JPH0719763A - 直交流型密閉式冷却塔及びその運転方法 - Google Patents

直交流型密閉式冷却塔及びその運転方法

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JPH0719763A
JPH0719763A JP16808493A JP16808493A JPH0719763A JP H0719763 A JPH0719763 A JP H0719763A JP 16808493 A JP16808493 A JP 16808493A JP 16808493 A JP16808493 A JP 16808493A JP H0719763 A JPH0719763 A JP H0719763A
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JP
Japan
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cooling
cooling tower
water
cooling water
dry
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Pending
Application number
JP16808493A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Shirasaki
勝 白崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Plastics Inc filed Critical Mitsubishi Plastics Inc
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Publication of JPH0719763A publication Critical patent/JPH0719763A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/14Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers comprising also a non-direct contact heat exchange
    • F28C2001/145Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers comprising also a non-direct contact heat exchange with arrangements of adjacent wet and dry passages

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冬季の白煙防止とプロセス水の冷え過ぎとを
容易に防止することができる直交流型密閉式冷却塔及び
その運転方法を提供する。 【構成】 プロセス水が流れる熱交換コイル2と、冷却
水が散布される乾湿混合積層型充填材3とを多段に配置
した直交流型密閉式冷却塔1において、前記冷却水の散
布量を調節する冷却水流量制御手段としての弁10を設
け、冷却水量を、前記プロセス水の温度に応じて調節す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直交流型密閉式冷却塔
及びその運転方法に関し、詳しくは、プロセス水が流れ
る熱交換コイルと、冷却水が散布される乾湿混合積層型
充填材とを多段に配置し、熱交換コイル内を流れるプロ
セス水を冷却水により所定温度に冷却する直交流型密閉
式冷却塔における白煙の発生を防止する構造及び方法に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電算室
や地域冷暖房等に用いられる冷却塔は、冬季にも運転さ
れることが多く、その際に発生し易い白煙は、外気を汚
染しているように誤認されたり、火事等と見間違えられ
るおそれがあるため、近年、冷却塔から白煙を発生させ
ないように種々の工夫がなされている。例えば、直交流
型冷却塔においては、積層型湿式充填材の一部に空気専
用通路、いわゆる乾式部を設けた乾湿混合型充填材を用
いることにより、冷却塔の排気口から排出される空気の
湿度を下げ、白煙の発生を防止するようにしている(特
開平3−75495号公報参照)。
【0003】密閉された熱交換コイル内にプロセス水を
流通させる密閉式冷却塔においても、上記乾湿混合型充
填材を用いることにより白煙の発生を防止することがで
きるが、上記のように充填材の一部に乾式部を設ける
と、その部分では冷却水と空気とが直接接触しないため
に冷却能力が低下することになり、冬季の白煙の発生を
確実に防止するために乾式部の比率(乾湿比)を大きく
すると、負荷の大きな夏季には冷却能力が不足すること
になる。そこで、夏冬で、全湿型の充填材と乾湿混合型
の充填材とを入替えることも考えられるが、充填材の入
替え作業や保管場所の問題があった。したがって、夏季
の冷却能力を十分に確保しながら冬季の白煙の発生を防
止するためには、従来よりも大型の冷却塔を用いる必要
があった。
【0004】一方、冷凍機の冬季の運転において、冷却
水(プロセス水)の冷え過ぎは、フレオン等の冷媒の圧
力が下がり過ぎるという問題を生じる。このプロセス水
の冷え過ぎを防止するための対策としては、冷却塔の送
風機(ファン)の発停運転や、冷却用散布水を停止した
空冷運転等が一般に採用されている。
【0005】しかし、白煙の発生の有無は、外気条件と
冷却塔から排出される空気の状態とによって決定され、
冷却される熱量が大きい程、排出される空気の温度及び
エンタルピーの上昇が大きくなって白煙が出易くなる。
したがって、上記ファンの発停運転を行うと、ファンの
停止中にプロセス水の温度が上昇し、起動時の熱交換量
が大きくなるため、白煙が発生し易い状態となり、白煙
防止と冷え過ぎ防止とを両立させることは困難であっ
た。また、散布水を停止すると、全てが間接熱交換にな
るので、白煙の発生は防止できるが、極端に熱交換性能
が低下して冷凍機の冷却不足を生じることがある。
【0006】そこで本発明は、夏季の冷却能力を低下さ
せることなく、冬季の白煙の発生とプロセス水の冷え過
ぎとを共に防止することができる直交流型密閉式冷却塔
及びその運転方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、プロセス水が流れる熱交換コイルと、
冷却水が散布される乾湿混合積層型充填材とを多段に配
置した直交流型密閉式冷却塔において、前記冷却水の散
布量を調節する冷却水流量制御手段を設け、該冷却水量
を、前記プロセス水の温度に応じて調節することを特徴
としている。
【0008】
【作 用】上記冷却水流量制御手段により、夏期には冷
却水散布量を増すことにより十分な冷却能力が得られ、
冬季には冷却水散布量を減らすことにより、白煙の発生
を防止するとともにプロセス水の冷え過ぎも防止するこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
てさらに詳細に説明する。図1は本発明の直交流型密閉
式冷却塔の構成を示す系統図、図2は該冷却塔に充填さ
れる充填材ユニットの概略図、図3及び図4は本発明の
作用効果を説明するための湿り空気線図である。
【0010】まず、図1に示すように、直交流型密閉式
冷却塔1は、プロセス水が流れる熱交換コイル2と、冷
却水が散布される乾湿混合積層型充填材(以下、単に充
填材という)3とを多段に配置し、塔上部に設けた散水
部4から充填材3に冷却水を散布するとともに、上部中
央の排気口5に設けたファン6により両側面の空気取入
口7から空気を取入れ、この空気と冷却水とを直接接触
させて冷却水を冷却し、該冷却水により熱交換コイル2
内を流れるプロセス水を冷却するものであって、冷却水
は、塔底の下部水槽8からポンプ9及び冷却水流量制御
手段としての弁10を介して配管11により散水部4に
循環している。
【0011】また、図2に示すように、冷却塔1の充填
材3は、多数の板状の充填部材31を並列に組み合わせ
てユニット化したものを上下に複数段積層したものであ
って、各充填材ユニット32,32の一部には、冷却塔
1の能力や各充填材ユニット32の上下位置等に応じて
適当な間隔で乾式部33が設けられている。
【0012】ここで、100冷却トンの能力の冷却塔を
例に挙げて説明する。まず、夏期において、冷却能力優
先のときは、通常、次のような仕様となる。 プロセス水入口水温 37℃ 出口水温 32℃ (温度差5℃) 外気気象条件 乾球 31℃ 湿球 27℃ プロセス水量 78m3 /h 散布水量 60m3 /h
【0013】このような条件に設計された冷却塔を、冬
季の気象条件、例えば乾球温度が0℃,相対湿度が80
%であって、ファン停止後の起動時のプロセス水温が2
7℃の条件で運転した場合、プロセス水の出口水温は1
7.5℃となり、温度差が9.5℃に広がることにな
る。このときの冷却空気の状態変化を図3に示す。図
中、点Aは外気の状態、乾球温度0℃,相対湿度80%
の点であり、点Bは点Aの空気が冷却塔の湿式部で熱交
換し、乾球温度が約18.8℃に、相対湿度100%
に、それぞれ上昇した状態を示す点、点Cは点Aの空気
が冷却塔の乾式部で熱交換し、絶対湿度が一定のまま乾
球温度のみが約8.5℃に上昇した状態を示す点、点D
は点Bの空気と点Cの空気とが混合した後の状態を示す
点である。なお、線分BDは乾式部の風量割合、線分C
Dは湿式部の風量割合を示している。
【0014】そして、線分ADは、点Dの状態で冷却塔
から排出された空気が外気と混合して点Aの状態に戻る
過程を示している。この状態で、線分ADにおける飽和
曲線Eより右上に位置している部分(斜線部)が過飽和
の空気となり、該空気中の水分が凝縮して霧となり、こ
れが白煙に見えることになる。
【0015】このような大きなエンタルピーの上昇に対
しても白煙が発生しないようにするためには、図3から
明らかなように線分BDを長くして点Dの位置を下げ、
線分ADが飽和曲線の右側に位置するようにすればよい
が、そのためには乾式部を多くする必要があり、冷却塔
の大きさが同じ場合には相対的に湿式部の割合が減って
冷却能力が低下することになる。このため、上記条件で
冬季の白煙発生を防止しながら夏期の冷却能力を十分に
得るためには、前述のように冷却塔を大きくしなければ
ならないことになる。
【0016】一方、図3において、白煙発生を防止する
もう一つの手段として、エンタルピーの上昇を抑え、点
Bの位置を下げればよいことが判る。図4は、前記冷却
水流量制御手段としての弁10により冷却水の散布量を
絞り、図3における点Bの位置を点B′に下げたときの
状態を示している。
【0017】すなわち、冷却水の散布量を、例えば、1
/4の15m3 /hに絞ることにより、冷却塔の冷却能
力が低下し、プロセス水の出口水温が前記17.5℃か
ら21.1℃まで上昇する。これに伴い、冷却水が空気
から奪う熱量も減少することになり、冷却塔の湿式部で
熱交換した空気の温度は、前記18.8℃から点B′の
約13℃に下がる。逆に、乾式部を通過する空気の温度
は、冷却水量の減少により水温が上昇することから前記
8.5℃から10℃に上昇する。
【0018】これにより、図3における点Cが点C′の
位置に、点Dが点D′の位置に、それぞれ移動し、冷却
塔から排出された空気の状態を示す線分AD′を、飽和
曲線Eの右下部分に位置させることができる。すなわ
ち、白煙が発生しない状態にすることができる。しか
も、前記のように、プロセス水の出口温度も21.1℃
に上げることができ、プロセス水の冷え過ぎも防止する
ことができる。
【0019】したがって、プロセス水の温度が低いとき
には冷却水の散布量を少なくすることにより、乾式部の
比率が小さくても白煙の発生を防止することができ、さ
らに、冷却能力の低下によりプロセス水の冷え過ぎも防
止することができる。
【0020】なお、冷却水の散布量は、冷却塔の能力等
に応じて適宜に設定されるものであり、気温や水温等に
応じて手動で弁を開閉してもよく、プロセス水の配管に
温度センサを設けて自動的に弁を開閉するようにしても
よい。また、冷却水の散布量の制御は、ポンプの吐出量
を可変としたり、適宜な位置にバイパス流路を設けたり
しても行うことができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冬季の白煙防止とプロセス水の冷え過ぎの防止とを簡単
な構成で達成することができ、充填材の乾湿比を大きく
する必要がなくなり、冷却塔の小型化やコストダウンが
図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 直交流型密閉式冷却塔の一実施例を示す系統
図である。
【図2】 冷却塔に充填される充填材ユニットの概略図
である。
【図3】 冬季の冷却空気の状態変化を示す湿り空気線
図である。
【図4】 同じく冷却空気の状態変化を示す湿り空気線
図である。
【符号の説明】
1…直交流型密閉式冷却塔、2…熱交換コイル、3…充
填材、4…散水部、5…排気口、6…ファン、7…空気
取入口、8…下部水槽、9…ポンプ、10…弁、11…
配管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロセス水が流れる熱交換コイルと、冷
    却水が散布される乾湿混合積層型充填材とを多段に配置
    した直交流型密閉式冷却塔において、前記冷却水の散布
    量を調節する冷却水流量制御手段を設けたことを特徴と
    する直交流型密閉式冷却塔。
  2. 【請求項2】 プロセス水が流れる熱交換コイルと、冷
    却水が散布される乾湿混合積層型充填材とを多段に配置
    た直交流型密閉式冷却塔の運転方法において、前記充填
    材に散布する冷却水量を、前記プロセス水の温度に応じ
    て調節することを特徴とする直交流型密閉式冷却塔の運
    転方法。
JP16808493A 1993-07-07 1993-07-07 直交流型密閉式冷却塔及びその運転方法 Pending JPH0719763A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151385A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Thermotec:Kk 冷却装置および被冷却媒体の冷却方法
WO2014012287A1 (zh) * 2012-07-20 2014-01-23 广州市华德工业有限公司 一种带填料耦合盘管蒸发式冷凝器的空调机组
CN112771341A (zh) * 2018-10-12 2021-05-07 杰基混合技术股份公司 带绝热空气冷却器的热交换器装置
CN115406264A (zh) * 2022-08-26 2022-11-29 浙江万享科技股份有限公司 一种集装箱式干湿复合冷却设备

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JP2010151385A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Thermotec:Kk 冷却装置および被冷却媒体の冷却方法
WO2014012287A1 (zh) * 2012-07-20 2014-01-23 广州市华德工业有限公司 一种带填料耦合盘管蒸发式冷凝器的空调机组
CN112771341A (zh) * 2018-10-12 2021-05-07 杰基混合技术股份公司 带绝热空气冷却器的热交换器装置
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