Qu'est-ce qu'une tour de refroidissement ?
La tour de refroidissement utilise l'eau comme fluide caloporteur pour absorber la chaleur rejetée dans l'atmosphère et ainsi réduire la température de l'eau. Son système de refroidissement repose sur le contact entre l'eau et l'air froid pour produire de la vapeur. La volatilisation de cette vapeur permet d'évacuer la chaleur et de réaliser un transfert de chaleur par convection, évaporation et rayonnement, entre autres principes, afin de dissiper la chaleur résiduelle générée dans les systèmes industriels ou de climatisation frigorifique et de réduire la température de l'eau.
Système de tour de refroidissement
Un système de tour de refroidissement utilise le contact entre l'eau et l'air pour dissiper, par évaporation, la chaleur résiduelle générée par les équipements de réfrigération, de climatisation ou industriels. Lors des procédés de réfrigération ou de production industrielle, la chaleur résiduelle est généralement évacuée par eau de refroidissement. On prélève une certaine quantité d'eau dans un lac, une rivière, la mer ou un autre plan d'eau naturel. L'équipement de refroidissement absorbe cette chaleur résiduelle pour élever la température de l'eau, qui est ensuite rejetée dans le même cours d'eau. Cette méthode de refroidissement est appelée refroidissement direct. En l'absence de refroidissement direct, il est nécessaire d'utiliser une tour de refroidissement. Le rôle de la tour de refroidissement est de faire circuler la chaleur résiduelle de l'eau de refroidissement et de l'air afin de permettre un échange thermique, la chaleur résiduelle étant ainsi transférée à l'air et dissipée dans l'atmosphère. La qualité de l'eau dépend de multiples variables, et le refroidissement est un processus intégré multifactoriel, multivariable et à effets multiples.
Structure de la tour de refroidissement
Remplisseur d'eau pulvérisée
Éclabousser l'eau (eau chaude) qui doit être refroidie en gouttelettes d'eau ou former un film d'eau plusieurs fois pour augmenter la surface et le temps de contact entre l'eau et l'air, et favoriser l'échange de chaleur entre l'eau et l'air.
Système de distribution d'eau
L'eau chaude est répartie uniformément sur l'ensemble du garnissage d'arrosage. Que l'eau chaude soit distribuée uniformément ou non a une grande influence sur l'effet de refroidissement. Si la distribution de l'eau est inégale, cela réduira non seulement directement l'effet de refroidissement, mais fera également éclabousser et flotter une partie des gouttelettes d'eau de refroidissement hors de la tour.
Matériel de ventilation
Dans une tour de refroidissement à tirage mécanique , un ventilateur est utilisé pour générer un flux d'air projeté afin d'assurer l'effet de refroidissement requis.
Dispositif de distribution d'air
Utilisez des entrées d'air, des persiennes et des déflecteurs de vent pour guider l'air afin qu'il soit réparti uniformément sur toute la section de la tour de refroidissement.
Fan
Le rôle du ventilateur est de créer de bonnes conditions aérodynamiques, de réduire la résistance à la ventilation et d'envoyer l'air chaud et humide évacué de la tour de refroidissement en haute altitude afin de réduire le retour d'air chaud et humide.
Le tube de ventilation de la tour de refroidissement à ventilation mécanique est également appelé tube de ventilateur. Le tube de ventilation de la tour de refroidissement à tirage naturel de type ventilateur joue le rôle de ventilation et d'envoi d'air chaud et humide en haute altitude.
Eliminateur d'eau
Séparez les gouttelettes d'eau transportées dans l'air chaud et humide évacué de l'air, réduisant ainsi la perte d'eau qui s'échappe et l'impact sur le milieu environnant.
Corps de tour
La structure d'enceinte extérieure de la tour de refroidissement , le corps de la tour de refroidissement à ventilation mécanique et la tour de refroidissement à ventilation naturelle de type ventilateur sont fermés pour soutenir, maintenir et organiser le flux d'air approprié ; le corps de la tour de refroidissement ouverte est ouvert sur toute la hauteur de la tour afin que le vent naturel puisse y pénétrer.
Piscine
Le bassin est situé dans la partie inférieure de la tour de refroidissement pour recueillir l'eau de refroidissement pulvérisée par le remplisseur d'eau, et parfois le bassin comporte un certain volume de réserve pour réguler le débit.
Système de distribution d'eau
Le tuyau d'arrivée d'eau achemine l'eau chaude vers le réseau de distribution. Une vanne installée sur ce tuyau permet de régler le débit d'eau entrant dans la tour de refroidissement . Le tuyau de sortie d'eau achemine l'eau refroidie vers les équipements de traitement d'eau ou la pompe de circulation. Il convient également d'installer dans le bassin des tuyaux supplémentaires (eau, eaux usées, trop-plein, ventilation, etc.) et de raccorder les tuyaux entre les différentes tours de refroidissement si nécessaire.
Autres installations
Y compris les portes d'accès, les échelles d'accès, les passerelles, l'éclairage, les commandes électriques, les dispositifs de protection contre la foudre et les panneaux d'obstacles de vol si nécessaire, etc. Parfois, les composants de test de la tour de refroidissement sont également configurés pour les tests.
Différentes combinaisons des composants ci-dessus constituent des tours de refroidissement de formes et d'usages variés : tours de refroidissement à écoulement libre, tours de refroidissement à ventilation naturelle de type conduit, tours de refroidissement à contre-courant (ou à tirage forcé), tours de refroidissement à tirage croisé, etc.
Paramètres techniques de la tour de refroidissement
| Modèle d'appareil | BLT620 |
|---|---|
| Dimensions (mm) | 5780x7110x4900 |
| Charge thermique de l'équipement | 3600KW |
| Capacité de traitement d'eau par unité (m/h) | 620 |
| Température de l'eau d'entrée (C) | 37 |
| Température de l'eau de sortie (C) | 32 |
| Température de bulbe humide (C) | 27 |
| Tuyau d'admission DN(mm) | 4xDN150 |
| Tuyau de sortie DN(mm) | 4xDN150 |
| Tuyau de trop-plein DN(mm) | MONITORING |
| Réapprovisionnement en eau automatique | DN(mm) 2x32 |
| Tuyau d'égout | DN(mm) 2x50 |
| Entrée et sortie du filtre latéral | DN(mm) 2x50 |
| Matériau et forme de la bobine | Serpentin d'échange de chaleur en acier inoxydable 304 |
| Spécification de la bobine | Ø25x1.5mm |
| Poids opérationnel (kg) | 40000 |
| Forme d'éventail | Ventilateur axial |
Installation de tour de refroidissement
Points d'installation
1. Les fondations doivent être horizontales et ne peuvent pas être inclinées, et l'axe central de la tour de refroidissement doit être perpendiculaire au plan horizontal, sinon l'influence de la distribution ne sera pas aussi bonne que celle du moteur.
2. Pour les tuyaux d'entrée et de sortie de refroidissement supérieurs à 175 t, le support doit être ajusté.
3. Les raccords d'entrée et de sortie d'eau de circulation doivent être connectés avec des tuyaux absorbant les chocs.
4. Les pales du ventilateur de la tour de refroidissement doivent être compatibles avec le dégagement de la paroi de la tour, et l'écart entre les deux côtés et les trois pales ne doit jamais être trop grand.
Contrôle de démarrage
1. Si toutes les vis sont serrées et s'il y a des articles divers dans la tour.
2. Ouvrez la vanne de réapprovisionnement pour remplir complètement le bassin d'eau et les conduites d'eau, et le niveau d'eau est inférieur de 25 mm au tuyau d'eau plein.
3. Lors de l'arrêt, arrêtez d'abord le ventilateur, puis la pompe à eau.
Comment fonctionne la tour de refroidissement ?
Bien que la tour de refroidissement soit un équipement auxiliaire du système de climatisation et de réfrigération, elle joue un rôle crucial dans la dissipation de la chaleur totale absorbée par l'ensemble du système. Par conséquent, son bon fonctionnement influe directement sur l'efficacité du refroidissement et les économies d'énergie de l'ensemble du système de climatisation. Les dysfonctionnements de la tour de refroidissement mentionnés ci-dessus étant relativement fréquents et pouvant survenir à toutes les étapes du processus, du démarrage à l'arrêt, ils sont extrêmement préjudiciables et doivent retenir toute l'attention des opérateurs et responsables concernés.
La méthode de fonctionnement correcte et les exigences de la tour de refroidissement sont :
(1) Le nombre de tours de refroidissement utilisées correspond au nombre d’unités qui sont mises en marche.
(2) Fermez les vannes d'entrée et de sortie d'eau de la tour de refroidissement qui ne met pas le ventilateur en marche pour empêcher l'eau de refroidissement de circuler dans la tour qui n'est pas utilisée.
(3) Pour le ventilateur de tour de refroidissement ajouté temporairement, après avoir arrêté le ventilateur, n'oubliez pas de fermer les vannes d'entrée et de sortie d'eau de la tour,
(4) Vérifiez le fonctionnement de la tour de refroidissement après chaque quart de travail. Il a été constaté que l'eau de refroidissement circulait dans la tour sans que le ventilateur ne soit en marche. Il est nécessaire de fermer les vannes d'entrée et de sortie d'eau de la tour et d'ajuster le niveau d'eau du bac de récupération afin de réguler le condenseur, l'évaporateur et le refroidisseur à vis du système de climatisation. Le processus de réfrigération est en réalité un processus d'échange thermique. L'échange thermique du refroidisseur est plus complexe que celui des climatiseurs de type fenêtre, split ou armoire. Le premier fonctionne par refroidissement indirect, tandis que les seconds fonctionnent par refroidissement direct.
Entretien de la tour de refroidissement
Le processus de maintenance d' une tour de refroidissement est divisé en trois étapes : le nettoyage et la maintenance après l'arrêt, l'inspection et la mise au point avant le démarrage, et l'inspection de patrouille lors du démarrage officiel.
Nettoyage et maintenance de la tour de refroidissement après arrêt
Système de distribution d'eau
① Vérifiez l'état des conduites d'eau principales, des conduites de distribution et des buses de la tour de refroidissement et procédez aux réparations nécessaires. Nettoyez soigneusement les conduites de distribution et les buses pour assurer un écoulement fluide et une distribution uniforme de l'eau.
② Rincez soigneusement le bac à eau de la tour de refroidissement et le couvercle du filtre à eau de sortie afin d'éviter l'accumulation de tartre et d'impuretés susceptibles d'obstruer les canalisations. Après le nettoyage, ouvrez la vanne de vidange pour évacuer l'eau accumulée dans le bac et éviter ainsi le gel.
③ Vérifiez si le bac à eau et le pied de la tour fuient, et s'il y a une fuite, préparez la colle à temps.
Circuit de refroidissement
① Nettoyez soigneusement tous les matériaux d'échange thermique (garnitures) de la tour de refroidissement , en éliminant toute trace de tartre et de saleté à leur surface et entre les orifices. Assurez-vous de leur propreté. Réparez et remplacez les matériaux d'échange thermique lors du démontage. Lors du remplissage, veillez à un agencement précis sans laisser d'espace.
② Nettoyez le rideau d'eau et la couverture insonorisante pour éliminer les saletés. Réparez et remplacez les zones endommagées. Lors de l'empilage du rideau d'eau, assurez-vous qu'il soit bien serré pour éviter tout déplacement. Remplissez la tour de refroidissement d'eau, vérifiez l'absence de fuites (en particulier au niveau des joints) et remplacez les joints défectueux.
Système de transmission
① Moteur : Vérifiez l'état des bornes de connexion du moteur, son bon fonctionnement, l'étanchéité du boîtier de raccordement, la lubrification des paliers et la peinture du carter. En cas d'arrêt prolongé, il est recommandé de faire fonctionner le moteur pendant au moins 3 heures par mois, de maintenir le bobinage au sec et de lubrifier la surface des paliers.
2. Courroie et poulie : Ajustez le câble supérieur pour détendre la courroie et prolonger sa durée de vie. Vérifiez si la courroie est endommagée ou fissurée et recommandez de la remplacer si nécessaire. Contrôlez l’horizontalité de la poulie et du bâti moteur, resserrez les boulons desserrés et remplacez ceux qui sont rouillés.
Apparence de la tour
① Nettoyez soigneusement le coffre à air, la tour et la plaque de guidage d'entrée d'air pour assurer une apparence propre et belle.
② Resserrer les boulons de chaque pièce et remplacer les boulons rouillés.
③ Vérifiez l'apparence du corps de la tour pour les dommages et les fissures, et réparez-le à temps.
④ Vérifiez si le joint debout de la paroi du corps de la tour est bien serré et recollez pour réparer si nécessaire.
Accessoires tour de refroidissement
① Vérifiez le dispositif de remplissage automatique d'eau : assurez-vous que la bille flottante n'est pas endommagée et qu'il fonctionne correctement. En cas d'anomalie, réparez ou remplacez-le sans tarder.
② Resserrer les boulons des pièces en fer de la tour de refroidissement , remplacer les boulons rouillés et repeindre les pièces en fer rouillées.
③ Vérifiez les conduites d'arrivée et de sortie d'eau, ainsi que l'état de la bride du corps de la tour, notamment au niveau de la conduite d'alimentation. Assurez-vous également que la tour de refroidissement est propre et bien entretenue. Il est recommandé d'isoler et de sceller le conduit d'air de la tour de refroidissement à l'aide de bandes colorées afin d'empêcher toute infiltration de débris.
Inspection et réglage de la tour de refroidissement avant le démarrage
① Retirez le couvercle du coffre à air, ajustez le fil supérieur et ajustez l'étanchéité de la ceinture.
② Vérifiez soigneusement si le moteur et le réducteur du système de transmission de la tour de refroidissement fonctionnent normalement.
③ Vérifier et nettoyer la saleté sur le bac à eau et le filtre de la tour de refroidissement , vidanger l'eau pour vérifier l'étanchéité du bac à eau et du pied de la tour, ajuster la position de la boule flottante pour que le niveau d'eau du bac à eau réponde aux exigences d'utilisation.
④ Ajustez l'angle des pales du ventilateur et mesurez le courant du moteur pour qu'il atteigne la meilleure norme de condition de travail.
Inspection et inspection pendant le fonctionnement de la tour de refroidissement
① Inspecter régulièrement les tours de refroidissement en fonctionnement, solliciter l’avis des utilisateurs et comprendre l’utilisation des tours de refroidissement.
② Vérifiez soigneusement les conditions de fonctionnement du moteur, du réducteur et des autres dispositifs de transmission. Vérifiez l'état de fonctionnement réel du système de distribution d'eau.
③ Si un défaut est détecté, traitez-le immédiatement.
Précautions d'utilisation de la tour de refroidissement
① Avant toute utilisation, veuillez lire le manuel d'utilisation et d'entretien et respecter les objets interdits et les consignes de fonctionnement essentielles.
② N'entrez jamais dans la tour de refroidissement pendant le fonctionnement.
③ Ne touchez jamais le ventilateur lorsqu'il est susceptible d'être en marche.
④ Le chauffage électrique antigel générera de la chaleur, veuillez ne pas le toucher avec vos mains.
⑤ Veuillez ne pas boire l'eau de la tour de refroidissement et rincez immédiatement si elle entre en contact avec vos yeux. Après l'opération, veuillez vous rincer la bouche et vous laver les mains.
⑥ Il y a des autocollants d'avertissement et des autocollants d'attention attachés à chaque partie du corps de la tour, veuillez suivre le contenu enregistré sur les autocollants.
Application de la tour de refroidissement
La chaleur résiduelle générée lors de la production industrielle ou des processus de réfrigération est généralement évacuée par une tour de refroidissement.
Par exemple : dans une centrale thermique, la chaudière chauffe l'eau en vapeur à haute température et haute pression, entraîne la turbine à vapeur pour qu'elle fasse le travail nécessaire pour que le générateur produise de l'électricité, et la vapeur d'échappement après le travail effectué par la turbine à vapeur est rejetée dans le condenseur, où elle échange de la chaleur avec l'eau de refroidissement et se condense en eau, qui est ensuite pompée vers la chaudière pour être recyclée.
Comment choisir une tour de refroidissement ?
Le choix d'une tour de refroidissement se fait généralement en fonction de sa capacité de refroidissement. Le volume d'eau en circulation dans la tour de refroidissement d'un système de climatisation est déterminé par la capacité de refroidissement du réfrigérateur et la différence de température entre l'entrée et la sortie de l'eau. Ainsi, la température de l'eau à l'entrée est de 37 °C, celle à la sortie de 32 °C et la température humide de 28 °C.
Lorsque la température humide à proximité de la tour de refroidissement ne correspond pas aux conditions de fonctionnement normales, et que les températures d'entrée et de sortie de l'eau varient également, la précision de l'approximation (différence entre la température de sortie et la température humide) s'en trouve modifiée. Par exemple, dans la région de Pékin, la température humide est de 26.4 °C, la température d'entrée de l'eau de 35 °C et la température de sortie de 29.5 °C ; la précision est donc de 3 °C.
Le degré d'approximation influe directement sur la capacité de refroidissement d' une tour de refroidissement . Plus le degré d'approximation est faible, plus la capacité de refroidissement est réduite ; inversement, plus le degré d'approximation est élevé, plus la capacité de refroidissement est importante. Une tour de refroidissement standard de 100 tonnes d'eau peut refroidir 100 tonnes d'eau avec un degré d'approximation de 4 degrés. Avec un degré d'approximation de 3 degrés, elle ne peut refroidir que 85 tonnes d'eau. Pour refroidir 100 tonnes d'eau, il est nécessaire d'opter pour une tour de refroidissement standard de 125 tonnes.