Come dimensionare una pompa per torre di raffreddamento

Nel sistema della torre di raffreddamento, la pompa di circolazione dell'acqua (nota anche come pompa della torre di raffreddamento o pompa di circolazione) è l'apparecchiatura principale che garantisce un'efficiente dissipazione del carico termico. La corretta selezione delle pompe di circolazione dell'acqua può non solo garantire un funzionamento stabile del sistema della torre di raffreddamento, ma anche ridurre significativamente il consumo energetico e i costi di manutenzione. Questo articolo introdurrà in modo esauriente come selezionare correttamente le pompe dell'acqua di circolazione delle torri di raffreddamento partendo da principi, parametri chiave, fasi di calcolo e considerazioni sulla selezione.

La funzione della pompa dell'acqua di circolazione della torre di raffreddamento

La funzione principale della pompa dell'acqua di circolazione della torre di raffreddamento è quella di trasportare l'acqua ad alta temperatura che assorbe il calore dalle apparecchiature (come unità di condizionamento dell'aria, condensatori, scambiatori di calore di processo, ecc.) alla torre di raffreddamento, quindi restituirla all'apparecchiatura dopo la dissipazione del calore, formando così un circuito di raffreddamento stabile a circuito chiuso.

Una scelta di pompa dell’acqua ben progettata dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti:

1. Fornire traffico sufficiente (flusso)

2. Fornire una prevalenza sufficiente

3. Mantenere la normale differenza di pressione nel sistema

4. Possedere alta efficienza e basso consumo energetico

Tre parametri fondamentali per la scelta delle pompe per torri di raffreddamento

1. Portata della pompa dell'acqua (unità: m ⊃3;/h o L/s)

La portata è il parametro più critico per la scelta delle pompe per torri di raffreddamento, che generalmente può essere determinata attraverso i seguenti metodi:

(1) Secondo il calcolo della tonnellata fredda (RT):

Punti esperienza comuni:

Torre di raffreddamento industriale : 1 RT ≈ 0,27-0,32 m ⊃3;/h

Torre di raffreddamento dell'aria condizionata centralizzata : 1 RT ≈ 0,3 m ⊃3;/h (comunemente usato)

Ad esempio, una torre di raffreddamento 500RT

Portata=500 × 0,3=150 m ⊃3;/h

(2) In base ai requisiti delle apparecchiature di scambio termico:

Se il produttore dell'apparecchiatura fornisce una portata nominale, la portata dell'apparecchiatura deve essere utilizzata come standard.

2. Testa della pompa (testa, unità: m)

La prevalenza della pompa dell'acqua deve superare la seguente resistenza:

1. Differenza di pressione statica del sistema (se è presente una torre di raffreddamento ad alto livello, è necessario considerare l'altezza dell'edificio)

2. Perdita di attrito nelle tubazioni (tubi diritti, gomiti, raccordi a T, valvole, ecc.)

3. Resistenza agli spruzzi della torre di raffreddamento (generalmente 3-8 m)

4. Resistenza del condensatore (solitamente 30-60 kPa ≈ 3-6 m, ma i dati devono essere controllati)

5. Margine di sicurezza (10%-20%)

3. Efficienza e potenza della pompa (kW)

Maggiore è l'efficienza della pompa dell'acqua, minori saranno i costi operativi.

Quando si seleziona, il modello appropriato e la potenza del motore vengono solitamente determinati in base al campione del produttore.

Passaggi di calcolo per la selezione delle pompe dell'acqua per torri di raffreddamento (esempio dettagliato)

Condizione di esempio:

1.Torre di raffreddamento: 600RT

2. Lunghezza totale della tubazione: 80 metri

3. Tubazioni: DN150

4. Resistenza della torre di raffreddamento: 5 metri

5.Resistenza del condensatore: 45 kPa (≈ 4,5 m)

6.Differenza di altezza: 5 metri

7. Perdita di attrito della tubazione: 12 metri

8. Margine di sicurezza: 10%

Passaggio 1: calcolare la portata della pompa dell'acqua

Portata=tonnellata fredda × 0,3

= 600×0,3

= 180 m³/h

Passaggio 2: calcolare la prevalenza della pompa dell'acqua

Prevalenza totale=differenza di altezza+perdita di attrito della tubazione+resistenza della torre di raffreddamento+resistenza del condensatore

= 5 + 12 + 5 + 4,5

= 26,5 metri

Aggiungere un margine di sicurezza del 10%: 26,5 × 1,1=circa 29 metri

Pertanto, la portanza selezionata non deve essere inferiore a:

29 metri (prendendo 30 metri)

Passaggio 3: selezionare il modello e la potenza della pompa

In base alla curva del produttore selezionare:

1.Portata: 180 m ⊃3;/h

2.Ascensore: 30 metri

3.Potenza: circa 15-22 kW (produttori leggermente diversi)

Precauzioni per la scelta della pompa di circolazione della torre di raffreddamento

1. La torre di raffreddamento è un 'sistema aperto' e deve considerare l'NPSH (permesso netto di cavitazione)

L'elevata temperatura dell'acqua (32-37°C) può facilmente causare cavitazione ed è necessario lasciare una quantità sufficiente di NPSHa.

2. La progettazione della tubazione dovrebbe evitare l'accumulo di aria

Evitare il 'blocco dell'aria' che influisce sulla portata.

3. La pompa dell'acqua deve essere abbinata alla torre di raffreddamento

Ad esempio, la resistenza della torre controcorrente e della torre a corrente incrociata è diversa.

4. Lasciare spazio per future espansioni

Se in futuro il sistema dovesse aumentare la sua capacità di raffreddamento, dovrebbe essere selezionata una portata leggermente superiore.

5. Quando più pompe sono collegate in parallelo, è necessario prestare attenzione al bilanciamento idraulico

Si consiglia di utilizzare pompe doppie o triple in parallelo per migliorare l'efficienza della regolazione.