冷却塔(1)

天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-1-天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司2007年6月天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-2-目录1、工程概述..........................................................32、标准、规范........................................................63、概述............................................................74、冷却塔各部尺寸的确定..............................................85、冷却塔各部件技术性能和特点.......................................106、设备名称及技术规范...............................................177、供货范围.........................................................208、设备安装、调试、使用维护保说明...................................219、安装、验收、考核.................................................2510、包装运输、交货期及交货地点......................................2711、售后服务和培训..................................................27天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-3-1、工程概述1.1工程名称天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程1.2建设地点中国石化股份公司天津公公司厂区区域内1.3设备安装地点条件1.3.1气温年平均气温：12.7℃最热月平均气温：26.7℃极端最高气温：41.2℃最冷月平均气温：-3.6℃极端最低气温：-19.4℃最低日平均气温：-13.1℃夏季干球温度：31.3℃夏季湿球温度：27.3℃1.3.2相对湿度平均七、八月份相对湿度：75%平均一、二月份相对湿度：59%最高相对湿度：79%最低相对湿度：0%夏季设计相对湿度：72%冬季设计相对湿度：60%天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-4-1.3.3积雪最大积雪深度：8cm最大积雪荷重：20.0kg/m21.3.4降水年雷暴日数：30天十分钟最大降水量：21.0mm一小时最大降水量：82.0mm一日最大降水量：171.2mm年平均降水量：512.0mm年最大降水量：762.5mm1.3.5风向全年主导风向：SSW冬季：NNW夏季：ESE基本风压：540Pa最大风速（极大）：24.3m/s平均风速（10米处最大）：21.0m/s定时平均风速：4.1m/s1.3.6气压年平均气压：101650Pa绝对最高气压：101970Pa绝对最低气压：101170Pa天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-5-1.3.7冻土深度：59cm1.3.8地下水位最高地下水位：-0.6/-0.8m平均地下水位：-1.0m最低地下水位：-1.30m/-1.40m1.3.9雾年平均雾日：29d1.3.10地震基本烈度：大港区地震烈度按7度设防。1.3.11冷却塔设计参数给水温度：t2＝32℃回水温度：t1＝42℃给水压力：p2＝0.32Mpa（G）回水压力：p1＝0.15Mpa（G）污垢阻值：1.72x10-4～3.44x10-4m2.k/w浓缩倍数：N＝4.5干球温度：31.3℃湿球温度：27.3℃1.3.12公用工程条件高压电：6000±5%，三相三线系统，中性点不接地频率：50(+0.5/-1.5)Hz天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-6-低压电：380V/220V±5%，三相四线系统，中性点接地频率：50(+0.5/-1.5)Hz2、标准、规范2.1产品的设计、制造、安装、试验和检验标准和规范，采用的标准和规范，须取得招标方的确认。同时执行：《大型玻璃纤维增强塑料冷却塔》（GB7190.2－1997）《冷却塔塑料部件技术条件》（DL/T742-2001）《工业循环水冷却设计规范》（GB/T50102-2003）《化工企业冷却塔设计规定》（HG20522-92）《钢结构设计规范》（GBJ17-88）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001）《石油化工逆流式机械通风冷却塔结构设计规范》（SH3031-1997）《L塔冷却塔风机》（HG/T3132-1998）《钢结构施工及验收规范》（GB50205-1995）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法》（GB/T1449-83）《玻璃钢纤维增强塑料烧性试验方法氧指数法》（GB/T8924-93）《玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法》（GB/T2577）《纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法》（GBT2576）《纤维增强巴氏（巴柯尔）硬度试验方法》（GB/T3854）天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-7-《中碱玻璃纤维无捻粗纱》（JC/T278）《城市区域环境噪声标准》（GB3096）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87）其它相关规范、规程、规定等。3、概述本设计方案采用了石油化工设计部门和原化工部的各项新型技术。即冷却塔气动技术、热工技术和新材料技术，这几个彼此独立又相互制约的技术要素进行系统优化，与一般冷却塔相比，风机工作全压低、处理水量大，能耗低，这项技术在国内占领先地位，可与国外冷却塔技术相媲美。气动技术即从进风口、迎风柱、填料支架、除水器及其支架、塔的收缩段、风筒集气段，风筒喉部及风筒扩散段等气流通过的流道全部为流线型，这就是全流道流线型冷却塔气动技术，其作用是极大地减少气流阻力，将有限的能耗最大限度的用于提高冷却塔工作风量。热工技术主要是指淋水填料的传热，传质效率及与气动技术相结合对填料片型结构和布置组合方式的高度优化，目的是在有限空间内更充分地完成热交换和质交换。新型材料主要是指玻璃钢及工程塑料的应用。充分发挥玻璃钢工程塑料质轻、高强和易成型的优点，尤其在线型复杂、其它材质难于实现的部位（如导风装置、风筒等）广泛采用。且工厂化生产，保证质量，缩短工期。工程塑料的应用为冷却塔耐腐蚀，提供了充分的保证。天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-8-目前我公司设计、制造的冷却塔技术在实践中不断发展、不断完善，以理论为指导，以实践为基础，已逐步形成一套全新技术，单台塔处理能力500～6000m3/h，是国内应用最多，在钢铁、石化、化工、电力等行业广泛应用的新型冷却塔。我公司长期服务于钢铁、化工、石油、电力等企业，我们深知冷却塔在生产中的作用。尽管冷却塔在基建投资中所占比例不足0.5%,但其对生产的影响却是100%，冷却塔是占有能耗比例很大的设备，因此提高冷却塔效率、节能降耗，是降低产品成本、提高竞争力所必不可少的途径。4、冷却塔各部尺寸的确定4.1平面尺寸和水池冷却塔的平面尺寸与风机直径有一定的比例关系，在装有较高冷却效率的淋水填料的冷却塔中，塔与风机匹配合理，可以减少塔内的涡流区，节约能耗，提高冷却效果。冷却塔水池设计深度可根据业主要求和总体工程设计考虑，另外水池设计应考虑为水泵自灌创造条件。并在水池出水坑增设拦截杂物的格栅，池内应设溢流和排污管道。4.2进风口进风口风速、对塔内配风均匀性影响很大，逆流式冷却塔进风口在垂直方向的空气分布要求均匀，速度值是上大下小。进风口风速过大或从侧面斜向来风，都会在塔内形成涡流，因此，针对进风口设计问题，我们采取以下措施：4.2.1适宜增加进风口高度冷却塔进风口高度如过小，进风口风速将增大，加上上部侧向气流的干扰，气流在进风口上檐产生分离，形成涡流，使进入填料的气流有效断面缩小，这样将降低淋水填料的性能，阻力增大。因此，进风口高度增大，进风口平均风速减小，可降低风阻，减天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-9-少涡流，进入淋水填料气流分布也越均匀，但是进风口高度过高，阻力减小不多，反而导致塔体过高而造成投资和能耗的增加，因此本设计进风口高度按我国现行设计规范设计。4.2.2进风口上缘加设导风檐除了适宜的进风口高度以外，在进风口上缘设置导风檐也具有一定的配风效果，根据实际运行冷却塔的测定，加设导风檐后，进风口风速明显优于未加导风檐的风速分布，加导风檐后进风口上缘消除了涡流区，减少阻力,提高风量,使气流分布均匀,提高冷却效果,总阻力数可降低10%-20%左右。本设计在进风口上缘加设宽度为1.5m的流线型导风檐。另外，在浇注混凝土导风檐时，在近进风口设置一条小的凹槽，防止壁流外涎，减少水量损失及环境污染。4.2.3加设挡风墙和中间隔墙大型冷却塔多为双面进风，本设计也考虑双面进风。进风口适当加高后，风速虽然降低，但宜受自然风的影响而产生迎风面、背风面进风不均，侧向自然风过大时，在进风口会造成大量淋水被外界风吹出塔外，造成水资源的浪费和环境影响，为解决这一问题，本设计在每台塔的进风口两侧墙部位增加挡风墙，同时在进风口加设中间隔墙，防止“穿堂风”的影响，同时可调节进风的均匀性，减少风阻。4.3进风口上檐至塔顶平台高度进风口至塔顶平台高度充分考虑了填料层高度，喷头至填料顶面距离，配水管、收水器的高度和气流出收水器至塔顶平台的高度。喷头至填料面的高度能保证喷洒水流以圆心相切。收水器低位布置直接放在配水管顶面的收水器支架上。天津石化100万吨/年乙烯配套项目热电工程逆流式机械通风冷却塔技术方案宜兴市富陶环境保护设备有限公司-10-风筒5、冷却塔各部件技术性能和特点5.1风筒：速度回转动能回收型风筒一个理想的塔型，辅之一个结构合理、设计先进的风筒，可提高塔内气流的均匀性，减少塔内气流阻力，保证风机在高效工作区运行。这样对提高冷却塔的效果，降低造价、降低电耗都有很大的意义与较高的社会经济效益。冷却塔的热力特性取决于许多因素。其中，保证一定的通风量是一个极为重要的因素。通风量在一定的风机性能条件下，直接取决于整个塔的总风阻和出口动能损失，当塔内风阻一定时，如果空气出口动能损失小，冷却塔的通风量就可增大，因而塔的热力性能就可提高。为了减少空气出口动能损失，需要在风机上方安装一个风筒，经引导气流排入大气，这个风筒的型线是否符合空气动力学原理，直接影响风机的通风量，所以风筒是冷却塔的一个关键组成部分。风筒由3条曲线组成：即收缩段、直段（即风机旋转部分）、扩散段。风机收缩段是气流进入风机喉部的关键，为风机进口提供均匀的风速场，也是整个冷却塔的最后静压段，因此收缩段型线设计是非常关键的，本方案风筒采用速度回转动能回收型风筒，风筒收缩段型线采用原苏联空气动力学专家维达辛斯基创立的维氏方程曲线，是目前气体流场的最佳曲线。该曲线有效的保证了进入风筒的气流均匀平稳。风筒喉部为直线段，直线段的取值根据风机叶片的叶型，调节角度的范围来决定。同时保证了风机在最大调节角度内风机叶片在直段中运行。一般的直线扩散段风筒制作比较简单，所以常被采用，但扩散段转角处和气流边界