Comment dimensionner une pompe de tour de refroidissement

Dans le système de tour de refroidissement, la pompe à eau de circulation (également connue sous le nom de pompe de tour de refroidissement ou pompe de circulation) est l'équipement de base qui assure une dissipation efficace de la charge thermique. Une sélection appropriée de pompes à eau de circulation peut non seulement garantir un fonctionnement stable du système de tour de refroidissement, mais également réduire considérablement la consommation d'énergie et les coûts de maintenance. Cet article présentera en détail comment sélectionner correctement les pompes à eau de circulation pour tour de refroidissement, depuis les principes, les paramètres clés, les étapes de calcul jusqu'aux considérations de sélection.

La fonction de la pompe à eau de circulation de la tour de refroidissement

La fonction principale de la pompe à eau de circulation de la tour de refroidissement est de transporter l'eau à haute température qui absorbe la chaleur des équipements (tels que les unités de climatisation, les condenseurs, les échangeurs de chaleur de procédé, etc.) vers la tour de refroidissement, puis de la renvoyer à l'équipement après dissipation thermique, formant ainsi un circuit de refroidissement stable en boucle fermée.

Une sélection de pompe à eau bien conçue doit répondre aux exigences suivantes :

1. Fournir un trafic suffisant (Flow)

2. Prévoir suffisamment de tête

3. Maintenir une différence de pression normale dans le système

4. Posséder un rendement élevé et une faible consommation d’énergie

Trois paramètres fondamentaux pour la sélection des pompes pour tours de refroidissement

1. Débit de la pompe à eau (unité : m ⊃3 ;/h ou L/s)

Le débit est le paramètre le plus critique pour la sélection des pompes pour tours de refroidissement, qui peut généralement être déterminé par les méthodes suivantes :

(1) D’après le calcul de la tonne froide (RT) :

Points d'expérience communs :

Tour de refroidissement industrielle : 1 RT ≈ 0,27-0,32 m ⊃3;/h

Tour de refroidissement de climatisation centrale : 1 RT ≈ 0,3 m ⊃3;/h (couramment utilisé)

Par exemple, une tour de refroidissement 500RT

Débit=500 × 0,3=150 m ⊃3;/h

(2) Selon les exigences de l'équipement d'échange thermique :

Si le fabricant de l'équipement fournit un débit nominal, le débit de l'équipement doit être utilisé comme norme.

2. Tête de pompe (Tête, unité : m)

La tête de la pompe à eau doit surmonter la résistance suivante :

1. Différence de pression statique du système (s'il y a une tour de refroidissement de haut niveau, la hauteur du bâtiment doit être prise en compte)

2. Perte de friction dans les canalisations (tuyaux droits, coudes, tés, vannes, etc.)

3. Résistance au jet de la tour de refroidissement (généralement 3 à 8 m)

4. Résistance du condenseur (généralement 30-60kPa ≈ 3-6m, mais les données doivent être vérifiées)

5. Marge de sécurité (10% -20%)

3. Efficacité et puissance de la pompe (kW)

Plus l'efficacité de la pompe à eau est élevée, plus les coûts d'exploitation sont faibles.

Lors de la sélection, le modèle et la puissance du moteur appropriés sont généralement déterminés sur la base de l'échantillon du fabricant.

Étapes de calcul pour la sélection des pompes à eau des tours de refroidissement (exemple détaillé)

Exemple de condition :

1.Tour de refroidissement : 600RT

2. Longueur totale du pipeline : 80 mètres

3.Tuyauterie : DN150

4. Résistance de la tour de refroidissement : 5 mètres

5. Résistance du condensateur : 45 kPa (≈ 4,5 m)

6. Différence de hauteur : 5 mètres

7. Perte de friction du pipeline : 12 mètres

8. Marge de sécurité : 10 %

Étape 1 : Calculer le débit de la pompe à eau

Débit = tonne froide × 0,3

= 600 × 0,3

= 180 m³/h

Étape 2 : Calculer la hauteur manométrique de la pompe à eau

Hauteur totale = différence de hauteur + perte par friction du pipeline + résistance de la tour de refroidissement + résistance du condenseur

= 5 + 12 + 5 + 4,5

= 26,5 m

Ajoutez une marge de sécurité de 10 % : 26,5 × 1,1 = environ 29 mètres

Par conséquent, la portance sélectionnée ne doit pas être inférieure à :

29 mètres (en prenant 30 mètres)

Étape 3 : Sélectionnez le modèle et la puissance de la pompe

En fonction de la courbe du constructeur, sélectionnez :

1. Débit : 180 m ⊃3 ;/h

2.Ascenseur : 30 mètres

3.Puissance : environ 15 à 22 kW (fabricants légèrement différents)

Précautions pour la sélection de la pompe de circulation de la tour de refroidissement

1. La tour de refroidissement est un « système ouvert » et doit prendre en compte le NPSH (capacité nette de cavitation)

Une température élevée de l'eau (32-37°C) peut facilement provoquer une cavitation, et il faut laisser suffisamment de NPSHa.

2. La conception des pipelines doit éviter l’accumulation d’air

Évitez le « blocage de l'air » affectant le débit.

3. La pompe à eau doit être adaptée à la tour de refroidissement

Par exemple, la résistance de la tour à contre-courant et de la tour à courant croisé est différente.

4. Laissez de la place pour une expansion future

Si le système doit augmenter sa capacité de refroidissement à l'avenir, un débit légèrement plus élevé doit être sélectionné.

5. Lorsque plusieurs pompes sont connectées en parallèle, il convient de prêter attention à l'équilibre hydraulique

Il est recommandé d'utiliser des pompes doubles ou triples en parallèle pour améliorer l'efficacité de la régulation.