自然通风高位收水冷却塔收水装置的数值模拟和优化研究
循环冷却塔优化改造及应用
循环冷却塔优化改造及应用冷却塔是一种常见的工业设备，用于降低工业生产过程中产生的热量。
冷却塔的主要原理是利用气流和水流进行传热，实现热能的散发和散热。
然而，在实际应用中，冷却塔存在一些问题，需要进行优化改造，以提高其效率和降低能源消耗。
首先，冷却塔的优化改造可以从结构上入手。
传统冷却塔通常采用纵横错列的水和风流方式，但这种方式存在一定的局限性。
新型的冷却塔可以采用紧凑型结构，以增加传热面积，提高传热效率。
此外，可以在冷却塔内部设置导流板或填料，以增加水和空气的接触面积，提高散热效果。
同时，可以采用变风量或变速风机，根据实际需求调节风量，以减少能耗。
其次，冷却塔的改造还可以从水系统入手。
传统冷却塔通常使用自来水作为循环水，这不仅浪费资源，还会增加处理成本。
因此，可以考虑使用再生水或回收水作为循环水，以降低成本和环境影响。
此外，可以考虑使用化学添加剂，以防止水垢和生物污染，保持水质的稳定性。
还可以采用多级循环水系统，提高冷却塔的冷却效果。
第三，冷却塔的改造还可以从能耗方面入手。
可以采用节能设备，如能源回收装置、变频器等，以最大程度地减少能源消耗。
可以优化冷却塔的工作参数，如水温、风速、循环水流量等，以避免能源浪费和不必要的能量损失。
此外，可以采用智能控制系统，根据实时数据和需求，自动调节冷却塔的工作状态，以提高能效。
最后，冷却塔的优化改造可以结合其他工艺和设备，实现整体优化。
例如，在冷却塔系统中加入烟气余热回收装置，将烟气中的热能利用起来，进一步提高能源利用效率。
可以与冷却塔相配套使用高效的冷却设备，如高效换热器、压缩机等，以提高整个冷却系统的效率。
循环冷却塔优化改造的应用广泛。
在石油化工、电力、制药、钢铁等行业，冷却塔是常见的设备之一、通过优化改造，可以提高冷却塔的散热效果，减少冷却水和能源的消耗，降低生产成本，提高产品质量。
此外，冷却塔的优化改造还可以应用于建筑空调系统、电子设备冷却等领域，以满足不同行业和领域的冷却需求。
配置高位收水冷却塔火电厂循环水泵选型研究 马志强
配置高位收水冷却塔火电厂循环水泵选型研究马志强摘要：配置高位收水自然通风冷却塔火电机组，其出塔水压较常规塔要高14m左右，这造成配套的循环水泵与常规塔循环水泵在选型及其泵房设计上有许多不同之处。
本文通过对某火电工程循环水泵选型方案（立式斜流泵、立式蜗壳泵、卧式中开泵）进行经济、技术比较，给出配置高位收水冷却塔火电厂循环水泵泵型推荐方案。
关键词：火电机组; 高位收水自然通风冷却塔; 循环水泵; 立式斜流泵; 立式蜗壳泵; 卧式中开泵前言近年来新建百万级燃煤电厂越来越多，在国家节能减排的大背景下，高位收水自然通风冷却塔（以下简称高位塔）以其显著的节能降噪优势越来越受到燃煤电厂的青睐，得以广泛应用。
对百万千瓦火电机组高位塔，其出塔水压较常规塔要高14m左右，这是高位塔节能的来源，同时又造成高位塔配套的循环水泵与常规塔循环水泵在选型及其泵房设计上有许多不同之处，循环水泵合理的选型与泵房设计对高位塔乃至整个循环水系统的安全可靠运行起至关重要的作用。
本文通过对某电厂工程循环水泵选型方案进行经济、技术分析比较，给出配置高位塔火电厂循环水泵选型方案。
1概述某电厂位于广东北部山区，拟新建两台1000MW超超临界二次再热燃煤机组，根据厂址条件，拟采用配置高位塔的二次循环冷却水系统。
循环水泵房布置于冷却塔区域，每台机组设泵房一座。
经过冷端优化后的循环水系统推荐每台机组配置3台33.3%容量的循环水泵，不设备用。
每台泵额定参数为：Q=10.46/9.3m³/s，H=20.2/16.5m，N=2700/2100KW。
2循环水泵选型的基本原则和要求火电厂选择循环水泵应该遵循以下几点原则:1) 当汽轮机以额定工况运行时，应满足对凝汽器乏汽的冷却循环要求，并保证循环水泵尽量在设计工况点附近运行。
2) 所选水泵的Q—H 曲线要平缓，保证水泵在流量变化较大时，仍然有足够大的出力。
3) 流量和扬程要留有一定的富裕量，不能过大或者过小: 富裕量过大会造成水泵实际运行时工况点偏离最佳工况点，水泵的效率低下; 富裕量过小容易满足不了出力的要求。
冷却塔折流板除雾器叶片折角优化数值模拟
SST k-ω 模型和 Euler/Lagrange 方法对梯形折流板除雾器内气液两相流动进行二维数值模拟。结果表明，折流板除雾器对
粒径小于 10 μm 的液滴除雾效率较低；随着叶片转折角度的减小，折流板除雾器的除雾效率和压降均有所上升；对于本文
研究的不同结构的折流板，当除雾器的效率相同时，叶片折角为 α= 45°的除雾器所需的功耗最低，是最佳选择。在实际工
随 着 计 算 机 技 术 的 发 展，数 值 模 拟 方 法 逐 渐 成 为 工 程 上 除 雾 器 研 发 的 重 要 手 段。Wang 和 James 使 用 ANSYS CFX 软 件 对 连 续 相 进 行 模 拟，并 开 发 了 一 种 算 法 对 拉 格 朗 日 粒 子 进 行 追踪，通过使用改进的涡流相互作用模型（Eddy Interaction Model，EIM）可以得到与试验值接近的 结 果［4］。Sriveerakul 等 使 用 ANSYS FLUENT 软 件模拟研究了 3 种类型的除雾器的压降和效率， 指出采用惯性参数 Pi 比采用液滴直径来评价除 雾 器 效 率 更 加 合 理［5］。Galletti 等 使 用 ANSYS CFX 软件对 2 种工业中常用类型的折流板除雾 器进行了模拟，并与 Ghetti 的试验数据进行了对 比［6，7］。结果表明，SST k-ω 模型相比 k-ε 模型 对近壁面区域的描述更加准确，与试验值结果基 本吻合。郝雅洁研究了梯形和三角形折流板除雾 器在不同板间距时的效率与进口速度、雾滴粒径 的关系，并考虑了液滴之间的聚并作用，发现小粒 径液滴捕集效率很低，基本不受进口速度影响［8］。 此外，气流流速和流向的转变可以促进液滴的聚 并，增大捕集效率，提出可以在除雾器前方增设促 进小液滴碰撞的设施来提高整体除雾效率。
冷却塔的气流优化技术
冷却塔的气流优化技术冷却塔的气流优化技术是通过改善冷却塔内部的气流动态，提高冷却效率和能耗效益的方法。
以下是一些常见的冷却塔气流优化技术：1. 安装气流调节装置：如气流导流板、风道导流器等，用于改变气流的方向和速度，减少气流的逆流和漏流，提高冷却效率。
2. 增加湿帘和风扇的数量：湿帘和风扇是冷却塔的主要组成部分，增加其数量可以提高冷却塔的通风量和冷却效率。
3. 优化冷却塔的布局：合理设置冷却塔的进风口和出风口的位置和数量，以及进出风口的形状和尺寸，可以改善气流的流线形态，减小气流的阻力和压降，提高冷却效率。
4. 提高冷却塔的换热面积：通过增加冷却塔的管道长度、扩大管道的内径或增加填料层数等方式，增加冷却塔的换热面积，提高冷却塔的冷却效率。
5. 使用高效节能设备：如低噪音高效风扇、高效节能冷却塔填料等，可以降低冷却塔的能耗，提高能耗效益。
需要根据具体的冷却塔结构和工况情况选择和应用上述技术，以达到最佳的气流优化效果。
冷却塔的气流优化技术主要包括以下几个方面：1.喷淋系统优化：通过调整喷头位置和喷水量，使得喷水能够均匀覆盖冷却填料表面，减少水分集中和局部干燥现象，提高换热效果。
2.风向导流板的设计：在冷却塔进风口和出风口设置风向导流板，以引导空气流经填料层，并且降低气流的扩散，增加接触填料的时间，提高冷却效果。
3.排气风机的优化：采用高效率排气风机，能够提高冷却塔内部的气流流速，增加导风效果，加强热负荷带走，提高冷却效果。
4.减少漏风：通过检查和维修冷却塔的密封和连接部分，减少气流的漏风现象，提高效率。
5.控制空气湿度：通过控制冷却塔的进水流量和喷淋水量，可以控制冷却填料的湿度，以提高冷却效果。
6.增加填料层数：增加填料层数可以增加填料表面积，增加空气接触面积，提高冷却效果。
以上是常见的冷却塔气流优化技术，通过采用这些技术，可以提高冷却塔的换热效果，减少能耗。
进风调节装置对自然通风冷却塔的性能影响
进风调节装置对自然通风冷却塔的性能影响发布时间：2021-07-26T16:06:23.850Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：蒋林峰[导读] 摘要：文章以某电厂600MW机组的自然通风湿式冷却塔加装一种进风调节装置为研究的UI小，研究了进风调节装置在不同环境温度下对冷却塔运行性能的影响。
身份证号码：33010619830823XXXX 摘要：文章以某电厂600MW机组的自然通风湿式冷却塔加装一种进风调节装置为研究的UI小，研究了进风调节装置在不同环境温度下对冷却塔运行性能的影响。
关键词：进风调节装置；自然通风；冷却塔；性能影响自然通风冷却塔作为火电厂冷却系统的重要设备之一，冬季常常会出现结冰现象，严重影响冷却塔的安全运行；另外，在防止冷却塔结冰的同时，尽可能降低出塔水温、降低凝汽器真空，来提高机组运行的经济性，因此，加装一套进风调节装置，可以实现防冻降温一体化。
1数值模拟自然通风逆流湿式冷却塔的冷却过程：循环水在填料层表面形成水膜，并沿着填料从上往下流动，与空气进行换热，循环水离开填料层后经过雨区落到集水池中。
因此，循环水采用离散相模型，在填料区则通过用户自定义函数来优化换热计算。
而空气侧的湍流模型采用稳定性较好、具有相当计算精度的标准k-ε模型，并且添加浮力项的影响，压力和速度的耦合方法选用SIMPLE算法，对流项的插值方法则选用对流动和四面体网格具有很好适应性的二阶迎风差分格式。
1.1气液耦合计算方法循环水从喷水面射入，选用离散相模型进行离散相与连续相之间的耦合计算，其中，空气为连续相，采用欧拉法直接求解时均N-S方程，水侧为离散相，采用拉格朗日法求解运动方程。
FLUENT按照亚松弛格式交替求解控制方程，将水侧控制体内的质量、动量、能量的变化值以源项形式传递给空气连续相控制方程，然后再计算连续相对离散相的影响。
水侧控制体内的质量变化方程为：（1）式中，Δmp为控制体内离散相的质量变化，kg；mp0为离散相初始质量，kg；mp0为离散相初始质量流率，kg/s。
高温风机的水冷却技术优化研究
高温风机的水冷却技术优化研究随着工业化的进程和科技的不断发展，高温工作环境下的风机使用越来越普遍。
然而，高温工作环境对风机的稳定性和寿命提出了更高的要求。
为了保证风机的正常运行和延长其使用寿命，水冷却技术成为了一个重要的解决办法。
本文将就高温风机的水冷却技术进行优化研究。
一、引言高温工作环境对风机的运行稳定性和寿命都有很大的影响。
高温环境会导致风机元件温度升高，从而引发故障，甚至损坏设备。
为了降低风机元件温度，水冷却技术成为了一种有效的解决方案。
传统风机的散热方式多采用风冷方式，但是在高温环境下，风冷散热效果有限。
因此，使用水冷却技术来提高风机的散热效果具有重要意义。
二、高温风机的水冷却技术原理水冷却技术通过将冷却水引入风机内部，利用水的冷却效果来降低风机元件的温度。
该技术的原理是将冷却水通过一系列的管道和冷却装置与风机内部连接，使冷却水能够有效地传输和吸收风机产生的热量，从而达到降温的效果。
三、高温风机的水冷却技术优化措施1. 水冷却系统的设计优化水冷却系统的设计是优化高温风机的关键。
首先，需要选择适合高温环境下使用的高温耐腐蚀的材料，以保证水冷却系统的长期稳定运行。
其次，在设计管道和冷却装置时，应合理设置布局和尺寸，以提高冷却水的流速和流量，从而增加热量的传递和吸收效率。
另外，也可以借鉴其他行业的水冷却系统设计经验，如电子设备、汽车等，来优化高温风机的水冷却系统。
2. 冷却水质优化冷却水质对高温风机的水冷却效果有着重要的影响。
水冷却系统中使用的冷却水应具备良好的热传导性和散热性能，并且要能够抵抗腐蚀和结垢。
因此，优化冷却水质成为提高高温风机水冷却效果的重要措施。
可以通过添加优质的冷却剂和水处理剂来改善冷却水的性能，提高热传导和散热效果。
3. 换热装置的优化换热装置是水冷却系统中最重要的组成部分之一。
对换热装置进行优化，可以提高冷却水对风机内部产生的热量的吸收和传递效率。
在优化换热装置时，可以考虑使用高效的换热器和增加换热面积，以增强热量的传递效果。
冷却水塔的优化设计
冷却水塔的优化设计作者：张武军来源：《职业·中旬》2013年第03期摘要：本文主要从两方面探讨冷却水塔的优化设计：一是对冷却水塔内冷却水系统进行优化，改进后的冷却水系统能减少卧式壳管式冷凝器结水垢量甚至不结水垢；二是对冷却水塔通风机进行优化，用水轮机代替冷却水塔电动机，利用水轮机增压来推动风机工作，节省了冷却水塔电动机的耗能，达到节能目的。
关键词：冷却水塔冷却水系统制冷系数水轮机节能冷却水塔按通风方式不同有自然通风和机械通风两种，当前空调制冷常用的冷却水塔以机械通风冷却水塔为主，机械通风冷却水塔按不同的分类方式又可分为圆形、方形、横流式、逆流式等（如图1所示），在市面上都比较多见。
但不管是哪种冷却水塔，都存在耗电较多、维修保养较复杂及冷却效果受塔顶排出湿热空气回流影响等缺点。
本文针对传统冷却水塔的缺点，提出了两种优化冷却水塔的方案模型。
图1 冷却水塔一、优化设计冷却水塔内冷却水系统传统的冷却水系统如图2所示：冷却水的流程从冷却水塔水池→冷却水泵→卧式壳管式冷凝器→冷却水塔布水器→填料→冷却塔水池，如此循环来实现对冷凝器内制冷剂的冷凝。
由于水池中的水来源于自来水自动补水，水中含有钙、镁离子，在高温的冷凝器中会形成水垢而附着在冷凝器的内壁，影响热量的传递，导致冷凝温度上升，从而降低了制冷系数，增加了制冷空调设备的耗功量。
图 2 传统的冷却水塔结构及冷却水系统图针对传统冷却水系统存在的问题，优化后的冷却水系统如图3所示：系统需增加一个膨胀水箱、一个水泵及一个电子除垢仪。
改进后的冷却水塔有两个水循环系统：第一个水循环系统是冷却水从冷却水塔内盘管下部→电子除垢仪→冷却水泵→卧式壳管式冷凝器→冷却水塔内盘管上部→冷却塔内盘管下部，此系统为闭式系统；第二个水循环系统是水从冷却水塔水池→水泵→冷却水塔布水器→盘管翅片→冷却水塔水池，此系统为开式系统。
两个水系统一起循环来实现对冷凝器内制冷剂的冷凝。
图 3 优化后的冷却水塔结构及冷却水系统图冷却水系统优化后系统优势有二：第一，提高制冷系数。
制冷站冷却塔节能控制优化分析
制冷站冷却塔节能控制优化分析发布时间：2021-10-12T08:45:30.653Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：胡谷庆[导读] 冷却塔作为水冷却的重要设备，在运行时会产生较大的能耗，对其进行节能控制优化，是贯彻节能降耗发展理念的基本要求，同时还能够进一步降低运行成本。
胡谷庆浙江上风冷却塔有限公司 312369摘要：冷却塔作为水冷却的重要设备，在运行时会产生较大的能耗，对其进行节能控制优化，是贯彻节能降耗发展理念的基本要求，同时还能够进一步降低运行成本。
目前制冷站冷却塔节能改造还存在一定的问题，需要从技术角度进行分析，在不影响生产需求的同时，达到节能降耗的目的。
关键词：制冷站；冷却塔；节能优化冷却塔是一种水冷却装置，水在其中流过可以实现热交换与质交换，降低水温，在空调循环水系统以及工业用循环水系统中应用十分常见。
在工业生产中冷却塔运行所产生的能耗非常多，已经成为节能减排设计的重点对象，可根据其运行原理来进行节能改造，实现节能控制优化。
一、制冷站冷却塔控制分析制冷站冷却塔控制比较常见的是通过制冷机组铭牌中冷却水进水温度参数来设定水温度，通过设定值对冷却塔风机频率和启停状态进行控制。
如果温度在设定值之上，风机启动后维持最低频率运行，在温度逐渐升高的过程中，风机的控制频率也相应的提升；而温度逐渐降低达到设定值时，风机的控制频率也会相应的降低，当小于设定值后便会停止运行[1]。
冷却塔的散热量基本上不会受到外界温湿度的影响，但是其决定着制冷机组的制冷量，想要进一步实现节能改造，便需要提高对室外冷空气的利用率，促使制冷机组的制冷量可以提升。
二、制冷站冷却塔节能改造分析冷却塔在不断的运行过程中，如果维护不到位，塔核部位出现比较严重的脏损，以及配水管堵塞，整体的冷却能力便会降低。
在针对制冷站冷却塔进行节能改造时，需要确定是否存在严重老化或者损坏的情况，因为这种情况下出水温度会远低于设计值，会产生更多的运行成本，且需要消耗更好的能源。
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自然通风高位收水冷却塔收水装置的数值模拟和优化研究
新世纪以来,节能减排工作的落实愈加紧迫,自然通风逆流湿式高位收水冷却塔(以下简称高位塔)与常规自然通风逆流湿式冷却塔(以下简称常规塔)相比,由于具有节能、安全、减噪等优点,为某些地区火电冷塔建设提供了一种新的选择。
高位塔突出的特点是取消了常规塔塔底的集水池,循环水冷却后被安置在填料层下方的收水装置回收后,输送到循环系统。
本文重点对高位塔的特征装置即收水装置,使用FLUENT软件,采用多孔介质模型、κ-ε湍流模型和布氏近似假设,以某电厂3×390MW机组三机两塔方案中的一个高位塔为原型,建立多个不同运行工况、不同收水斜板倾斜角度、不同收水装置布置高度的模型,对其流动换热特性进行了数值模拟研究。
在模拟高位塔变工况运行阶段,本文先建立了不同入塔水温、不同喷水水滴直径的模型。
当入塔水温升高时,出塔水温增量小于入塔水温增量,高位塔换热量增加;小直径水滴喷嘴能有效增加冷却塔换热量;出塔水温与环境温度间存在近似线性关系,且在高温环境下出塔水温受环境湿度的影响较大,另外通过在不同季节工况下的模拟计算,得出整塔及各区的各个参数的数值及变化趋势在收水装置斜板的优化模拟阶段,本文建立了三个模型,设置了三种收水斜板角度,分别在相同工况下进行模拟计算,由于收水单元的个数受到收水斜板倾角的影响,本次模拟得出的结果为在斜板与竖直方向夹角为45°时流场分布均匀,出塔水温较低。
另外在收水装置的布置高度方面的研究,本文也建立了三个模型,设置了三种收水装置布置高度,分别在相同工况下进行模拟运算,本次模拟的结果是收水装置的布置高度为9m时,出塔水温较为理想。