无风冷却塔综合运行能耗分析
摘要：无风冷却塔与机械通风冷却塔相比，噪声小，节省了风机电机的能耗，但无风机冷却塔比机械通风冷却塔的进塔压力高0.10mpa 左右，需要水泵提供更多的能量，与节省掉的风机电机能耗相比之后，才能确定是否节能，不能简单地把要冷却塔的进塔水压差折算成无风机冷却塔的增加能耗，这是不准确的。
关键词：无风机冷却塔 机械通风冷却塔 水泵 综合能耗
0概述
冷却塔通过汽水交换把热量带入大气中，是循环冷却水系统的关键设备。无风机冷却塔（亦称喷雾通风冷却塔、“免风机电机”水力取风冷却塔等）由风筒、收水器、塔体淋水筛网、喷雾装置、进风百叶窗和集水盆组成。无风机冷却塔喷雾装置是一种射流元件，它取代了传统冷却塔的填料和风机，喷雾装置由旋流雾化喷头、风叶、密封转动机构三大部分组成，利用液压驱动。低压液流通过旋流雾化喷头形成雾化，喷雾流的反作用推动密封传动机构和风叶作反向旋转，产生由下部吹向雾流的风力，气水比可达1.0~1.3。雾化水滴与进塔空气在雾化状态下进行热交换，达到预期的降温效果。从原理上，无风机冷却塔不需要填料和风机，节省了风机的电耗，但综合运行电耗仍需进一步测试 计算 ，才能确定无风机冷却塔在何种情况下节约能量。
要确定系统的综合电耗，必须对循环冷却却水系统涉及到的要素进行逐项 分析 ，比如水泵的选型、水泵电机电耗、冷却塔的放置位置及风机电耗、空调机组的压力损失、循环冷却水管道及阀门的压力损失等。通常机械通风冷却塔进塔压力要求一般在0.05mpa （个别塔型达0.10mpa ），无风机冷却塔进塔压力要求约 0.15mpa左右，就会比机械通风冷却塔高0.10mpa ，对循环冷却水系统总的能耗而言，要以系统为基础综合各方面的因素进行电能消耗比较。
1 冷却塔的位置及循环冷却水管道的压力损失
冷却塔设定放在建筑物的裙房屋面上，循环冷却水管道总长按70m 计算，管道局部损失按沿途损失的30%计算。为了减少管道的损失，建议管径≥dn200，v ＜2.0m/s；dn100~150，v ＜1.50m/s。管道计算流量以冷却塔的循环水量为准。以下是不同流量的循环冷却水管道的流速、配管尺寸及管道损失等，见表1。
表1 循环冷却水管道的流速、配管尺寸及管道损失
流量（m3/h）
75
100
150
200
300
400
管径（mm ）
150
150
200
200
250
300
流速（m/s）
1.24
1.65
1.37
1.82
1.67
1.52
管损（m ）
1.80
3.20
1.49
2.65
1.06
续表1 循环冷却水管道的流速、配管尺寸及管道损失
流量（m3/h）
500
600
700
900
1000
管径（mm ）
300
350
350
400
400
流速（m/s）
1.90
1.67
1.95
1.93
2.15
管损（m ）
1.66
1.03
1.41
1.17
1.45
实际以计算数据为准，建议总管损小于或等于0.05mpa ，以节约能耗。
2 机械通风冷却塔配套功率的确定
表2 机械通风冷却塔配套风机电机的额定功率
流量（m3/h）
75
100
150
200
300
400
3.0
3.7
5.5
7.5
1.0
15.0
2.609
3.217
4.783
6.522
9.565
13.043
续表2 机械通风冷却塔配套风机电机的额定功率
流量（m3/h）
500
600
700
900
1000
18.5
22.0
37.0
45.0
16.087
20.000
27.273
33.636
40.909
3 两种塔进水压比较
无风机冷却塔进塔压力参考良机lfc 型冷却塔，机械通风冷却塔进塔压力参考良机lrcm-ln 和lbc-m 两种塔型，具体情况见表3-1和表3-2。