免风机无动力冷却塔设计总结

邹智（福建炼油化工有限公司）

　　习惯上，作为循环水冷却设备的冷却塔一般采用机械通风冷却塔，在国内绝大多数的设计选型上均考虑机械通风冷却塔。机械通风冷却塔工作原理是；循环回水上塔后利用自身少量的余压（2m左右）通过散水器将水分散成较小的水珠落下，经过填料区与上升的空气接触进行热交换，由于该型冷却塔采用风机强制机械通风，因此具有空气流量大，占地面积小，回水压力要求低等优点；但由于其采用了机械动力设备，因此又有一些自身无法克服的缺点如：
　　动力能耗高
　　运行噪音大
　　设备维护量大
　　台湾良机公司近年来推出一种兔风机无动力冷却塔，免风机无动力冷却塔的工作原理是：循环回水上塔后利用自身的余压（18－20m）通过雾化喷嘴将水雾化成颗粒微小的水雾飘散落下，经过填料区与上升的空气接触进行热交换，由于水被雾化成颗粒微小的水雾，其与空气的接触面积大大增加，因此热交换效率也就大大提高；同时，由于该型塔无机械动力设备，完全克服了机械通风冷却塔的种种缺点，在当今追求环保的时代，这种节能、无污染的环保设备有其较强的竞争优势。
　　我公司从2001年开始使用该型冷却塔，经笔者设计选型并在生产一线重要部位连续运行一年多（近12000）小时），不仅生产车间满意，无须担心因设备故障造成全厂停工；钳工也满意，无须进行设备维护保养；而且节能效果显著。该项目被评为二零零一年公司科技进步二等奖，现将该项目作一小结：
　　使用场所：福建炼油化工有限公司空压站
　　安全性要求：开工率100%，确保全厂开工运行
　　设计水量：300m3/h
　　设计泵压：0.50Mpa（换热器进口水压要求0.35——045Mpa）
　　回水水压：0.2Mpa
　　冷水温度：≤33℃
　　热水温度：≤43℃
　　湿球温度：28℃
　　根据以上技术参数要求，笔者参考了国内两家著名的冷却塔生产企业的技术资料及报价作了做了两个方案，方案I．是采用广东某著名合资厂生产的机械通风冷却塔，方案Ⅱ．是采用台湾良机厦门公司生产的免风机无动力冷却塔，现将两个方案比较如下：

方案 型号 处理水量（m3/h） 风机功率（kw） 回水水压（m） 投资（万元） 备注 方案Ⅰ XXX-XX-XXX 300 15 2 21 某合资厂 方案Ⅱ LFC-300M 300 0 18-20 24 厦门良机

　　从上表方案比较看，投资上机械通风冷却塔较免风机无动力冷却塔主体设备便宜3万元，但是，从总体投资及长期运行能耗上比较，免风机无动力冷却塔具有明显优势：
　　1. 节省设备维护保养费用，作为一台动力设备，其日常维护保养和设备的正常检修是必不可少的；
　　2. 减少了一个故障点，也就是说减少了一个可能发生故障，影响生产的隐患；
　　3. 从运行费用考虑，按每年工作8000小时计算，机械通风冷却塔每年的电费为；15×8000×0.5=6.00万元
　　4．节约投资．由于风机无需动力电源，节约电气投资约5万元。
　　从上述内容可以看出，免风机无动力冷却塔总的设备投资为24万元，机械通风冷却塔总的设备投资为21+5＝26万元，采用免风机无动力冷却塔节省投资2万元。
　　设备按15年运行寿命计算，可节省电费：
　　15×6.00＝90万元
　　设备维护、管理费用按0.5万元/年计算，15年可节省设备运行、管理费用：
　　15×0.5=7.5万元
　　总计节省各类投资及运行费用：
　　2+90+7.5＝99.5万元
　　这还不包括运行年限内风机、电机损坏可能发生的设备零配件的更换费用以及设备损坏、更换期间因设备停运可能造成生产损失。
　　综上所述，笔者认为：在循环冷却水量小（≤500m3/h）又有较高回水压力的一般民用建筑及小型工业企业中，采用免风机无动力冷却塔具有较大的技术经济优势。