Como dimensionar uma bomba de torre de resfriamento

No sistema de torre de resfriamento, a bomba de circulação de água (também conhecida como bomba de torre de resfriamento ou bomba de circulação) é o equipamento principal que garante a dissipação eficiente da carga de calor. A seleção adequada de bombas de circulação de água pode não apenas garantir a operação estável do sistema da torre de resfriamento, mas também reduzir significativamente o consumo de energia e os custos de manutenção. Este artigo apresentará de forma abrangente como selecionar corretamente as bombas de água circulante da torre de resfriamento, desde princípios, parâmetros principais, etapas de cálculo até considerações de seleção.

A função da bomba de água circulante da torre de resfriamento

A principal função da bomba de água circulante da torre de resfriamento é transportar a água de alta temperatura que absorve o calor dos equipamentos (como unidades de ar condicionado, condensadores, trocadores de calor de processo, etc.) para a torre de resfriamento e, em seguida, devolvê-la ao equipamento após a dissipação de calor, formando assim um circuito de resfriamento de circuito fechado estável.

Uma seleção de bomba d'água bem projetada deve atender aos seguintes requisitos:

1. Fornece tráfego suficiente (fluxo)

2. Fornece cabeça suficiente

3. Mantenha a diferença normal de pressão no sistema

4. Possui alta eficiência e baixo consumo de energia

Três parâmetros principais para selecionar bombas de torre de resfriamento

1. Taxa de fluxo da bomba de água (unidade: m ⊃3;/h ou L/s)

A vazão é o parâmetro mais crítico para a seleção de bombas para torres de resfriamento, que geralmente pode ser determinada através dos seguintes métodos:

(1) De acordo com o cálculo da tonelada fria (TR):

Pontos de experiência comuns:

Torre de resfriamento industrial : 1 RT ≈ 0,27-0,32 m ⊃3;/h

Torre de resfriamento de ar condicionado central : 1 RT ≈ 0,3 m ⊃3;/h (comumente usado)

Por exemplo, uma torre de resfriamento 500RT

Vazão=500 × 0,3=150 m ⊃3;/h

(2) De acordo com os requisitos do equipamento de troca de calor:

Se o fabricante do equipamento fornecer uma vazão nominal, a vazão do equipamento deverá ser usada como padrão.

2. Cabeça da bomba (Cabeça, unidade: m)

A altura manométrica da bomba d’água precisa superar a seguinte resistência:

1. Diferença de pressão estática do sistema (se houver uma torre de resfriamento de alto nível, a altura do edifício deve ser considerada)

2. Perda por atrito em tubulações (tubos retos, cotovelos, tês, válvulas, etc.)

3. Resistência à pulverização da torre de resfriamento (geralmente 3-8m)

4. Resistência do condensador (geralmente 30-60kPa ≈ 3-6m, mas os dados precisam ser verificados)

5. Margem de segurança (10% -20%)

3. Eficiência e potência da bomba (kW)

Quanto maior a eficiência da bomba d’água, menor o custo operacional.

Ao selecionar, o modelo apropriado e a potência do motor são geralmente determinados com base na amostra do fabricante.

Etapas de cálculo para selecionar bombas de água para torres de resfriamento (exemplo detalhado)

Condição de exemplo:

1.Torre de resfriamento: 600RT

2.Comprimento total do gasoduto: 80 metros

3.Tubulação: DN150

4. Resistência da torre de resfriamento: 5 metros

5. Resistência do condensador: 45 kPa (≈ 4,5 m)

6. Diferença de altura: 5 metros

7. Perda por fricção do gasoduto: 12 metros

8. Margem de segurança: 10%

Etapa 1: Calcule a vazão da bomba d'água

Taxa de fluxo = tonelada fria × 0,3

= 600 × 0,3

= 180 m³/h

Etapa 2: Calcule a altura manométrica da bomba d'água

Cabeça total = diferença de altura + perda de atrito da tubulação + resistência da torre de resfriamento + resistência do condensador

= 5 + 12 + 5 + 4,5

= 26,5m

Adicione uma margem de segurança de 10%: 26,5 × 1,1 = aproximadamente 29 metros

Portanto, a elevação selecionada não deve ser inferior a:

29 metros (levando 30 metros)

Etapa 3: Selecione o modelo da bomba e a potência

Com base na curva do fabricante, selecione:

1.Taxa de fluxo: 180 m ⊃3;/h

2. Elevação: 30 metros

3. Potência: Aproximadamente 15-22 kW (fabricantes ligeiramente diferentes)

Precauções para seleção da bomba de circulação da torre de resfriamento

1. A torre de resfriamento é um 'sistema aberto' e precisa considerar o NPSH (permissão líquida de cavitação)

A alta temperatura da água (32-37 ° C) pode facilmente causar cavitação e deve-se deixar NPSHa suficiente.

2. O projeto da tubulação deve evitar acúmulo de ar

Evite “bloqueio de ar” que afete a vazão.

3. A bomba de água deve ser compatível com a torre de resfriamento

Por exemplo, a resistência da torre de contra-corrente e da torre de corrente cruzada é diferente.

4. Deixe espaço para expansão futura

Se o sistema puder aumentar a sua capacidade de refrigeração no futuro, deverá ser selecionada uma taxa de fluxo ligeiramente superior.

5. Quando várias bombas são conectadas em paralelo, deve-se prestar atenção ao equilíbrio hidráulico

Recomenda-se a utilização de bombas duplas ou triplas em paralelo para melhorar a eficiência da regulação.