史仲文

（海南省金航信諾冷卻塔研究院，?？?570100）

噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔的節(jié)能創(chuàng)新

史仲文

（海南省金航信諾冷卻塔研究院，?？?570100）

簡(jiǎn)介了冷卻塔的發(fā)展及現(xiàn)狀，分析了傳統(tǒng)普通電驅(qū)動(dòng)冷卻塔存在的缺陷，以及噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔在節(jié)能創(chuàng)新方面的優(yōu)勢(shì)。

冷卻塔；節(jié)能；創(chuàng)新

隨著全球變暖趨勢(shì)的日益嚴(yán)重，環(huán)境問(wèn)題被普遍關(guān)注，制冷行業(yè)的發(fā)展面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，對(duì)制冷設(shè)備效率的要求將提高；另一方面，制冷的節(jié)能環(huán)保性能要求也在增高。而在制冷行業(yè)，冷卻塔的節(jié)能創(chuàng)新是個(gè)不可忽視的問(wèn)題。

冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過(guò)水的蒸發(fā)作用來(lái)散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。冷卻塔的降溫作用非常重要，一方面冷卻塔降低了設(shè)備的進(jìn)水溫度，直接降低了設(shè)備對(duì)進(jìn)水降溫處理的耗能和損耗；另一方面，冷卻塔能輔助提高運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性，使設(shè)備更易于控制。

冷卻塔的應(yīng)用在現(xiàn)今相對(duì)普及化，但市場(chǎng)普遍使用的傳統(tǒng)用電冷卻塔卻存在很多缺點(diǎn)，在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)資源、噪聲過(guò)大等現(xiàn)象。為了克服這些缺點(diǎn)，噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔應(yīng)運(yùn)而生。

1　冷卻塔技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

從1949年到1978年將近30年的時(shí)間里，我國(guó)的冷卻塔技術(shù)經(jīng)歷了直流水、水池、噴淋池、鼓風(fēng)通風(fēng)冷卻塔、自然通風(fēng)冷卻塔多個(gè)階段。改革開放以后，伴隨著對(duì)國(guó)外先進(jìn)冷卻塔技術(shù)引進(jìn)、消化和吸收，20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了冷卻塔熱，其中最引人關(guān)注的是數(shù)以百計(jì)的冷卻塔制造商的涌現(xiàn)。大批工程項(xiàng)目建設(shè)冷卻塔技術(shù)的進(jìn)步，大大縮小了我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，基本跟上了冷卻塔技術(shù)發(fā)展的步伐?，F(xiàn)今我國(guó)完全有能力依靠自己的技術(shù)滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用冷卻塔的需要。但是我國(guó)的冷卻塔技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距還很大，比如冷卻塔的科研、設(shè)計(jì)、制造三方面相互脫節(jié)，冷卻塔市場(chǎng)上大多是仿制國(guó)外冷卻塔，但由于自身“消化吸收”不夠，無(wú)法達(dá)到高效、節(jié)能的目的。

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)的冷卻塔技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，技術(shù)愈發(fā)成熟，冷卻效果達(dá)到了預(yù)期設(shè)想，并且以其優(yōu)惠價(jià)格深受國(guó)內(nèi)外用戶的青睞。

目前冷卻塔的分類方式很多，如按熱水和空氣的流動(dòng)方向，可分為逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔；按用途可分為中央空調(diào)用冷卻塔、工業(yè)用冷卻塔；按噪聲級(jí)別分可分為普通型冷卻塔、低噪型冷卻塔、超低噪型冷卻塔。這些分類無(wú)好壞之分，主要是在冷卻塔的大體性質(zhì)上的分類，而針對(duì)本文闡述的噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔的性能以及噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔的科技創(chuàng)新，所以將冷卻塔分為傳統(tǒng)普通電動(dòng)驅(qū)動(dòng)冷卻塔和噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔，這一點(diǎn)也表明了噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔具有不用電的劃時(shí)代意義。

普通電驅(qū)動(dòng)冷卻塔其動(dòng)力來(lái)源主要是電力作用，“以風(fēng)機(jī)作為空氣動(dòng)力裝置，帶動(dòng)氣流運(yùn)動(dòng)，使循環(huán)冷卻水在調(diào)料層內(nèi)進(jìn)入塔內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換”［1］采用電機(jī)力取風(fēng)，在取風(fēng)過(guò)程中，隨著塔內(nèi)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，不可避免地會(huì)加大電循環(huán)，存在耗電量大的問(wèn)題，電能的高耗費(fèi)會(huì)導(dǎo)致企業(yè)在冷卻塔使用中產(chǎn)生高額成本。用電的特性導(dǎo)致對(duì)機(jī)身的消耗損害較大，企業(yè)每年需對(duì)電動(dòng)機(jī)、減速器等進(jìn)行維修、維護(hù)、更換費(fèi)用非常大，運(yùn)行成本高，不利于企業(yè)的發(fā)展。使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)容易因?yàn)槭彝飧邷?、線路老化等因素，不能避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，安全系數(shù)相對(duì)較低?！半姍C(jī)、風(fēng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，難以避免噪音和振動(dòng)困擾”［2］，原因在于風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和減速箱的運(yùn)轉(zhuǎn)增大了冷卻塔的震動(dòng)和噪聲，因而會(huì)形成較大的噪聲污染。更重要的是，傳統(tǒng)普通電驅(qū)動(dòng)冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是固定的，不能隨著水流量或壓力的變化而變化，風(fēng)量也不能隨之改變，使冷卻塔的氣水比達(dá)不到最佳的狀態(tài)，效率低下造成能源浪費(fèi)，冷效功能差，沒(méi)有提升的空間。并且隨著季節(jié)變化，效率和冷卻都會(huì)遭到影響，產(chǎn)品穩(wěn)定性低。

這些缺點(diǎn)的存在，使得冷卻塔不得不做出科技性的創(chuàng)新以避免被淘汰。噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔克服了傳統(tǒng)普通電驅(qū)動(dòng)冷卻塔的缺點(diǎn)，達(dá)到了技術(shù)上的實(shí)用創(chuàng)新。

2　噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔及其優(yōu)點(diǎn)

噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔由塔體、風(fēng)筒、淋水板、收水器以及具有噴霧和鼓風(fēng)雙重效果的噴霧推進(jìn)霧化裝置所組成。其中噴霧推進(jìn)霧化裝置是塔的核心部件，主要由進(jìn)風(fēng)道、噴桿、風(fēng)葉、噴球、噴嘴、旋轉(zhuǎn)軸承和底座組成。該裝置位于冷卻塔中，熱水從冷卻塔進(jìn)水管道進(jìn)入，經(jīng)底座進(jìn)入噴桿，再進(jìn)入噴球。由于水從噴球的一側(cè)進(jìn)入，水流沿噴球內(nèi)的圓錐形柱子高速轉(zhuǎn)動(dòng)，并沿錐心指向的噴嘴方向噴射出來(lái)，推動(dòng)噴霧霧化裝置高速轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)葉也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。向上扇風(fēng)，風(fēng)沿進(jìn)風(fēng)道進(jìn)入噴嘴，與噴射出來(lái)的水充分溶合，水得到充分霧化，并高效降溫。噴霧霧化裝置結(jié)構(gòu)示意見圖：

噴霧霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖

噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔特點(diǎn)：

（1）不用電

噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔取消了傳統(tǒng)冷卻塔中的電動(dòng)風(fēng)機(jī)，以循環(huán)水系統(tǒng)中存在的水流壓力為驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)冷卻塔運(yùn)行，從而節(jié)省了電動(dòng)風(fēng)機(jī)所消耗的大量電能，并且節(jié)約了控制電動(dòng)風(fēng)機(jī)所需的電纜、配電柜、控制柜等費(fèi)用，做到了真正的節(jié)能環(huán)保，也大大降低了運(yùn)行成本。

（2）節(jié)約水

冷卻塔設(shè)計(jì)合理的塔體結(jié)構(gòu)有效降低了水的外濺，塔頂安裝有性能優(yōu)良的收水器、有效控制飄水。利用中國(guó)專利—無(wú)飄水旋轉(zhuǎn)布水器，使出水管的水在空間的落差距離最短，降低撞擊速度，減少了泡沫產(chǎn)生，大大減少損失，確保飄水在萬(wàn)分之一以下。

（3）超低噪聲

噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔已通過(guò)?？谑协h(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站的噪聲監(jiān)測(cè)，噪聲指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7190.1-2008的規(guī)定，去除了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)馬達(dá)、減速機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備，消除了電動(dòng)風(fēng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的各種噪聲，使得產(chǎn)品噪聲降到最低，因而特別適合用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校及居民區(qū)等。

3　噴霧推進(jìn)節(jié)能圓形冷卻塔的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

1）節(jié)約水源，有效減少了水資源的浪費(fèi)；2）節(jié)省電能，減少二氧化碳排放，減少排污，噪聲達(dá)標(biāo)，不影響居民休息，電纜、電器節(jié)省為國(guó)家節(jié)省資源，對(duì)環(huán)境友好；3）應(yīng)用領(lǐng)域廣，具有的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品輻射能力強(qiáng)，既帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益，又推動(dòng)了冷卻塔行業(yè)的發(fā)展，間接促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)收入。同時(shí)行業(yè)的技術(shù)革新和產(chǎn)品的多樣化又能推進(jìn)行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級(jí)。

4　結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)能源的利用率偏低，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，低約10%，可我國(guó)的能源消耗卻很大，并且單位GDP能耗是世界平均水平的3倍左右，這也表明了我國(guó)在能源資源方面存在嚴(yán)峻局面，所以必須堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路。技術(shù)革新是時(shí)代的要求，在冷卻塔方面，噴霧推進(jìn)通風(fēng)冷卻塔不用電等特性，真正達(dá)到了節(jié)能與創(chuàng)新的要求，因而得到了越來(lái)越多的關(guān)注和重視。

［1］ 馬金輝，周彤.公共建筑冷卻塔的減振及降噪措施的探討［J］.建筑與環(huán)境，2009（6）.

［2］ 裴秀英.有風(fēng)機(jī)與無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔的經(jīng)濟(jì)性分析［J］.冷藏技術(shù)，2008（2）.

Energy Saving & Innovation of Aeration Cooling Tower Pushed by Spray

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1006-5377（2016）09-0050-02