向流冷却塔の性能試験はどのように実施すればよいですか?

ちょっと、そこ！向流冷却塔のサプライヤーとして、私は性能テストに関してかなりの経験を積んできました。これらの冷却塔が最高の状態で機能していることを確認するための重要なステップです。それでは、向流冷却塔の性能テストを実行する方法について詳しく見ていきましょう。

基本を理解する

まず、向流冷却塔とは何ですか?そうですね、これは空気と水が逆方向に流れる一種の冷却塔です。この設計により、効率的な熱伝達が可能になります。これは、産業プロセスや HVAC システムを冷却するために非常に重要です。

テストを開始する前に、タワーの仕様を明確に理解する必要があります。メーカーのマニュアルを参照して、設計流量、設計温度範囲、使用される充填材の種類などを確認してください。この情報はテストのベースラインとして機能します。

試験前の準備

1. タワーを調べる

   • タワーをよく見て、目に見える損傷や摩耗の兆候がないか確認してください。構造に亀裂がないか、ファンが適切に位置合わせされているかブレードの状態がないか、ノズルに詰まりがないかを確認します。タワーが損傷すると、テスト結果に大きな影響を与える可能性があります。
   • 配水システムが正しく機能していることを確認してください。水は充填材全体に均等に分散される必要があります。水が適切に拡散しないと、冷却効率が低下する可能性があります。

2. 必要な装備を揃える

   • 温度、流量、湿度を測定する機器が必要です。熱電対または測温抵抗体 (RTD) を使用して、タワー内のさまざまなポイントの水温と気温を測定できます。
   • 水の流量を計測するには流量計が必須です。電磁流量計や超音波流量計など、さまざまな種類の流量計が利用可能です。
   • 乾湿計を使用して、タワーに出入りする空気の湿度を測定できます。

3. 監視ポイントを設定する

   

   • 測定を行う場所を決定します。温度については、タワーの入口と出口の水温、および塔の入口と出口の気温を測定する必要があります。
   • 流量については、塔入口の水流を測定します。空気流量を測定することもできますが、これは少し難しい場合があります。これを行う 1 つの方法は、タワーの吸気口にある風速計を使用することです。

テストの実施

1. タワーを開始する
   • 冷却塔に火を入れ、定常状態に達するまでしばらく稼働させます。タワーのサイズにもよりますが、これには通常約 30 分から 1 時間かかります。
   • この間、ファンが正しい速度で動作し、ウォーターポンプがスムーズに動作していることを確認してください。
2. 測定する
   • タワーが定常状態に達したら、測定を開始します。水温と気温、水の流量、湿度を定期的に記録します。適切なデータセットを取得するには、15 分ごとに約 1 時間にわたって測定を行うとよいでしょう。
   • 各測定の時間と、ファンの速度やウォーターポンプの設定などのタワーの動作条件を必ず書き留めてください。
3. パフォーマンスパラメータの計算
   • 冷却能力: タワーの冷却能力は、式 (Q = m\times C_p\times\Delta T) を使用して計算できます。ここで、(m) は水の質量流量、(C_p) は水の比熱容量、(\Delta T) は入口と出口の水の温度差です。
   • アプローチと範囲: 出口水温と入口空気の湿球温度の差をアプローチとします。範囲は、入口水温と出口水温の差です。一般に、アプローチが低く、射程が長いほど、タワーのパフォーマンスが優れていることを示します。
   • 蒸発損失: 一定期間にわたる塔底部の水位変化に基づいて蒸発損失を推定できます。

結果の分析

1. 設計仕様との比較
   • 計算した結果を見て、タワーの設計仕様と比較してください。冷却能力が設計値よりも低い場合は、充填物の詰まりやファンの故障など、タワーに問題があることを示している可能性があります。
   • アプローチとレンジの値を確認してください。接近が予想よりも高い場合は、タワーが必要なほど効果的に水を冷却していないことを意味している可能性があります。
2. トレンドを探す
   • データを長期にわたって分析して傾向を探します。たとえば、水温が時間の経過とともに徐々に上昇している場合は、冷却プロセスに問題がある兆候である可能性があります。
   • 空気流量が減少している場合は、空気取り入れ口の詰まりまたはファンの問題が原因である可能性があります。

トラブルシューティングと最適化

1. 問題を特定する
   • テスト結果の分析に基づいて、タワーのパフォーマンスに影響を与えている問題を特定します。冷却能力が低い場合は、充填材を清掃するか、ファンを交換する必要がある場合があります。
   • 水の分配が不均一な場合は、ノズルまたは水分配システムの調整が必要になる場合があります。
2. 調整を行う
   • 問題を特定したら、必要な調整を行います。これには、タワーの清掃、部品の交換、または動作パラメータの調整が含まれる場合があります。
   • 調整を行った後、パフォーマンス テストを繰り返して、パフォーマンスが向上したかどうかを確認します。

結論

向流冷却塔の性能試験の実施は、その効率的な運用を保証するための重要なプロセスです。上記の手順に従うことで、タワーのパフォーマンスを正確に測定し、対処する必要がある問題を特定できます。

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参考文献

• ASHRAE ハンドブック - HVAC システムおよび機器。
• 冷却塔協会 (CTI) の規格。