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Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 09.08.2025 Herkunft: Website
Kühltürme werden in vielen Industriebereichen wie Energie, Chemieingenieurwesen, Metallurgie und Baumaterialien häufig eingesetzt und finden auch breite Anwendung in der Klimaanlagenkühlung und der Abwärmerückgewinnung. Die Hauptanwendungsszenarien sind wie folgt
Die moderne thermische Stromerzeugung basiert hauptsächlich auf der Stromerzeugung durch Dampfturbinen.
Der Abdampf der Dampfturbine muss durch einen Kondensator gekühlt werden, und das Kühlwasser des Kondensators muss gekühlt und in einem Kühlturm recycelt werden. Daher ist der Kühlturm die Kernausrüstung des Kühlsystems des Kraftwerks. Im Allgemeinen verwenden große Kraftwerke große Gegenstromkühltürme, die eine Höhe von über 150 Metern erreichen können, mit einem geplanten Umlaufwasservolumen von Zehntausenden oder sogar Hunderttausenden Tonnen pro Stunde und für die Versorgung mehrerer Einheiten mit einer Million Kilowatt ausgelegt sind.
Kühltürme werden häufig in Bereichen wie der Petrochemie und Kohlechemie eingesetzt, um Prozessanlagen und Produkte wie Wärmetauscher, Reaktoren und Absorptionstürme zu kühlen. In Chemieanlagenbereichen sind häufig mehrere Kühltürme unterschiedlicher Form angeordnet, darunter Gegenstromtürme und Querstromtürme mit Größen von mehreren zehn bis hundert Quadratmetern. Die Größe einiger großer Kühlturmcluster für Ethylen, PTA und andere Anlagen kann mit der von Kraftwerken vergleichbar sein.
Im Stahlproduktionsprozess werden große Mengen Kühlwasser für Prozesse wie die Hochofeneisenherstellung, die Konverterstahlherstellung und das Stahlwalzen benötigt. Daher sind vom Rohstofflager bis zum Fertigproduktkai im gesamten Stahlwerksbereich verschiedene Kühltürme verstreut, die unverzichtbare unterstützende Einrichtungen für das Stahlwerk sind. Beispielsweise muss Wasser, das zum Schlackenspülen in Hochöfen verwendet wird, Kühlwasser für Geräte vor dem Ofen und Kühlwasser für sekundäres Rauchgas in Konvertern, alle durch Kühltürme gekühlt werden, bevor es recycelt werden kann.
Nehmen wir als Beispiel die Zementproduktion. Von der Rohstoffmahlung über die Klinkerkalzinierung bis hin zur Zementmahlung benötigen die Geräte im Prozessablauf wie Ofenkopf und Ofenende, Kühler und Walzenpresse Kühltürme zur Bereitstellung von Kühlwasser. Aufgrund der verstreuten Anordnung von Zementwerken sind Kühltürme in Zementwerken meist klein und verstreut angeordnet.
Zentrale Klimaanlagen in großen öffentlichen Gebäuden wie Einkaufszentren, Flughäfen, Stadien und U-Bahn-Stationen haben häufig die Form einer Kältemaschine + eines Kühlturms. Der Verdunstungskühleffekt des Kühlturms wird genutzt, um die Wärme aus dem Kondensator des Kühlers abzuführen und so das Recycling von gekühltem Wasser zu erreichen. Im Vergleich zum herkömmlichen luftgekühlten Kühler weist das System nach der Einführung des Kühlturms eine höhere Energieeffizienz auf und der Betrieb der Einheit ist stabiler und zuverlässiger.
Die in industriellen Produktionsprozessen entstehende Abwärme, wie beispielsweise Rauchgasabwärme und Dampfkondensatabwärme, weist eine relativ hohe Temperatur auf.
Bei direkter Entladung führt dies zu Energieverschwendung und Umweltproblemen. Nach der Kühlung durch Kühltürme kann es schrittweise genutzt werden, was zu erheblichen Vorteilen bei der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung führt. Beispielsweise kann das Wasser mit niedriger Temperatur, das aus der Rauchgasentschwefelungsanlage von Wärmekraftwerken austritt, durch Kühltürme gekühlt und dann zur Entstaubung, Entschwefelung und anderen Prozessen verwendet werden.
Die sinnvolle Auslegung von Kühltürmen ist die Voraussetzung dafür, dass ihre Kühlleistung voll zur Geltung kommt. Aufgrund des Einflusses der natürlichen Belüftung und der Verteilung der Wärmelast variiert die Betriebsumgebung von Kühltürmen in verschiedenen Bereichen stark. Eine unsachgemäße Anordnung kann zu unerwünschten Phänomenen wie „Kurzschluss“ des Windes und „Übersprechen des Turms“ führen und die Kühlwirkung verringern. Deshalb beim Arrangieren Bei Kühltürmen mit geschlossenem Kreislauf sollten Faktoren wie Belüftungsbedingungen, Wärmequellenverteilung und Wasserquellenbedingungen umfassend berücksichtigt und die folgenden Grundprinzipien befolgt werden:
Der Verdunstungskühlungsprozess eines Kühlturms beruht auf einem Luftstrom, der Wärme und Wasserdampf abführt. Die Belüftungsbedingungen sind der Hauptfaktor, der die Kühlwirkung beeinflusst. Kühltürme sollten in offenen und ungehinderten Bereichen mit Frischluft und weit entfernt von Gebäuden, Bauwerken, großen Geräten und anderen Hindernissen aufgestellt werden, um sicherzustellen, dass der Lufteinlass ausreichend mit frischer Kaltluft versorgt wird.
Bei der Anordnung des Kühlturms sollte die Lufteinlassseite das ganze Jahr über der vorherrschenden Windrichtung zugewandt sein, was zu einer guten Luftströmungsorganisation im Inneren des Turms beiträgt und den Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch fördert. Bei wechselnder vorherrschender Windrichtung sollte die Luftansaugseite auch im Sommer möglichst der vorherrschenden Windrichtung zugewandt sein, um der maximalen Kühllast im Sommer gerecht zu werden. Je größer die Abweichung zwischen der Lufteintrittsfläche und der vorherrschenden Windrichtung ist, desto schlechter ist die Kühlwirkung.
Wenn mehrere Türme angeordnet sind, verschlechtert sich aufgrund der hohen Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Luft am Auslass des Kühlturms, wenn sie in einen anderen Turm eintritt, der Lufteinlasszustand und die Kühlwirkung wird verringert. Daher sollten mehrere Kühltürme versetzt angeordnet werden, um zu verhindern, dass die heiße und feuchte Luft auf der Luftauslassseite in den Lufteinlass eines anderen Turms gelangt. Der Abstand zwischen den beiden Türmen sollte nicht weniger als das 1,5-fache der Höhe jedes Turms betragen.
Kühltürme sollten so nah wie möglich an den Kälte- und Wärmequellengeräten platziert werden, die sie versorgen, wie z. B. Generatorsätze und Prozessgeräte, um die Länge der Kalt- und Warmwasserversorgungsleitungen zu verkürzen und den Wärmeverlust in den Leitungen sowie den Stromverbrauch der Wasserpumpen zu reduzieren. Allerdings sollten auch Faktoren wie Anlagenlayout und Rohrleitungsverlegung umfassend berücksichtigt werden, um übermäßige Investitionen oder Bauschwierigkeiten zu vermeiden.
Der Betrieb von Kühltürmen erfordert eine kontinuierliche Nachspeisung von Frischwasser, um Verdunstung und Windverluste auszugleichen. Daher sollten sie in Gebieten mit reichlich Wasserquellen und so nah wie möglich an der Wasserquelle platziert werden, um die Länge und Höhe der Zusatzwasserleitung zu reduzieren und den Energieverbrauch der Wasserpumpe zu senken. Für wasserarme Gebiete können wassersparende Kühltürme oder abgestufte Wassernutzungssysteme in Betracht gezogen werden.
Unter der Prämisse, die Prozessanforderungen zu erfüllen, ist es bei der Anordnung des Kühlturms erforderlich, die Reduzierung des betrieblichen Energieverbrauchs des Kühlturms umfassend zu berücksichtigen die , B. die Optimierung der Positionen von Pumpen und Lüftern, die Reduzierung des Rohrleitungswiderstands und die Erzielung eines Betriebs mit variablem Durchfluss usw. Bei Bedarf können Hilfseinrichtungen wie das Sammelbecken unter dem Turm und der Hochwassertank übernommen werden, um den energiesparenden Betrieb des Systems zu fördern und Leistung von Kühltürmen zu verbessern.
