玻璃钢冷却塔是工业上节水节热的主要方式之一。它们不是新技术。相反，它们是大多数设施中熟悉的地标，使过程和舒适冷却系统能够高效运行。但是，也许是因为它的熟悉度，玻璃纤维冷却塔也常常是最容易被忽视和忽视的工厂系统之一。然而，只要稍加理解和细心，这些有效的传热介质就可以提供多年不间断的服务。

并且得益于改善的环境因素，例如水处理、噪音控制和减少白烟；施工和填充；并在控制中；今天的玻璃钢冷却塔配备比以往任何时候都更好，可以满足大多数工厂的环境和冷却水需求

玻璃钢冷却塔有多种型号和类型，每种都有不同的特点。选择和尺寸取决于应用和热负荷。大气塔不使用机械装置来产生气流。小型自然感应装置价格低廉且用途有限。另一方面，双曲线自然通风塔非常可靠，通常用于发电等大型应用。

工业上比较常见的是机械通风塔。在这些装置中，单个或多个风扇提供气流。在强制通风结构中，位于进入塔的环境气流中的风扇将空气吹过塔。在引风机中，风扇位于出口气流中并通过塔吸入空气。混合塔结合了自然单元和机械单元的特点，通常具有自然通风塔的外观，但带有机械通风机以增加气流。

塔的类型还取决于单元内的空气和水流关系和结构。在逆流塔中，空气通过填充物垂直向上移动，与水的下降方向相反。逆流塔的封闭性质限制了水暴露在直射阳光下，从而阻碍了藻类的生长。在横流 FRP 冷却塔中，空气水平流过填充结构，水向下流动。热水被输送到填料区顶部的进水槽，并通过重力通过槽底部的计量孔分配到填料中。

现场竖立的塔主要是在现场建造的。预制件被运到现场进行最后组装。大塔通常安装在现场。工厂组装单元，也称为填充塔或一体式塔，实际上是在制造时组装在一起，然后拆卸成尽可能少的零件进行现场组装。小塔基本完好无损出货。较大的单元作为电池或模块运输，然后由用户或承包商在现场添加。

影响 FRP 冷却塔选择和性能的因素有很多。 （参见随附的“选择玻璃纤维冷却塔的提示”部分。）用于计算标准设计参数，例如湿球温度、干球温度和/或相对湿度、热负荷、流量、范围和方法的方法保持不变。然而，虽然玻璃纤维冷却塔技术一直保持相对稳定，但某些趋势正在让业主和运营商以及制造商以全新的眼光看待玻璃纤维冷却塔建设和运营的某些方面。这些重点领域可分为三大类：环境、建筑材料和控制。

环境考虑

审美和环境问题正在影响当今的 FRP 冷却塔建设，性能和操作中最重要的因素。大楼周围的业主、运营商和社区成员要求将大楼融入景观。然而，更严重的环境问题包括降噪、羽流减少以及水处理和化学品使用。

噪音控制。当塔的尺寸适合在外壳内运行时，外壳本身会抑制声音。声音也会随着距离的增加而减弱。但是，在某些情况下，可能需要采取其他降噪措施。

在周围社区成员熟睡的夜晚，噪音往往是最令人担忧的问题。今天，这种情况可以通过使用双速电动机以较低的速度运行 FRP 冷却塔风扇而不在这些时间循环来解决。或者，可以使用变速驱动器来控制塔风扇的速度，防止塔不必要地循环开启和关闭。这种相对便宜的降噪措施可以通过降低能源成本迅速收回成本。

低噪音风扇和特别设计的机翼始终将不需要的噪音降至最低。在极端情况下，可能需要进气和排气声音衰减器部分。但是，此选项并不理想，因为它可能需要增加塔的尺寸并干扰正常的维护程序。

减少羽流。羽流减少是制造商对最近减少作为蒸发副产品的可见烟雾排放的呼吁的回应。虽然不是健康危害或污染物（只是水蒸气），但 FRP 冷却塔羽流会遮挡能见度，并被周围居民或其他企业认为不美观。

羽流减少基本上是通过在填料和消除器上方添加一个干热交换器来实现的（图 5）。来自该过程的热水首先通过干燥空气热交换器循环，然后通过蒸发填充部分。通过干燥的热交换器和温暖的湿空气同时吸入环境空气。

在除水器上方的集气室中，将干燥的热空气与填充物中的饱和空气混合，可降低离开填充物的空气和水蒸气混合物的相对湿度。由于冷却到接近环境温度可防止冷凝，可见的羽状物会大大减少或消除。此外，使用非金属 PVC 热交换器代替旧的金属翅片管单元进一步改善了传热和羽流减少。

水处理。增加和改变有关 FRP 冷却塔循环水和/或排放水质量的环境法规是业主和运营商关注的另一个领域。玻璃纤维冷却塔是非常有效的空气洗涤器。结果，通过塔循环的水质迅速反映了周围空气的质量。蒸发的附加影响和对在排污补充水中使用化学品的更多限制对水质提出了持续的挑战。

政府降低了废水中的氯含量，迫使工厂寻找替代品，以将排放量控制在 EPA 的限制范围内，同时保持对生物生长的充分控制。处理方案的最终变化包括使用臭氧处理等无化学方法来保持足够的水质并仍在规定的范围内运行。由于法规和要求因地理位置而异，正在考虑审查其 FRP 冷却塔水处理计划的工厂应咨询当地专家，以确定适用于其地区的限制以及可用的选项。

建筑材料和填充物

对于现场安装的塔，建筑材料的选择已经演变为需要更少的木质元素和更多的玻璃纤维 (FRP) 结构。长寿命和耐用性使 FRP 塔成为小型工厂组装单元的流行选择。然而，工厂组装塔的一个显着趋势是使用不锈钢代替镀锌钢。

更耐用的不锈钢更耐水处理化学品。随着环境限制的增加——尤其是在水处理舒适冷却应用中去除铬酸盐——使用基本、简单、廉价和有效的腐蚀抑制剂的选择正在消失。与此同时，腐蚀已成为一个日益严重的问题，保护镀锌钢的需求也在增长。

此外，不锈钢塔现在更经济，因此是更可行的产品。更大的电池（容量高达 1100 吨/电池）正变得越来越普遍，并且工厂组装的电池正用于多电池配置中以用于高容量工业应用。事实上，如今工厂组装的塔中几乎有一半至少部分是不锈钢的。耐火性和快速交货时间，再加上耐用性，以较低的价格为工业用户提供了具有木材预期性能的钢塔。

填充物（传热表面）仍然最常由 PVC 组成，尽管仍然使用经过处理的木条。防溅条通过打断垂直方向来分解水，通常是 PVC 挤压型材。薄膜填充使塔水以薄膜形式展开并流过大的垂直区域，最大限度地暴露于气流中。它由 PVC 平板真空成型或热成型为复杂形状，然后捆扎成填充包装。许多类型的薄膜填料都有内置的脱水器，以减少冬天结冰的可能性。

控制

当今先进的控制功能有助于玻璃纤维冷却塔发挥其全部潜力。最近，系统中变频驱动器的使用急剧增加。独立控制产品通常包括单速、双速或变速电机控制，以及集水盆加热器和补给水系统在单个面板中的控制。大型塔通常由远程控制中心监控。

在某些情况下，塔台控制器可能与楼宇自动化系统 (BAS) 相关联。虽然 FRP 冷却塔监测和控制通常不被认为是需要精确监测的关键，但变速塔控制产品通常设计为与任何 BAS 接口。今天，随着对监控和数据收集的重视，玻璃纤维冷却塔控制的最重要问题仍然是兼容性。电机和控制器需要匹配，尤其是在使用两个速度电机时。电机有多种设计，每种设计都需要不同的控制。

此外，必须选择保险丝来保护所使用的接线，其尺寸能够承受启动电机所需的浪涌电流。玻璃纤维冷却塔风机是高惯性负载，必须确定电机过载的大小，以在所有运行条件下保护电机而不会导致故障跳闸。如果操作不当，温度控制方法可能成为许多系统出现问题的根源。

展望未来

玻璃纤维冷却塔作为保护和制造冷水的环保方式继续受到欢迎。然而，该行业的结构着眼于当今外包工厂活动的趋势。虽然外包工厂玻璃钢冷却塔的想法现在听起来可能很陌生，但有专家预测，在下个世纪，工厂将购买冷水而不是玻璃钢冷却塔。塔制造商将演变为服务组织，为工业租赁和运营玻璃纤维冷却塔，并以特定价格为工厂销售冷却水。这一概念类似于东北地区的区域供热和供冷厂，反映了电厂所有者倾向于将不属于公司核心竞争力的活动外包，并与供应和维护产品或系统的供应商合作。

无论最终由谁操作设备，正确的维护和良好的沟通是构建和运行有效且高效的塔式系统的关键要素。提前建立期望，确保完善的系统得到良好维护，并紧跟行业趋势，这些都是确保找到合适且持久的解决方案来满足古老需求的方法。

主要概念

玻璃纤维冷却塔可有效地节约用水并散发工业运营产生的热量。

控制的改进、噪音和羽流的减少以及材料的改进使塔的效率更高。

正确的选择和维护对于确保性能至关重要。

选择玻璃纤维冷却塔的提示

在过去的 20 年中，玻璃纤维冷却塔技术和组件不断发展，包括在可靠性、性能和构造材料方面的改进。更紧凑的设计带来更好的马力/吨冷却特性。以下是选择玻璃纤维冷却塔时需要考虑的一些提示。

1.购买价值。玻璃纤维冷却塔必须日复一日地运行。从可以提供服务和技术协助的公司购买经过验证的玻璃纤维冷却塔。

2.考虑终生成本。玻璃纤维冷却塔的初始安装成本仅占设备整个生命周期成本的一小部分。确保考虑运营成本，例如电、水、过滤、化学处理、维护和修理。

3.考虑塔位置的 1% 设计湿球温度。确定您所在位置的 1% 设计湿球温度是高于还是低于 78 F 标称额定值。然后，确保在柱容量计算中考虑设计温度。例如，芝加哥的玻璃纤维冷却塔在正常条件下提供 100 吨冷却能力（1% 湿球温度为 78 F），在凤凰城（1 F% 湿球温度为 62 F）提供更多冷却吨。

4.尽可能使用热交换器。保持塔水回路与清洁工艺水回路隔离，以实现最高效率和可靠性。蒸发玻璃纤维冷却塔是非常有效的空气洗涤器。空气中的污染物会被吸入 FRP 冷却塔的冷却水流中。直接使用塔水会导致下游组件结垢和高维护成本。带有热交换器的处理系统将清洁水与塔水分离，避免污染问题。

5.在寒冷的气候下使用室内泵罐。室内泵水箱是提供防冻保护的最佳方式之一。室内泵蓄水池还有助于优化过程的温度控制。

6.确认玻璃钢冷却塔的维护要求。仅仅因为玻璃纤维冷却塔是为室外使用而建造的，并不意味着它可以被忽视。全面的维护计划有助于确保塔在多年服务中的效率和可靠性。

7.为塔管理系统提供完善的水处理方案。任何玻璃纤维冷却塔系统的效率和安全性在很大程度上取决于其水管理计划。过滤和水处理至关重要。咨询当地专家以帮助建立水维护和调节计划以确保塔效率。良好的水管理程序可减少结垢和生物污垢的可能性。

8.寻求专家帮助。成功使用玻璃纤维冷却塔的关键是了解它在工业冷却过程中的重要性。咨询并与成熟的工业过程冷却设备供应商合作，购买优质产品并妥善维护。

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