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VOCs治理 | 活性炭吸脱附系统后端水冷塔流量等相关参数计算

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环境阅读 发表于 2019-8-5 20:09 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
冷却塔是水与空气进行热交换的一种设备,它主要由风机、电机、填料、播水系统、塔身、水盘等组成,而进行热交换主要由在风机作用下比较低温空气与填料中的水进行热交换而降低水温。
! ^0 B2 W  o0 q- M% Z1 k3 F# ?: o- O; s
环境学社3.jpg 5 n2 l* ]. n: A( {3 _) ?  r0 s
5 ?9 Y$ _" n7 y, u
而在VOCs治理领域,冷却塔还可用在VOCs废气源降温,活性炭吸脱附后的水冷风冷,将脱附后的含VOCs的富集气通过这种常规冷凝将VOCs冷凝一部分下来。如下图的活性炭吸脱附系统中,脱附后的VOCs废气冷凝需要水冷塔,相关参数如何设计和计算呢?
' }/ E+ X- r  X2 q' N: Z5 ?/ E, z) L$ ?8 V" m& M* n: F7 u, G
环境学社22.jpg 3 p+ i, F' [$ |3 ]6 r* {

1 @' J9 N! {7 Q9 e. h& P/ X一般水塔的构造及设计工况在说明书上有注明,而我们现在采用的水吨为单位是国际上比较常用的单位。在计算选型上比较方便,另冷却塔在选型上应留有20%左右的余量。( c( J8 D" F) E& Z9 ]- l/ S

! k/ ]3 F- q+ J以XX品牌RCU120SY2 为例:
" J8 ]0 v. S7 e& z1 s
4 z7 Y# r( j0 o9 t冷凝:37℃
  W7 z3 y3 m5 p+ w* I
9 m# k) U, }- A7 u0 s" [% c( ?8 ]蒸发:7 ℃* F" k. i0 p- E5 K' O' [! q7 k
$ s' S% X7 J) I
蒸发器:Q = 316000 Kcal/h,Q = 63.2m3/h$ M1 z  t0 t8 X& _  H' p

+ B! G* W6 {2 l. Y冷凝器:Q = 393000 Kcal/h,Q = 78.6m3/h* v/ f) M" V  F: s- Z
4 L; i& Y) G) r7 s1 u0 k/ ~9 I& I6 |
这些在XX品牌的说明书上可以查到;
# L8 }, l. j+ r8 l9 @! G4 Q7 D8 |" B* T
如选用XX品牌冷却塔则:& {' Q! Y: S8 [* P
  l/ w8 `, |! i, v1 |' s% k+ |- U
78.6×1.2 = 94.32 m3/h(每小时的水流量)' Y" a2 O) j. g) A! [5 g
  I2 o1 \0 D4 v
选用马利SR-100 可以满足(或其它系列同规格的塔,如SC-100L)
4 P  M+ `7 i7 Q. {! r( c  O3 M0 ?5 C7 `) C- O! Z0 u
在选用水泵时要在SR-100的100 吨水中留有10%的余量,在比较低的扬程时可选用管道泵,在扬程高时则宜选用IS泵。
' @" d  n1 w% P9 d% W. B
. k  ]9 y% o6 {1 e& X2 h100×1.1=110 吨水/小时# V; O8 O; S' |6 B5 V9 B6 o4 r0 B

; D7 j' |1 }) \6 j1 m* }) [选用管道泵GD125-20 可以满足;
" D  s& D7 d$ F- n' t4 A8 [# @& ?( b4 z
而在只知道蒸发器Q=316000Kcal/h 时,则可以通过以下公式算出需要多大的冷却塔:/ }9 b% A2 O% e) ~- r2 h7 s

  I3 L) o, N7 B  F" A316000×1.25(恒值)= 395000 Kcal/h,. z( |6 x! a& t1 w. K$ S! ]1 l
# d% ~' ^' I% t: a! t" e/ D1 p
1.25——冷凝器负荷系数
7 O4 ]1 R' o7 S
9 W! i1 ^" L. T3 f$ Y1 H% y2 ]- o  i395000÷5 = 79000 KG/h = 79 m3/h
# o5 u9 B2 l! @$ A  I! V- N$ ]# l- t! Q% @1 G% V$ w6 }: L
79×1.2(余量) = 94.8m3/h(冷却塔水流量)( F1 P% A. r. {4 z

6 d, h/ J7 g( k1 A(电制冷主机—通式:匹数×2700×1.2×1.25÷5000或冷吨×3024×1.2×1.25÷5000= 冷却塔水流量m3/h)
+ R, ~. ~: X% P, L' ?5 |6 @* N; Z
附:冷却塔已知基它条件确定冷却塔循环水量的常用公式:
( V) s" j* E& s6 ^- r- B: f
- H* w) f) @: w  `- ra.冷却水量=主机制冷量(KW)×1.2×1.25×861/5000(m3/h)
+ m: ~3 B- R# v6 qb.冷却水量=主机冷凝器热负荷(kcal/h)×1.2/5000(m3/h)( U" q9 K1 @8 a5 ?; Z
c.冷却水量=主机冷凝器热负荷(m3/h)×1.2(m3/h)" ?1 a4 T5 U8 Z3 i5 X- n* |+ Q* q* ]  p
d.冷却水量=主机制冷量(冷吨)×0.8(m3/h); t$ g# Z0 V- P# v4 f+ b1 X
e.冷却水量=主机蒸发器热负荷(kcal/h)×1.5×1.25/5000(m3/h)8 h1 z7 ^) K7 }" d/ L3 ]% m- Z% a
f.冷却水量=主机蒸发器热负荷(m3/h)×1.2×1.25(m3/h)% ~: P" i; e: f+ _! a
g.冷却水量=主机蒸发器热负荷(冷吨)×1.2×1.25×3024/5000(m3/h)
2 T, c" `- n7 g7 q6 [6 }8 N! D注:以上:1.2为选型余量1.25为冷凝器负荷系数。
- v5 w# g1 J2 Q+ Y! @
( k1 i4 t! L0 mQ=cm(T2-T1)t是时间,即降温需要多少时间/ \# `5 ]  D' H  @- X- N
算出来的制冷量单位是大卡(kcal/h),然后再除以0.86就是制冷量(w)6 c# Z/ ~, l) a3 a8 f; M5 z
如果是风冷,再除以2500,就是匹数+ y; q) P0 f/ C) N5 K9 i& O
如果是水冷,再除以3000,就是匹数
3 ^) a  H9 e- Y" c/ \2 N" {7 I6 qQ单位J;冷却塔C比热,如果是水就是4.2kJ/K*kg ;T2-T1就是降温差值。
/ s, ~5 E6 X9 j4 m
& |( I6 Q8 P! P. l# Z& [& ]' |

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