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文档简介
1、NH-5000m3/h热工及阻力计算书总循环水量:20000m3/h1. 单塔循环水量:NH-5000m3/h钢混框架机械通风玻璃钢冷却塔 4台2. 热力性能计算根据用户冷却塔的实际使用需要,采用方型逆流式钢筋混凝土玻璃钢围 护结构冷却塔,现对冷却塔进行热力计算和设计,确定冷却塔各主要参数。 此计算方法参照 GB7190.2-1997玻璃钢纤维增强塑料冷却塔国家标准规 定,用焓差法进行计算,积分计算采用辛普逊 n段近似积分计算公式。2.1设计参数根据贵公司冷却塔提供的气象参数作为计算设计参数,其各气象参数如下:干球温度:1=315C湿球温度:t =ac大气压力:P0=101.1kpa已知单塔冷
2、却水量为 5000m3/h,根据工艺要求进塔水温为 41C,出塔水温 为32 C,即水温差为9C,属中温型冷却塔2.2计算公式进塔空气相对湿度:(1)PAP。1IIP1其中P1和P分别为对应于1和 时饱和空气的水蒸气分压。A为不同干湿球温度计的系数,对通风式阿斯曼干湿球温度计A=0.000622饱和空气的水蒸气分压在0C100C时按式(2)计算:lg p 2.00571733.142305103103T 273.168.2lg373.16T0.0024804373.16 T式中P 饱和空气的蒸气分压,kpa;T绝对温度,T=273.16+t K。P0大气压,kpa进塔干空气密度1p1P 103
3、1287.14 2731气水比1GQ(4)进塔空气焓iii11.006 10.622 25001.858 1P1P0P 1(5)出塔空气焓i2i2iiCwK(6)t25860.56 t220tit2水的比热CW 4.187kJ/kgC塔内空气的平均焓im.i1 i2im T温度为t时饱和空气焓ii 1.006t 0.622 2500 1.85&pP0 Pt(8)逆流式冷却塔热力计算基本公式k xv V t1CwdtQ t2 i i(9)式中:交换数xv容积散质系数,kg/ (m3 h)V淋水填料体积式(9)的积分可米用辛普逊n段近似积分公式41in 1in(10)t1 CwdtCw t 1t2
4、 i i 3n i h i? i3由水温差t15,常取n=2,可达到足够的精度,则式(10)变为:鮎 Cwdt Cw t141 ( 11)t2 i i 6 i? ii im im ii i22.3NH-5000m3/h热力性能计算结果式(2)得 P 1 =4.6194 Pt =3.7773由式(1)得=0.6127由式(3)得1=0.9991由 t2=32C 得k=0.9447进塔空气焓由式(5)得i1=89.4858kJ/kg温度为进水温度t1=41C时的饱和空气焓由式(8)得 i1=174.748J/kg温度为出水温度t2=32C时的饱和空气焓i2=110.714kJ/kg平均饱和空气焓i
5、m=139.336kJ/kg气水比 =0.753风量 G=3300km3/h由式(10)得冷却塔=1.5258满足设计条件下所需容积散质系数由式k xv VQxv=16974kg/ (m3 h)填料特性填料冷却数Q =1.84 驶6=1.5588填料容积散质系数妝v=4105g0.68q0.38=24850电算结果说明以上塔型完全满足用户提出的工况条件,并有富余3. NH-5000阻力计算通过冷却塔通风阻力计算可以校核冷却塔设计是否合理,选用风机是否恰当,在冷却塔的工作条件下,风机的通风量取决于冷却塔的空气动力阻力, 即各部件的局部阻力和风机的动压,这一阻力等于风机的全压。3.1各部件局部阻力
6、计算3.1.1.进风口高设计为5.5m,长18m,两侧进风,总风量Q=330X104m3/h,故进风口段平均风速:Vi=Q=4.6296(m3/s)2h L 3600VjP仁 3 pi=4.4(Pa)2式中:h进风口高度,m ;L进风口长度,m ;pi进塔干空气密度,Kg/m3 ;3阻力系数,取0.55 ;3.1.2导风装置气流阻力损失P23=(0.1+0.025q) 8=4.021V2=1V1=2.0(m/s)q淋水密度,m3/(mP 7 = & 1工=14(Pa)2式中:阻力系数,取0.1562 ;S2风筒风机处的面积66m2 ;3.1.8. 扩风筒处气流阻力损失P 8 h);V4淋水段风
7、速,m/s ;V4= V3=2.82(m/s)淋水填料阻力P 4 =65(Pa)3.1.5. 气流穿过配水装置的阻力损失P 5S Sif =- =0.68s护0.5+1.3(1-f )2丄=1.32V5=4.29(m/s)(s sj 36002P 5=&5 P =7.6(Pa)2式中:f通流面积和总面积之比;s总面积324m2 ; s管道总面积97.2m2 ;3.1.6. 收水器阻力P 6V6=2.82m/sP 6 =1.85 -1 V6.96=8.9(Pa)式中:V6收水器段风速m/s ;3.1.7. 风机进口气流阻力损失P 7V7=10.8(m/s)V 8 =S3Q3600=8.5(m/s
8、)s23600扩散角a为10o,故E =0.19V8 2E=E -(;)2=0.07412Ps=3 iPPl =2.7 (Pa)式中:S3为风筒上口面积85m2 ;3.1.9收水器上部至风机进口损失P 9根据经验为15(Pa)3.1.10.塔的总局部阻力损失为8 2 P =& #=127 ( Pa)1 23.2. 风机动压QVe=10.8(m/s)S21 2Pe =才 pVE2=58(Pa)式中:Q为总风量330X104 m3/h;S2风筒风机处的面积66m2;Ve为风机旋转平面平均风速;采用动能回收型玻璃钢风筒,动能回收率为30%,因此,风机动压为40Pa。3.3. 风机全压为:P+ P E
9、=167(Pa)3.4. 风机轴功率 N0=Q* P0/(3600* 1n)=173773W=173kWn风机全压效率,取0.85n机械传动效率,取0.983.5. 风机性能:查得L975型空气动力性能曲线图可知:风机为L975型,风机叶片安装角度10风量330X104m3/h,全压为167Pa,静压127Pa风机轴功率173kw,配用电机功率为200kw,富有一定余量。2P2= 3 1pv2 =8.1(Pa)2式中:q淋水密度 m3/(m2 h);L 空气水平方向上流过的长度,9m3.1.3. 进入淋水填料的气流转弯损失P 3QV3= 2=2.8292(m/s)L23600P 3 = 3 1
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