Guía de mantenimiento de la torre de enfriamiento

Las torres de enfriamiento, como equipo clave para el intercambio de calor en los sistemas térmicos, se usan ampliamente en aire acondicionado, refrigeración, producción industrial y otros campos. Su eficiencia operativa afecta directamente el consumo de energía y la estabilidad de todo el sistema, mientras que el mantenimiento científico y estandarizado es el núcleo para garantizar la operación eficiente a largo plazo de las torres de enfriamiento. Este artículo construye un sistema completo de mantenimiento de la torre de enfriamiento a partir de cuatro dimensiones: comprensión básica del mantenimiento, puntos clave de mantenimiento en diferentes ciclos, manejo de fallas comunes y especificaciones de seguridad de mantenimiento, ayudando a los administradores de equipos sistemáticamente a dominar las técnicas de mantenimiento y extender la vida útil del servicio de equipos.

I. Comprensión básica y planificación del ciclo del mantenimiento de la torre de enfriamiento

(1) Valor central del mantenimiento

Las torres de enfriamiento logran la disipación de calor a través del intercambio de calor entre el agua y el aire. Durante la operación a largo plazo, son susceptibles a factores como la calidad del agua, el polvo ambiental y la reproducción microbiana. Los datos muestran que la eficiencia del intercambio de calor de las torres de enfriamiento sin mantenimiento sistemático puede disminuir en un 10%-15%anual, el consumo de energía aumenta en aproximadamente un 20%, y la falla o el cierre del equipo es más probable debido a la corrosión y la escala de los componentes. El mantenimiento estandarizado no solo puede mantener más del 95% de la eficiencia diseñada del equipo, sino también extender la vida útil del equipo en 3-5 años, reduciendo significativamente el costo completo del ciclo de vida.

(2) División de ciclo de mantenimiento científico

Según las características de operación del equipo, los ciclos de mantenimiento se dividen en cuatro niveles: inspección diaria/semanal de la patrulla, mantenimiento mensual, mantenimiento trimestral en profundidad y revisión anual. La inspección diaria de la patrulla se centra en el monitoreo del estado operativo; El mantenimiento mensual se centra en la limpieza y la inspección básica de los componentes; El mantenimiento trimestral requiere pruebas funcionales sistemáticas; La revisión anual implica el desmontaje e inspección de los componentes centrales. Este sistema de mantenimiento en capas permite la detección temprana y la resolución de problemas.

II. Especificaciones de operación para la inspección diaria de la patrulla y mantenimiento mensual

(1) Puntos clave de la inspección diaria/semanal de la patrulla

La inspección de la patrulla debe centrarse en tres indicadores de núcleo: primero, observe el tablero para garantizar que la corriente del ventilador y el voltaje operativo estén dentro de ± 5% del valor nominal; las fluctuaciones abnormales pueden indicar una carga del motor anormal. Segundo, verifique si el sistema de distribución de agua es uniforme; Si se encuentra salpicaduras de agua locales o interrupción de flujo, inspeccione inmediatamente si la boquilla está bloqueada o la tubería de distribución de agua está dañada. Finalmente, monitoree el nivel del agua en el estanque de recolección, manteniéndolo dentro del rango de escala 1/2-2/3 del medidor de nivel de agua. Un nivel de agua demasiado bajo puede hacer que la bomba de agua se seque, mientras que un nivel demasiado alto puede causar desbordamiento del agua.

(2) Pasos de implementación para el mantenimiento mensual

1.Operación de limpieza de relleno : 

El relleno de la torre de enfriamiento es el área central para el intercambio de calor. Debe ser enjuagado de abajo hacia arriba con una pistola de agua de alta presión (presión controlada a 0.3-0.5MPa) mensualmente para eliminar las algas y el sedimento depositados. Si se encuentra el envejecimiento y la fragmentación del empaque (con una tasa de daños superior al 10%), reemplácelo de manera oportuna para evitar afectar la distribución del flujo de agua.https://www.chardonlabs.com/resources/cooling-tower-cleaning-andmaintenance/

2.Inspección del sistema de ventiladores :

 Concéntrese en verificar la brecha entre las cuchillas del ventilador y el conducto de aire (manteniendo una distancia uniforme de 5-8 mm), y la desviación en ángulo de las cuchillas no debe exceder ± 1 °, que puede calibrarse una por una con una regla de ángulo. Al mismo tiempo, apriete los pernos de anclaje del motor, mida el aumento de la temperatura del cojinete (el aumento de la temperatura durante la operación no debe exceder los 40 ℃) y reponer rápidamente la grasa a base de litio (aproximadamente 50-100 g por motor).

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s03787778822007563

3.Tratamiento preliminar de calidad del agua : 

Detectar el valor de pH del agua en el estanque de recolección (que debe controlarse a 6.5-8.5). Si el valor de pH es inferior a 6, agregue hidróxido de sodio para el ajuste; Si es superior a 8.5, coloque en bisulfato de sodio. Mientras tanto, agregue un bactericida de amplio espectro y algaecida a una dosis de 50-100 g por tonelada de agua para inhibir la reproducción microbiana.

Iii. Puntos clave técnicos para mantenimiento trimestral en profundidad y revisión anual

(1) Mantenimiento sistemático trimestral

1.Revisión del sistema de pulverización :

 Desmontar el distribuidor de agua (para distribuidores de agua de tipo giradrícula, verifique la condición de desgaste del rodamiento giratorio: si el espacio radial del rodamiento excede 0.5 mm, debe reemplazarse) y limpiar la escala en la pared interna de la tubería de distribución de agua (que se puede empapar en una solución ácida cítrica al 5% durante 2-3 horas y luego enjuagar)). Para los sistemas de distribución de agua tubular, draga las boquillas una por una (la abertura no debe ser inferior al 80% del valor de diseño) y utilizar herramientas especiales de dragado si es necesario.

2.Mantenimiento especial para reducir R: 

Abra la cubierta del extremo reductor, verifique la condición de malla de engranaje (la profundidad de desgaste de la superficie del diente no debe exceder el 15% del grosor del diente) y reemplazar el aceite de engranaje (se recomienda usar aceite de engranaje industrial con un grado de viscosidad de ISO VG 220, y limpiar el tanque de aceite con queroseno al cambiar el aceite). Mientras tanto, calibre la tensión de la correa: presente el centro de la correa con el dedo y la cantidad de hundimiento debe estar dentro del rango de 15-20 mm.

3.Detección en profundidad de la calidad del agua : 

Envíe muestras de agua a un laboratorio profesional para la prueba de la concentración de iones de calcio y magnesio (que debe controlarse por debajo de 400 mg/L), turbidez (<5ntu) y conductividad (<1000 μs/cm). Según los resultados de la detección, si hay una tendencia de escala obvia, se puede adoptar el pretratamiento de ósmosis inversa o agregar inhibidores de la escala de fosfonato orgánico (con una concentración de dosificación de 10-20ppm).

(2) Proyectos principales de revisión anual

1.Reemplazo general del embalaje : 

Para las torres de enfriamiento que han estado en uso durante más de 5 años, se recomienda reemplazar el empaque en su conjunto (el umbral de envejecimiento y fragilidad del empaque del material de PVC es de aproximadamente 5 años). Al reemplazar, preste atención a la planitud de instalación de la capa de embalaje (el error ≤5 mm/㎡) y la prueba de capacidad de carga de las vigas de soporte entre capas (la capacidad de carga por metro cuadrado no es inferior a 80 kg).

2.Tratamiento anticorrosión de estructuras metálicas : 

Realice la eliminación de arena y óxido en la estructura del acero del cuerpo de la torre (alcanzando el estándar de grado SA2.5) y aplique imprimación rica en zinc epoxi (espesor de película seca 80-100 μm) y la capa superior de poliuretano acrílico (espesor de película seca 100-120 μm), especialmente prestando atención al tratamiento fortalecido de partes fácilmente corroídas como las últimas y las conexiones de los pernos.

3. Revisión compleja de bombas de agua:

 Desmonente el impulsor de la bomba de agua (reemplácelo si la profundidad de desgaste excede los 2 mm), detecte la redondez del diámetro del eje (el error ≤0.05 mm) y reemplace el sello mecánico (la cantidad de fuga debe ser <5 ml/h). Realice pruebas de aislamiento en el motor (la resistencia de aislamiento del devanado del estator ≥10mΩ) y retrocede el devanado si es necesario.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2212827123000185

IV. Diagnóstico de falla común y especificaciones de seguridad de mantenimiento

(1) procedimientos típicos de manejo de fallas

1. Vibración del ventilador absorbente: 

Primero, verifique el equilibrio dinámico de la cuchilla (la desviación del peso de una sola cuchilla ≤5g), luego verifique el espacio libre del rodamiento (reemplace el rodamiento de la bola de ranura profunda si el espacio libre radial excede 0.15 mm) y finalmente detecte la excentricidad del rotor del motor (el valor permitido ≤0.03 mm).

2.Disminución de la eficiencia de enfriamiento : 

Si no hay un bloqueo obvio en el embalaje, verifique el volumen de aire del ventilador (que debería alcanzar más del 90% del valor de diseño), que se puede medir con un anemómetro en el centro de la salida de aire (la velocidad del viento debe ser ≥4m/s). Mientras tanto, calcule el volumen de agua circulante (el error ≤ ± 10%) y ajuste la frecuencia de la bomba de agua o reemplace el impulsor si es necesario.

(2) Pautas de seguridad para operaciones de mantenimiento

1.Protección de operación a gran altitud :

 Al escalar la plataforma de la torre de enfriamiento, se debe usar un cinturón de seguridad de doble gancho (con una capacidad de carga ≥150 kg). El borde de la plataforma de operación debe equiparse con una barandilla protectora con una altura ≥1.2m, y una red de seguridad (con un tamaño de malla ≤10 cm × 10 cm) debe establecerse a continuación.

2.Especificaciones de seguridad eléctrica : 

Para todas las operaciones en vivo, corte la fuente de alimentación principal del equipo y cuelgue una señal de advertencia 'sin cierre' y use herramientas aisladas (con resistencia de aislamiento ≥100mΩ). Cuando funcione en un entorno húmedo, coloque una alfombra de goma aislante (con un nivel de resistencia de voltaje ≥10kV).

3.Gerencia de reactivos químicos t: 

Se debe establecer un almacén separado (con buena ventilación y una temperatura ≤30 ℃) para almacenar agentes químicos como bactericidas y algaecidas. Los operadores deben usar guantes ácidos y resistentes al álcali (hechos de goma de nitrilo) y gafas. En el caso de la fuga de reactivos, neutralícelo inmediatamente con cal (para agentes ácidos) o enjuague con agua limpia (para agentes alcalinos).

V. ​Diferencias de mantenimiento para diferentes tipos de torres de enfriamiento

(1) Mantenimiento dirigido para torres de enfriamiento abiertas y cerradas

1.Torres de enfriamiento abiertas: 

Debido al contacto directo entre el sistema de circulación de agua y el aire, se debe prestar atención clave a la acumulación de limo biológico en el embalaje. Se recomienda agregar un tratamiento de choque de biocuro no oxidante una vez por cuarto (con una dosis el doble de la cantidad convencional) y fortalecer la limpieza diaria del filtro de estanque de recolección (apertura ≤2 mm).

2.Torres de enfriamiento cerradas:

El núcleo radica en el control de escala de las bobinas de intercambio de calor. Además de la detección de calidad de agua de rutina, se debe usar un detector de falla de corriente de Foucault para detectar el grosor de la pared de las bobinas (se requiere reemplazo cuando se debe adoptar la asignación de corrosión ≤0.5 mm), y el lavado de agua de pulso (presión 1.5-2MPA) debe adoptar para eliminar las impurezas depositadas dentro de las tuberías.

(2) Mantenimiento diferenciado para torres de enfriamiento industrial y civil

1.Torres de enfriamiento industrial (como torres hiperbólicas en centrales eléctricas):

La detección de grietas de la estructura de concreto del conducto de aire debe llevarse a cabo cada seis meses (la reparación de la lechada de resina epoxi se adopta cuando el ancho de la grieta> 0.2 mm), y la densidad de distribución del agua debe ser monitoreada (es aconsejable controlarla a 5-15T/(㎡ · h)) para evitar la envejecimiento excesivo de la empacación local causada por la carga de la falta de edad.

2.Torres de enfriamiento de aire acondicionado civil central: 

Centrarse en el mantenimiento del control de ruido. Verifique las almohadillas de choque del ventilador cada trimestre (deformación de compresión ≤10%), reemplace el algodón insonorizado envejecido (actualización cuando el coeficiente de absorción de sonido disminuya ≥30%) y garantice el ruido de operación ≤55dB (a).

VI . Medidas de optimización de protección ambiental y ahorro de energía

(1) Tecnología de reciclaje de recursos hídricos

1.Reemplace las torres de enfriamiento tradicionales con condensadores evaporativos, que pueden reducir el consumo de agua en más del 90%. Mientras tanto, un sistema de recuperación de condensado (tasa de recuperación ≥85%) está equipado para ser utilizado para empacar o complementar el agua circulante.

2.Instale una válvula inteligente de reabastecimiento de agua (tiempo de respuesta ≤5 segundos), que ajusta dinámicamente la cantidad de reabastecimiento de agua de acuerdo con el nivel de agua en el estanque de recolección y la cantidad de evaporación para evitar la pérdida excesiva de la reabastecimiento de agua de la válvula flotante tradicional (se puede lograr un ahorro de agua del 10-15%).

(2) Requisitos de control de descarga de protección ambiental

1.Las aguas residuales descargadas deben cumplir con el estándar de tercer nivel del estándar integral de descarga de aguas residuales (GB8978-1996), con un control clave de indicadores como COD (≤500mg/L) y nitrógeno de amoníaco (≤35mg/L). Al exceder el estándar, se debe comenzar un estanque de tratamiento de emergencia (volumen ≥1.5 veces la descarga diaria);

2.Las cuchillas del ventilador adoptan recubrimientos de baja VOC (contenido compuesto orgánico volátil ≤100 g/L), y la grasa lubricante de desechos durante el mantenimiento debe ser manejado por una unidad calificada (código de desechos peligrosos HW08), y el vertido aleatorio está prohibido.

VII . Plan de respuesta de emergencia para mal funcionamiento

(1) Proceso para manejar accidentes repentinos de fuga de agua

1.Apague inmediatamente la bomba de agua circulante y la válvula de maquillaje, e inicie la torre de enfriamiento de respaldo (tiempo de cambio ≤ 15 minutos);

2.Reparación temporal de grietas utilizando adhesivo de sellado rápido de polímero (tiempo de curado ≤ 5 minutos). Para el daño de la tubería con un diámetro ≥ 50 mm, se requiere un accesorio de sellado presurizado (resistencia a la presión ≥ 1.0MPa);

3.Posteriormente, se debe realizar una prueba de presión en el área de fuga (con una presión de prueba de 1,5 veces la presión de trabajo y sin fuga durante 30 minutos), y la causa de la fuga (como la fatiga de corrosión/vibración) debe analizarse para desarrollar medidas preventivas dirigidas.

(2) Prevención de incendios y respuesta de emergencia

1.Se prohíbe que los materiales inflamables se apilen a 5 metros alrededor de la torre de enfriamiento. Se debe instalar un sistema de extinción de incendio automático de rociadores (espaciado de boquilla ≤ 3m) y extintores de fuego en polvo seco (no menos de 2 por 50 metros cuadrados);

2.Si hay una quema del material de relleno, el cañón de agua de fuego (caudal ≥ 30L/s) debe activarse inmediatamente para cubrir y extinguir el fuego, y el personal dentro de un radio de 20 metros debe evacuarse. Posteriormente, el material de llenado en el área de ardor y las capas adyacentes debe reemplazarse por completo para evitar la combustión oculta.