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循环水处理设计规范
3.
GB50050-95
工业循环冷却水处理设计规范
4.
SHJ16-90
石油化工企业循环水场设计规范
5.
GB50009-2001
建筑抗震设计规范
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SH3031-1997
石油化工逆流式机械通风冷却塔结构设计规范
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中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔
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大型玻璃纤维增强塑料冷却塔
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B8609-1987
机力通风式冷却塔性能试验方法(JIS标准)
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机力通风冷却塔测试规范
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纤维增强塑料性能试验方法总则
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玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚脂树脂
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GB1449-83
玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法
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GB3854-83
玻璃纤维增强塑料巴氏(巴柯氏)性能试验方法
15.
JC176-80
玻璃纤维制品试验方法
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JCT281-94
无碱玻璃纤维无捻粗纱
17.
JCT287-94
中碱玻璃纤维无捻粗纱
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DL/T742-2001
冷却塔塑料部件技术条件
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塑料燃烧性能试验方法—氧指数法
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GBJ17-88
钢结构设计规范
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GB50205-95
钢结构工程施工及验收规范
四、塔体的结构特点
1、塔体结构采纳钢结构框架,每组塔体围护板(周围)为玻璃钢板,塔间及中距离板为玻璃钢,避免塔与塔之间穿风,阻碍气流在塔内的均部。
2、风筒采纳动能回收型FRP风筒,由收缩段、集气段和扩散段三部份组成。
由于风筒曲线合理,保证了气团旋转上升时与风筒壁的紧密一致,可不能产动气流分离的边壁效应,因此,阻力很小。
3、玻璃钢围护构件与塔体框架梁柱连接时,采纳不锈钢提高整体利用寿命。
4、配水管采纳Q235材质,经环氧沥青漆防腐,水流阻力小、耐侵蚀、免维修、利用寿命长。
5、进风口处加设化冰管保证冬季运行时不结冰。
6、塔体自带Q235集水盘储水量大,为用户省去建水池的费用。
五、部件选用
◆防护栏杆
在塔体平台上部沿周围安装平安栏杆,方便对冷却塔的检修保护。
◆风筒
风筒采纳玻璃钢材质迥转型动能回收型风筒,紧固件采纳不锈钢。
工作原理:
风筒由下到上分为来流收缩段、风机工作段和动压回收段三段,通过逆流塔淋水段气室的气流通过由椭圆曲线设计的风筒来流收缩段的整理,能较好地均匀收缩过渡到风机工作段,气流在风机工作段通过叶片做功被提升到动压回收段,利用气体流场均化理论设计的动压回收段对气流进行导流扩散,使出风筒气流动压损失有效降低。
技术特点:
特点1:
高效节能—操纵风机叶尖到风筒内壁的间隙在25±
5mm,有效利用叶片高效段,该风筒排除气流脱壁现象,缩小了涡流区,使风筒中心负压区面积大幅缩小,出风口断面风速散布趋于均化,该风筒动能回收值大于30%,节能大于8%;
特点2:
低阻—内表面涂树脂两遍,经整形处置维持较高光洁度以减少阻力。
特点3:
美观有效—外表面采纳含光稳固剂的美国亚什兰滑腻胶衣树脂层,使风筒具有优良的耐老化、抗紫外线性能,制品表面色泽均匀,长久利用不褪色龟裂;
特点4:
高强度、增强型设计—采纳梯形空肚增强筋结构,端中两处均设环向实心增强筋,片与片之间的环向增强筋采纳不锈钢搭接连接保证整体强度,筒壁采纳等强度设计,经受压力大于.
特点5:
长寿命设计—风筒连接和紧固采纳不锈钢件(1Cr18Ni9Ti),结合玻璃钢风筒本体优越的理化性能,使风筒适合全天候室外工作条件,设计利用寿命不低于25年。
特点6:
风筒采纳增强型设计,筒壁要紧受力点厚度最薄处不小于8mm。
特点7:
氧指数不低于28,风筒板与板之间连接周密,板间加橡胶密封。
◆风机、电机
配备重庆减速机厂生产的冷却塔专用风机,叶片材质为铝合金,传动配备电机功率别离为KW,电压380V,防护品级IP44,绝缘品级F级。
噪声知足要求。
聚氨酯漆喷涂的铸铁壳体,高强度合金钢齿轮和轴承,油喷射润滑方式,该减速机传动齿轮均采纳优质合金钢经渗碳淬火处置,精加工制成;
采纳浸油润滑和甩油润滑或油泵润滑,传动轴两头均为弹性套柱销联轴器,不怕潮湿,较耐高温环境(-5~50º
C);
当环境温度低于零下5º
C时,或润滑油凝固应加热成液态油方可启动;
经利用证明,该机运行平稳、噪声小,可达超低噪声要求,传动效率高,寿命长,保护保养方便冬季结冰时风机可开低速反转。
因塔内气温高能够消冰。
◆收水器
本塔采纳高效低阻的BO(160-45)型收水器,该收水器为PVC材质,用锥形双螺杆挤出机拉挤成型,与国内冷却塔现用的收水器相较,具有材质好、片厚均匀、结构合理、强度高、收水成效好、过流空气阻力小等优势。
收水器组装时,配有插入组合式可调移动支架,便于安装保护。
连体支架为ABS材质,收水器的飘滴损失率仅为循环水量的%,阻力损失ΔP≤。
收水器片距长35mm,氧指数≥30。
国家电力公司热工研究院汽机所对我公司收水器测试结果,其风速与收水器之间的关系式如下:
ΔP/ρ1=AVcpm[Pa(kg/m3)-1]ΔP/ρ1=
式中:
ΔP——收水器阻力,PaVcp——收水器处平均风速,m/s
其收水效率曲线如右图所示:
其阻力性能曲线如下图:
BO(160-45)型收水器的质量要求:
✧收水器弧片的外观色泽应均匀一致、塑化均匀,无明显色差及过热色泽;
✧收水器弧片的表面应光洁、滑顺,无破裂、孔洞和杂质,ф2mm以下的气泡及粒径1mm之内的杂质个数不得超过30个/m2,分散度不得超过5个/(10cm×
10cm);
✧弧片边缘滑腻,导流段平整、挺直,不得有扭曲翘边、缺口和剖裂;
✧弧片各几何尺寸必需符合片型设计要求,片周轮廓呈规整矩形,弧片拱高及片宽尺寸许诺误差为±
1mm,长度许诺误差为±
2mm;
✧弧片片厚必需符合片型设计要求,弧片片厚的许诺误差为+;
✧收水器承插式支架表面光洁、色泽均匀、塑化良好,没有明显的气泡、杂质、裂纹、皱折等缺点;
成型模合线及溢边应修剪整齐,孔洞周边不得残留模合线筋条,支架外观规整,不翘曲,形状尺寸符合设计要求,拱高许诺误差为±
;
✧收水器组装块应附件齐全、外形规整,组装块两头宽度尺寸的差值小于5mm,承插式支架间弧片的导流边弯曲度小于该段长度的%;
✧收水器组装块有足够的刚度和强度,简支条件下净跨1300mm的试件在300N/m2(38℃、72h)的均布荷载下,支承处和加荷面应无明显变形,最大挠度≤;
◆配水系统
配水管采纳Q235管道。
该适于各类介质,工作温度在65℃,工作压力一样在8㎏/cm2。
产品具有耐压、耐侵蚀、利用寿命长、强度高、摩擦系数小、防渗漏、隔热、无毒和表面滑腻的特性。
采纳管式网状布水系统,各喷头配水压力均匀,并附带有稳压系统管。
配水管采纳不锈钢材质吊装,配水管之间采纳法兰连接,连接螺栓为不锈钢材质。
喷头采纳三溅式防松型下喷式喷头,ABS注塑成型,冷效高,节能成效明显。
该喷头结构合理,喷洒水滴呈实心圆面,喷水均匀,无中空现象,水呈雾滴状喷出,适用水压为0.8m~1.2m,配水性能好,且在配水管下部安装适量的增强三溅式喷头,以利于排出管道积水和泥垢积淀问题。
喷头与喷水管的连接设置防松脱装置,国家电力公司热工研究院汽机研究所对该喷头测试结果如下:
喷咀直径φ26mm
接水高度
水头压力
喷溅半径R
淋水密度q9.35m3/m2ּh
q与P比值q/P+
不均匀系数
三溅式喷头流量与水头压力曲线关系图如左下:
喷头安装时与塔壁留必然距离,以减少溅洒到塔壁上的水量,同时,在进风口两面填料上部面板上安装导流板,达到淋水整流作用。
(如右上图)
喷溅装置技术要求:
✧配水管主管与支管间、支管与喷头间采纳标准管件连接可互换;
✧喷溅装置及其附件的表面应光洁、塑化良好、形状规整,色泽一致,不得有裂纹、孔洞、气泡、凹陷和明显的杂质;
✧溅散元件的尺寸及角度必需准确,喷溅出口直径的许诺误差为±
✧喷溅装置及附件各螺纹连接件之间应配合良好、松紧适度、进退自如;
✧配水管的安装必需正确就位且稳固靠得住,确保常年运行不变形位移、不开裂脱落,运行不漏水;
✧配水管有足够的刚度,运行中配水管的最大挠度不大于跨度的1/300;
✧配水管外观应色泽一致、内外壁滑腻、平整、不得有气泡、裂口及明显的划伤、凹陷、凸起、杂质、分界变色线等缺点;
✧配水管端头切割面应平整并垂直于管轴线;
✧配水系统各连接件、封堵件的结构型式应简单合理、配合紧密、牢固靠得住,确保常年运行不变形位移、不开裂脱落;
✧配水管的各密封止水件必需正确就位且稳固靠得住,确保常年运行不漏水;
✧配水管的规格尺寸及材质的理化性能符合国标及《冷却塔塑料部件技术条件》(DL/T742-2001)中的要求。
◆淋水装置
淋水填料散热片是冷却塔的要紧塔芯部件,它的性能好坏直接阻碍塔的冷却成效,我公司推荐采纳目前国内处于领先水平的T-30薄膜填料,该填料为优质PVC材质,是我公司专门为逆流式冷却塔研制开发的。
平片加工进程中加入增强剂、稳固剂等辅助材料,为德国BASF和日本三井公司产品,且形成严格配方,经真空吸塑成型,具有抗化学侵蚀,抗紫外线、抗老化、浸水性能好等优势,粘接组块。
PVC填料片和组装块符合DL/T742-2001《冷却塔塑料部件技术规定》和规定的要求。
填料成型块规格为1000×
500×
500mm。
填料支撑可采纳FRP型材托架,该托架具有耐老化、高强度、重量轻、尺寸稳固、耐热性能好、免保护、高荷载能力等优势,安装简便、迅速。
普遍应用于各类冷却塔淋水填料支承架部位。
承载能力≥700㎏/㎡。
填料采纳低位放置形式,使气流由外界平稳进入塔内,排除填料底部形成涡流,比起填料采纳上平安装冷却成效更佳
该填料经国家电力公司热工研究院电站运行技术中心测试,其热力、阻力特性如下:
填料高度为H=时,热力特性方程:
Ω=λ
Ka=4311g阻力特性方程:
(H=Δp/p1=·
Vcpm
A=++
m=淋水填料的质量要求:
✧填料采纳改性PVC薄膜填料;
✧填料片片材密度不大于cm3;
✧滚水中纵向尺寸收缩率≤5%;
✧吸水率≤%;
✧常温拉伸强度(纵横向)≥;
✧常温断裂伸长率(纵向≥50%,横向≥35%);
✧填料成型片上的孔眼不该超过20个/m2、分散度不超过5个/(10cm×
10cm)且破损孔径不超过2mm;
成型片片边不得有破裂或明显缺口,片面不得翘曲、起拱;
✧填料片厚不低于;
✧填料成型片平面长、宽尺寸许诺偏不同离为±
10mm及±
5mm,片周轮廓呈规那么矩形。
✧填料平片拉伸强度≥300㎏/㎡;
✧填料阻燃氧指数大于40;
✧填料平片在(90±
1)℃水中,15min纵向变形率小于5%;
✧填料块放在65℃水中一小时,目测无明显变形;
✧填料组装块的片间间距许诺误差为±
,组装块各邻面间应相互垂直,形成一个规整六面体,由各片边形成的平面应齐平一致;
✧粘接的填料块,常温时在简支条件下经受m2均布荷载一小时,支承面及加载面应无明显变形,卸载后应无明显残余变形,粘结点松脱率不超过5%,其顶部侧向位移小于50mm;
◆围护板
(1)围护板采纳大断面梯形空肚筋玻璃钢墙板,围护板之间连接采纳翻边连接,连接处不外露。
防老化层选用入口材料,高强、保温、耐老化、内外表面滑腻、气流阻力小、不易粘挂苔藓杂物、外型美观。
(2)玻璃钢材料表面应有均匀的胶衣层,其厚度为-0.4mm,表面层应耐老化,抗紫外线光照,表面滑腻无裂纹,色调均匀。
胶衣树脂选用台湾产544#,色浆选用美国产,这就保证其常年不褪色。
(3)玻璃钢内外表面不允许有大气泡,直径2-3mm气泡在每平方米内不允许超过2个。
(4)玻璃钢梯壁板经受风载荷大于690Pa。
(5)玻璃钢件厚度要均匀,无分层,边缘整齐,锯、切加工断面应加封树脂,大面壁厚不小于4mm。
(6)玻璃钢制品的氧指数不低于30,弯曲强度不小于147Mpa,巴氏硬度不小于35。
(7)氧指数≥30。
◆防冻、化冰系统
依照本地地域气象条件,冷却塔在冬季运行中存在必然的冰冻隐患,冷却塔的产生冰冻情形要紧有以下方面:
(1)壁流水沿进风口上沿流下时在横梁下产生的冰凌;
(2)壁流水沿进风口立柱流下时在土立柱双侧产生的冰柱;
(3)化冰管设计不妥使淋水沿管壁流下在管周围产生的冰凌;
(4)配水系统设计不妥使塔在冬季停车时管道内积水,造成管道冻裂;
(5)经填料冷却后的循环水由于温度较低,在靠近进风口侧与外界冷空气接触,或由于配水不匀,造成局部淋水密度小、水温降大,在填料中及填料架下产生的冰冻现象;
(6)集水池由于长期停用而又没有必要的排空防冻方法产生的冰冻;
(7)进风侧集水池顶层梁设计不合理,造成冷却塔雨区淋水在梁上从而溅落到水池外,造成塔周围结冰;
(8)收水器成效不行,造成飘水严峻,飘滴在塔平台上及周围结冰;
若是冷却塔设计不妥,将对冷却塔的正常运行及工厂环境和平安造成必然阻碍,因此本方案在冷却塔中采取有针对性的设计,可完全幸免该现象的发生,依照我公司连年在我国严寒地域的工程(如克拉玛依炼油厂、独山子石化总厂、乌鲁木齐化肥厂、山西太钢、吉林吉化、哈尔滨炼油厂、兰化公司302厂等)实践体会,通过以下方法避免冷却塔冬季冰冻现象的发生:
在冷却塔的结构设计时,进风口上沿横梁下部进行尖端处置,并设置导流板,避免壁流水外涎;
设化冰管,冬季时使必然量的回水(15~30%)直接进入化冰管,化冰管喷咀呈鸭舌形,在进风口处形成热幕,比起不喷水,利用回水管热效应成效更佳,而且该部份水不需上塔直接进入冷水池中。
设计中配水系统主管及支管下部装有喷头以避免停车时管道积水和运行时管道污染沉淀。
使配水管道不存在污泥沉淀的情形,幸免了配水管道进行人工清洗的麻烦,同时排除停车时配水管冰冻的隐患;
冷却塔的上水管亦设有放空阀门和旁流管,冬季冷却塔停运时可将管内存水放空或依照需要使循环水直接进入冷却塔水池;
本设计中采纳可短时反转风机,当塔进风口存在冰幕时,使塔内空气反向流动,利用塔内热空气排除冰幕,但时刻不宜太长。
在水池设计时充分考虑到水池放空的需要设放空管,当冷却塔冬季停历时将此管阀门打开使塔内无积水;
进风口方向设置百叶窗,避免淋水滴落时飞溅到池外;
增设旁流管,冬季水温较低时,回水不上冷却塔而直接进入冷水池;
喷头布置时与围护板间留有必然距离,以减少其向壁板上溅水,且在塔内壁填料段上部增设导水板,避免流水外溅。
进风口梁下部在浇注时预制阻水板,在塔运行时可避免壁流水外流。
◆导流装置
(1)进风梁柱导风板
为了排除进风口上部的涡流区及进风口梁柱对风量的阻碍,特增设该装置,能够有效的降低冷却塔的气流阻力。
(2)导水板
为了改善冷却塔中空气向风筒过渡导流,特在风筒下部安装该装置,以减少塔内湿热空气的气流阻力,提高冷却成效,该部件为玻璃钢材质,周围没有经纬向增强筋,组装成后,刚度大,不易变形,在50℃的湿热空气冲洗环境中,并有必然的风振作用条件下,利用二十年保证不变形,而且具有较好的耐低温性。
在-40℃低温条件下,并有必然薄冰荷载下不脆裂、不变形,该装置安装后,可使风机入口处气流场取得改善,减少涡流区,降低了阻耗,使风机效率提高20%以上。
六、治理与保护
1.冷却塔运行前应付管道、水泵、换热设备、集水盘等循环水的流道进行全面清洗,清洗水不得进入冷却塔,以防堵塞淋水填料和配水设备。
2.风机减速器应严格依照产品说明书的要求利用。
3.冬季运行淋水密度一样不低于6m3/m2h,假设总水量过小,可关闭一些塔,以保证必要的淋水密度。
为避免集水盘结冰,冷却塔的集水盘应维持处于流动状态。
为避免进风口结冰,可适时打开化冰阀门,在进风口处形成热水幕,必要时可利用风机倒转化冰,每次倒转时刻不宜超过30分钟。
4.冷却塔运行时应将检修门关闭,以防漏风阻碍冷却成效。
5.对水质、水温、水量、气象条件、润滑油温度、电机电流按时检查并做好记录。
按期检查淋水填料、除水器、配水喷头,及时改换损坏部件,假设显现水垢和生物粘泥,应及时予以清除,并增强水质稳固和杀菌除藻处置。
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