冷却塔计算资料

1、冷却塔设计计算参考方法本文简述了冷却塔、冷却塔的选型,校核计算,模拟计算方法等,供大家参考.、简述如上图,冷却塔放于层间,运行时冷却塔进/排风大致可分为6个区间图中箭头表示风向,其长度表示风量大小；它们分别是：a区冷却塔在A轴方向的主要进风面,该处装有1250mm高百叶3层.b1/b2冷却塔入风回流区,在这两个区很可能出现负压；回流在b2区会较多出现.c区一一冷却塔高速排风区.d区一一冷却塔在1/A轴方向通风区,该区为负压区,风速较a区高,且以乱流出现居多.e区一一热风扩散区；冷却塔排风经过一段距离冷却塔排风口到建筑顶部百叶约4000mm后,动压明显下降,静压上升,该区属正压区,其间大局部热风

2、经建筑顶部百叶排入大气,少局部弥散后排风受阻会滞留一段时间,但,由于上下e区b区空间随机存在着压差,使得局部e区弥散的热风回流.二、冷却塔的选型1、设计条件温度:38c进水,32c出水,27.9C湿球；水量：1430M3/H;水质：自来水；耗电比：60Kw/台,W0.04Kw/M3h,场地：23750mrK5750mm;通风状况：一般.2、冷却塔选型符合以上条件的冷却塔为：LRCM-H-200SC81台.冷却塔设计基准37-32-28C,此条件下冷却塔处理水量为名义处理水量其中,LRC表示良机方形低噪声冷却塔,M表示大陆性气候适用,H表示加高型,200表示冷却塔单元名义处理水量200M3/H,

3、S表示该机型区别于一般冷却塔,C8表示该塔共由8个单元并联组合而成,即名义处理总水量为1600M3/H.冷却塔的外观尺寸为：22630X3980X4130.冷却塔配电功率：7.5KwX8=60Kw,耗电比为60+1600=0.0375Kw/M3h.三、校核计算1、条件:冷却塔LRCM-H-200SC8在37-32-28C温度条件下单元名义处理水量L=200M3/H;冷却塔风量G=1690M3/min.2、设计条件：热水温度：T1=38C；冷水温度：T2=32C;外气湿球温度：Tw=27.9C;大气压：Pa=76mmHg;处理水量：L=179M3/min;水气比：L/G=1.605;热负荷：Q=

4、1074000Kcal/h:组合单元数：N=8.3、冷却塔特性值依口CTI标准所给出的计算公式0KaV/L=近似计算为代入数据得,KaV/L=1.251其中当Tx=Ti-0.1X(T1-T2)时,dh1=(hw十a)；当Tx=Ti-0.4X(T1-T2)时,dh2=(hw十a)；当Tx=T2+0.4X(T1-T2)时,dh3=(hw-ha)；当Tx=T2+0.1x(T1-T2)时,dh4=(hw-ha)；1水温度c湿球温度cLdUULdTw|38.0|37.435.6kd32.6|32.0|27.9焰值卜5.861114.79231.7621|29.8801|27.2471126.416|21

5、.307始值单位为Kcal/Kg.随水气比的变化可得到以下数据:-L/GI11.100111.300111.500111.6051.70011.900|2.10KaV/L|10.967111.058111.175111.2511.33311.56611.963由上表数值可以求得冷却塔特性曲线,再按斜率K=-0.6交于设计点(见曲线图).4、冷却塔冷却水平比拟由上列数值绘出设计条件之特性曲线,然后由设计点(L/G,KaV/L)绘出水塔特性斜线与37-32-28C标准特性曲线相交得到L/G=1.769.即,设计条件转换到37-32-28C标准条件下之当量水量L=(L/G*G代入数据,L=1.769

6、X1690X60X1.1=197.3M3/h.而LRCM-H-200S之名义处理水量L=200M3/h,可以满足设计条件.5、结果LRCM-H-200S名义处理水量200M3/h大于设计当量水量197.3M3/h,所以,此机型能满足使用要求.四、模拟运行计算1、建立数学模型冷却塔实际运行中,各参数的变化是很复杂的,无论何种形式,在表示其热工特性的重要参数上,有,以烙为基准的总容积传热系数KaV/L与填料的材质特性Ka、冷却塔的结构形式、淋水密度L/A.、水气比L/G、塔体断面通风风速或风负荷G/Aqg等诸多因素；再综合冷却塔的运行环境等因素,可以设定以下条件：1冷却塔风机静压Ps恒定；2冷却塔

7、循环水量L一定此处不计偏差；3冷却塔热容量Q一定按主机最大负荷计,且入水温度ti为一定；4冷却塔放置位置不变；5冷却塔结构形式不变.于是,可以知道变化的主要参数有：1冷却塔风机的风量G;2冷却塔风机的出水温度t2；3环境湿球温度tw;我们可以抽象出以下方法对冷却塔的实际运行进行简化模拟：A.对冷却塔a区进风冷却塔进风动力源于风机所产生的静压Ps与塔体入风口静压Pa之差pPs.Va=设定A轴百叶开启角度R20,再考虑塔体入风百叶影响,取口=1.12.B.对冷却塔d区通风只有塔体入风百叶,取3=1.05.C.对冷却塔b区通风bi区靠A轴百叶仅150mm左右,通风量按它与进风口高度之百分比计约为4%

8、;bi区靠1/A轴距离约1650mm左右,通风量按它与进风口高度之百分比计约为58%.D.对冷却塔c区排风c区为冷却塔高速排风区,在空间上,它近似于有限空间射流,射流的外形象橄榄.I式中Vx射程X处的射流轴心速度；V0射流出口处的初平均速度；X出口至计算断面的距离；d0送/排风口直径；a送/排风口的紊流系数；上式是自由射流,它可以大致绘出射流的具体形状如射程、最大射流断面.但,在受限空间,排风口的速度衰减估算一般采用下式.受限空间射流的压力场是不均匀的,各断面的静压随射程的增加而增加；同时,由于射流速度场的相似性,必然有温度场的相似性.此处简化计算为平均值.式中,Tx射流x处与周围空气的温度差

9、；T0射流出口处与周围空气的温度差.E.对冷却塔e区滞留热空气射流上部受栅栏影响,局部空气流向分散；以及射流过程中排风热空气与周围空气进行热能与动量的交换,其结果导致周围空气温湿度升高,焰值升高的空气一局部上升,另一部分滞留于栅栏下部空间.这两局部一起形成了e区的滞留热空气.通过以上建模分析可知,此环境中运行的冷却塔要克服的问题是：b区回流高温高湿空气；d区负压值过大,风量可能缺乏；c区滞留热空气.2、参数估算1冷却塔入风口尺寸：7.45X2=14.9m2冷却风机直径：2000mm冷却风机的总静压：110Pa冷却风机的名义风量：28.17m3/s塔体风阻力：90Pa冷却塔设计处理水量：179m

10、3/h冷却塔有效散水面积：6.1m2冷却塔填料容积：14.63m3冷却塔进水温度：38C环境湿球温度：27.9CA轴百叶面积：11.25m2易得,冷却塔水负荷(L/Ai)：29.36m3/m2h冷却塔填料特性值(Ka):15306冷却塔出风口风速(v0)：8.98m/s冷却塔出风口动压(Pv):18.3PaA轴百叶面通风风速：2.81m/s(注：冷却塔根底墩高度750mm)2计算冷却塔通风遵循进出风量相等原那么,可知,a区通风量与e区排风量相等.A.在ce区,计算e区的静压与温度设从风机排出的空气与水热交换100%,即排风口饱和湿空气焰ha2=hal+L/GT1-T25e区排风动压PveHVe

11、=V0x|当x/d=2时,Ve=1.98m/s,即排风到达顶部栅栏时,动压根本转化为静压,Ps=16.1Pa排风空气在此处静压呈正态分布,热风被排出.e区空气温度差I/Te=38-27.9x|=0.87C说明e区排风非饱和湿空气与周围空气之温度比拟接近.e区弥散的热空气的湿球温度近似为：twe=27.9+0.87=28.77CB.在bd区其中,冷却塔进风两侧,一面临A轴,一面临1/A轴.假定,两面进风量相同,那么冷却塔进风面风速约为1.89m/s,每面进风量约14.08m3/s.冷却塔进风临A轴侧,由于靠近百叶,所以风量视为足够；对临1/A轴侧,d区可分上、下两局部通风,其中上部通风约58%;

12、同理,下部通风约38%;即是说,由于下部通风量的缺乏,上部热风回流大局部弥补了1/A轴侧通风量的不足,同时也造成d区负压过大.1由式,由于G=V-A,冷却塔通风面积一定.0所以,/Ps=0代入数据,/Ps=|x1-0.8836=0.3Pa超出的负压,使得d区通风恶化,上部热风更多从b2区流向d区,即实际上部通风量应为：58%+4%=62%,d区上、下两局部空气混合而成1/A侧冷却塔的进风,混合后的湿球温度tw岫空气湿球温度tw=27.9C.3代入数据,求得hw=21.94Kcal/kg按空调二类地区换算,可得混合后的空气湿球温度：tw,=28.3C.它说明1/A轴侧冷却塔的进风湿球温度要比A轴侧的高出0.4C.按式可以得出塔热空气的焰h2:h2=21.307+1.605X38-32=30.937Kcal/kg注：如果按38c排风温度,出塔热空气的烙应为35.848Kcal/kg依照上述结果推算,1/A轴侧冷却水出水温度T2:T2,=38=32.4C到此,计算完成.3评述与结论以上结果是在抽象简化后计算得出,鉴于冷却塔在现场运行时情况更为复杂,例如