如何在蒸发冷却水塔中节约用水

当谈到机械系统的排热时，蒸发冷却水塔（或水冷解决方案）比风冷选项使用更少的电力，使其更节能。 冷却水塔可以使用大量的水，因为它们透过将一小部分循环水蒸发到大气中来排出热量。 然而，可能并不明显的是，蒸发冷却仍然是许多应用中最节水的选择。 一些操作员可能会仅根据现场用水量而犹豫是否使用蒸发冷却，特别是当该地区缺水时。 但水冷系统可以有效地节约和管理水资源。

蒸发和排污

蒸发冷却水塔使用经由回路再循环的水，其中一部分水以两种主要方式离开制程：蒸发和排污。

蒸发： 部分水转化为蒸气以排出热量。
排污： 为了管理矿物质浓度和水质而从系统中排出的水量。

一般来说，用水量随着排热需求或负载的增加而增加，导致更多的蒸发，导致更多的排污。 环境空气温度和湿度也会影响蒸发的水量。 天气因素很难控制并影响特定位置使用的任何系统。

限制蒸发的方法

根据 EPA 的水效率管理指南，“每吨小时的冷却大约会蒸发 1.8 加仑的水。 “但当使用特定的塔设计和/或羽流消除技术时，这种情况可能会发生巨大变化。

塔式设计

在设计过程中选择节水冷却水塔可能是帮助节约用水的一种方法。 很多厂商都提供 闭路冷却水塔，也称为流体冷却器，设计用于冷却封闭盘管中的水/乙二醇溶液。 许多闭式冷却水塔允许在某些气候条件下进行季节性干燥运转。 提供更高的开关点温度Marley DT闭式冷却水塔允许更长的干运行时间，减少现场用水量，最大限度地降低水处理成本并简化冰冻条件下的操作。 闭式冷却水塔可以降低水处理成本和排污过程中的水量。

其他“混合”设计，例如 马利NCWD冷却水塔，其功能类似于湿式冷却塔，具有与传统传热介质平行安装的附加干燥部分。 这允许在仅蒸发或组合湿/干模式下运行，以限制水蒸发和羽流。

现场安装冷却水塔的烟羽减量技术

基于多种原因，包括美观（高层建筑）、安全性和低能见度（机场、铁路道口）等，减少羽流（离开冷却塔的可见蒸汽云）可能成为一个重要的设计因素。 减少羽流也有助于减少水消耗及其相关成本。 烟羽减排系统，如专利的Marley ClearSky®系统，在塔静压室中使用一系列PVC热交换器模组，在水蒸气离开塔之前将其冷凝。 在羽流减少模式下运作时，ClearSky 系统可减少高达 20% 或更多的用水量。

减少排污的方法

当纯水从塔中蒸发时，它会留下循环水中存在的溶解固体（钙、镁、二氧化硅等）。 最终，水中矿物质浓度的累积会通过称为「排污」或「排放」的过程减少。 排污将矿物质浓度高的水引导至排水管，并用淡水（称为「补充」水）替换。 这种连续过程有助于保护塔组件免受矿物沉积的影响并保持塔性能。 限制排污要求的最佳方法是预先调整补给水。 这需要一个水处理系统，例如“用水优化器”。

水处理系统

冷却水塔水处理 可以帮助提高系统的安全浓度循环 （COC），或冷却水塔水中总溶解固体 （TDS） 浓度相对于补充水中 TDS 的倍数。 透过化学物质和过滤处理水可以限制塔中循环的 TDS，并减少排污频率和用水量。

A 水管理计划 定期维护对于冷却水塔的运作至关重要。 经验丰富的水处理专业人员将应用各种化学处理来调整水的化学成分，并使用过滤系统去除源水中的离子、盐和颗粒物。

用水优化系统

用水优化器，例如 Marley WaterGard™ 过滤系统 是一种对化妆水进行预处理的新技术。 它以物理方式阻挡市政水流中常见的矿物质（氯化物、碳酸钙、二氧化硅等），减少补给水中的矿物质含量，并实现更高的运行COC。 Marley WaterGard 用水优化器在某些条件下可减少高达59% 的用水量，并减少高达88% 的废水。

蒸发冷却用水量

最近发表的一项研究 显示当考虑现场用水和发电厂上游用水时，水冷解决方案使用的总水量可能比风冷方案少。 采用上述提到的节水方法可以帮助减少冷却水塔的用水量。