冷却塔の種類と仕組み

冷却塔の目的は、循環する熱水の温度を下げて、これを再びボイラーで使用することです。この熱水はコンデンサーから来ています。

冷却塔の仕組み

熱水は冷却塔の入口から流入し、ヘッダーまでポンプで送られます。ヘッダーにはノズルとスプリンクラーがあり、これらを使用して水を散布することで、水面積が増加します。その後、水はPVCフィリングに到達し、これにより水流の速度が低下します。冷却塔の上部にはファンがあり、底から上へ空気を引き上げます。
水流速度が低く、接触面積が広いため、空気と熱水との良好な接触が得られます。蒸発過程により水温が下がり、冷却された水は冷却塔の底部に集められ、再びボイラーで使用されます。

冷却塔の各部品

1. エリミネーター: 水を通さないように設計されています。エリミネーターは塔の上部に配置され、ここからは熱い空気だけが通過できます。

2. スプレー・ノズルとヘッダー: これらの部品は、水面積を増やすことで蒸発率を高めるために使用されます。

3. PVC フィリング: 熱水の落下速度を減らし、蜂の巣のような形状をしています。

4. メッシュ: ファンが動作しているとき、大気中の不要な塵粒子を含む空気が使用されます。メッシュはこれらの粒子を止めて、塵が冷却塔内に入らないようにします。

5. フロートバルブ: 水位を維持するために使用されます。

6. ブリードバルブ: ミネラルや塩類の濃度を制御するために使用されます。

7. 本体: 冷却塔の外側または本体は通常、FRP（強化プラスチック）で作られており、冷却塔内部の部品を保護します。

冷却塔の種類

冷却塔は以下の2つのタイプに分類されます
1) 自然通風冷却塔: このタイプの冷却塔では、空気の循環にファンは使用されません。代わりに、煙突内で暖まった空気を囲い込むことで、暖まった空気と周囲の空気との間の圧力差を作ります。この圧力差により、空気が冷却塔内に入ります。大型の双曲線形の塔が必要であり、初期投資コストが高いですが、電動ファンがないため運転コストは低いです。自然通風冷却塔には、直方木材塔と鉄筋コンクリート製双曲線形塔の2種類があります。

2) 強制通風冷却塔: このタイプの冷却塔では、ファンを使用して空気を循環させます。発電所がピーク負荷で動作している場合、非常に高い冷却水の流量が必要になります。ファンを回転させるために、約1000 rpmのモータを使用します。動作原理は自然通風冷却塔と同じですが、ここではファンが冷却塔に取り付けられています。ファンが塔の上部に取り付けられている場合は誘導通風冷却塔と呼ばれ、大容量の設置に最も一般的で、大容量のファンが必要です。一方、強制通風冷却塔は水平軸のファンを使用し、塔の底部に配置されます。誘導通風冷却塔は垂直軸のファンを使用し、塔の上部に配置されます。

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