《机械通风冷却塔工艺设计规范+GBT+50392-2016》详细解读

《机械通风冷却塔工艺设计规范GB/T50392-2016》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语3基本规定4气象参数5设计计算6塔型及部件设计7环境保护CATALOGUE目录附录A横流式冷却塔冷却数中心差分近似计算法附录B逆流式冷却塔塔体阻力系数计算方法本规范用词说明引用标准名录修订说明011总则规范机械通风冷却塔的工艺设计，确保其安全、高效、环保、经济运行。适用于中小型开式机械通风冷却塔的工艺设计，其他类型冷却塔可参照执行。目的范围1.1目的和范围引用标准包括但不仅限于《机械通风冷却塔第1部分：中小型开式冷却塔》等国家标准和相关行业标准。引用文件涉及冷却塔工艺设计的计算书、图纸、说明书等文件。1.2规范性引用文件1.3术语和定义术语明确机械通风冷却塔、开式冷却塔、闭式冷却塔等专业术语的定义。定义对术语进行解释，确保理解和使用的一致性。01020304安全原则确保冷却塔在设计、制造、安装、运行和维护过程中的安全性。高效原则提高冷却塔的冷却效率，降低能耗和水耗。环保原则减少冷却塔对环境的影响，包括噪声、漂水、污染等。经济原则在满足安全、高效、环保的前提下，降低冷却塔的投资和运行成本。1.4设计原则022术语利用机械通风方式，使空气与循环水进行热湿交换，从而降低水温的设备。定义根据国家标准，机械通风冷却塔可分为中小型开式冷却塔和大型闭式冷却塔等。分类2.1机械通风冷却塔开式冷却塔是指塔内循环水与空气直接接触进行热湿交换的冷却塔。开式冷却塔具有结构简单、造价低、冷却效果好等优点，但存在水质易污染、水耗较大等问题。2.2开式冷却塔特点定义定义闭式冷却塔是指塔内循环水通过盘管或喷淋系统与空气进行间接热交换的冷却塔。特点闭式冷却塔具有水质不易污染、水耗较小等优点，但造价相对较高，冷却效果受到一定影响。2.3闭式冷却塔冷却效率是指冷却塔在单位时间内降低水温的能力，通常用冷却水进出口温差与进口水温的比值来表示。冷却效率受到多种因素的影响，如空气流量、水流量、水温、气象条件等。提高冷却效率需要从多个方面进行优化设计。定义影响因素2.4冷却效率033基本规定设计应遵循安全、可靠、经济、合理的原则，确保冷却塔在规定的条件下稳定、高效运行。冷却塔的设计应满足生产工艺和使用功能的要求，并应便于安装、操作和维护。冷却塔的设计应考虑节能和环保要求，优先选择低能耗、低噪声、低污染的设备和工艺。3.1一般规定冷却塔应布置在通风良好、便于维修和操作的地方，并应避免阳光直射和高温环境。冷却塔的进风口和出风口应保持畅通，不应受到建筑物、构筑物和其他设备的阻挡。冷却塔的布置应考虑管道连接、设备安装和维修的空间需求，并应符合安全生产和环境保护的要求。3.2冷却塔布置冷却塔应采取有效的防护措施，防止水、空气等介质对设备和管道的腐蚀和损坏。冷却塔应设置安全防护设施，如防护栏杆、安全网等，以确保操作和维护人员的安全。冷却塔应定期进行检查、维护和保养，确保其正常运行和安全使用。同时，应建立相应的管理制度和操作规程，加强对冷却塔的管理和维护。3.3冷却塔防护044气象参数01024.1气温气温对冷却塔的性能和效率有直接影响，因此选择合适的气象参数至关重要。设计时应考虑当地最高和最低气温，以及日平均气温。4.2湿度湿度是影响冷却塔性能的另一个重要因素。设计时应考虑当地的相对湿度，以及湿度对空气密度和蒸发散热的影响。风向和风速对冷却塔的通风效果有很大影响。设计时应考虑当地的主导风向和平均风速，以及极端风况下的安全性。4.3风向和风速大气压力会影响空气的密度和流动性，从而影响冷却塔的通风效果。设计时应考虑当地的大气压力，以及其对冷却塔性能的影响。4.4大气压力055设计计算湿空气焓值根据干球温度和湿度计算得出，用于确定空气的热力状态。冷却水进出口温度根据冷却要求和环境条件确定，用于计算冷却水的换热量。空气流量根据冷却水温度和空气焓差计算得出，用于确定通风机的风量。5.1热力计算中常用参数计算热水在塔内自上而下流动，空气自下而上流动，形成逆流热交换。热水和空气在填料表面进行热交换，通过蒸发散热和接触散热降低水温。逆流式冷却塔具有热交换效率高、占地面积小等优点。5.2逆流式冷却塔工作特性03适用于对冷却效率要求不高或场地受限的场合。01热水在塔内水平流动，空气垂直流过填料，形成横流热交换。02横流式冷却塔的热交换效率略低于逆流式，但具有结构简单、易于维护等优点。5.3横流式冷却塔工作特性根据冷却水进出口温度、空气流量和焓差等参数，计算冷却塔的换热量和效率。通过热力计算，可以确定冷却塔的尺寸和通风机的功率。热力计算是冷却塔设计的重要环节，直接影响冷却效果和投资成本。5.4热力计算冷却塔在运行过程中会产生空气阻力和水阻力。空气阻力主要由通风机克服，水阻力主要由水泵克服。阻力计算可以确定通风机和水泵的型号及功率，保证冷却塔的正常运行。5.5阻力计算123根据冷却水的进出口温度和换热量，计算冷却水的流量。水量计算可以确定冷却塔的补水量和排污量，为水处理系统提供设计依据。合理的水量计算可以保证冷却塔的冷却效果和节水要求。5.6水量计算水力计算可以确定水泵的扬程和流量，保证冷却水系统的稳定运行。水力计算还可以优化管道布置和阀门设置，降低能耗和投资成本。根据冷却水的流量、管径和流速等参数，计算冷却水系统的沿程阻力和局部阻力。5.7水力计算066塔型及部件设计逆流式冷却塔采用逆流式热交换技术，冷却效率高，适用于大型工业冷却系统。横流式冷却塔采用横流式热交换技术，结构紧凑，适用于空间有限的场所。复合式冷却塔结合逆流式和横流式的优点，具有更高的冷却效率和灵活性。6.1塔型容量设计根据冷却水量和补水周期确定集水池容量，确保系统稳定运行。防腐处理采用防腐材料或涂层对集水池进行保护，延长使用寿命。水位控制设置水位控制系统，保持集水池水位稳定，避免溢流或干涸。6.2集水池进风面积根据冷却塔的热力性能和阻力要求设计进风面积，确保空气流通畅通。百叶窗设计采用可调节角度的百叶窗设计，有效防止水雾和杂物进入塔内。防水措施在进风口处设置防水挡板或采取其他防水措施，防止雨水进入塔内。6.3进风口03布置方式根据冷却塔的实际需求和空间布局，合理选择填料的布置方式。01材质选择选用耐腐蚀、耐高温、强度高的材质制作填料，确保长期稳定运行。02结构设计填料结构设计合理，增大水与空气的接触面积，提高冷却效率。6.4填料选用性能稳定、喷水均匀的喷头，确保水分布均匀。喷头选型合理设计配水管道，减少水头损失和水量浪费。管道设计设置自动控制系统，根据水温变化自动调节喷水量和喷水方式。控制系统6.5配水系统材质选择选用耐腐蚀、耐磨损的材质制作收水器，延长使用寿命。结构设计收水器结构设计合理，有效减少漂水损失和环境污染。布置方式根据冷却塔的实际情况和空间布局，合理选择收水器的布置方式。6.6收水器风筒材质选用强度高、耐腐蚀的材质制作风筒，确保长期稳定运行。风筒直径根据冷却塔的通风量和阻力要求设计风筒直径，确保空气流通畅通。风筒高度根据冷却塔的通风量和热力性能要求设计风筒高度，提高冷却效率。6.7风筒风机类型根据冷却塔的实际需求和通风量要求选择合适的风机类型。风机性能确保风机具有高效、低噪、节能等性能特点，满足冷却塔的运行需求。风机安装合理布置风机位置和安装角度，确保空气流通畅通且避免涡流产生。6.8风机077环境保护消雾装置设计01为确保冷却塔在运行过程中不产生大量雾气，应设计有效的消雾装置。该装置应能够将冷却塔排放的湿热空气与周围冷空气有效混合，从而降低雾气生成。消雾剂使用02在必要时，可使用消雾剂来减少或消除冷却塔产生的雾气。消雾剂应具有良好的环保性能，不会对周围环境和人体健康造成不良影响。运行参数调整03通过调整冷却塔的运行参数，如降低进风温度、增加进风量等，也可在一定程度上减少雾气的产生。7.1冷却塔消雾噪声源控制冷却塔的噪声主要来源于风机、水泵等设备。为降低噪声，应选用低噪声设备，并对其进行有效的隔声、消声处理。传播途径控制在冷却塔周围设置声屏障或隔声设施，可阻断噪声的传播途径，从而降低对周围环境的影响。运行管理优化通过合理安排设备运行时间、调整设备运行状态等方式，也可在一定程度上降低冷却塔的噪声。同时，应定期对设备进行维护保养，确保其处于良好的运行状态。7.2冷却塔消噪声08附录A横流式冷却塔冷却数中心差分近似计算法横流式冷却塔冷却数中心差分近似计算法是一种用于计算横流式冷却塔冷却效率的方法。该方法基于传热学原理和流体力学原理，通过中心差分近似的方式对冷却塔的冷却数进行计算。方法概述确定冷却塔的基本参数，包括进风口和出风口的空气流量、进水和出水的温度、水的质量流量等。利用流体力学原理，计算冷却塔内水和空气之间的阻力系数。根据传热学原理，计算冷却塔内水和空气之间的传热系数。通过中心差分近似的方式，结合传热系数和阻力系数，对冷却塔的冷却数进行计算。计算步骤010203该方法计算精度较高，能够较为准确地预测横流式冷却塔的冷却效率。计算过程相对简单，易于在工程实践中应用。适用于不同类型和规格的横流式冷却塔，具有一定的通用性。方法优点在计算过程中，需要确保所使用的基本参数准确无误。传热系数和阻力系数的计算需要基于实际情况进行选择和调整。中心差分近似的计算方式需要合理选取步长，以保证计算精度和稳定性。注意事项09附录B逆流式冷却塔塔体阻力系数计算方法阻力系数定义及意义阻力系数是反映流体在冷却塔内流动时受到阻碍程度的重要参数。准确计算阻力系数对于评估冷却塔性能、优化设计和节能降耗具有重要意义。阻力系数计算公式一般根据流体力学原理和实验数据得出。公式中通常包含流体的物理性质、流动状态以及冷却塔的结构参数等因素。阻力系数计算公式010204计算步骤及注意事项确定流体的物理性质，如密度、粘度等。了解冷却塔的结构参数，如进出口尺寸、填料类型等。根据公式进行计算，注意单位换算和数值精度。考虑实际情况对计算结果进行修正，如流体非均匀分布、填料堵塞等。03流体的密度、粘度等物理性质直接影响阻力系数的大小。流体性质层流和湍流等不同流动状态下，阻力系数有明显差异。流动状态进出口尺寸、填料类型及布置方式等结构参数对阻力系数有重要影响。冷却塔结构如温度、湿度等环境条件也可能对阻力系数产生一定影响。环境条件影响因素分析10本规范用词说明冷却塔(CoolingTower)一种利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。机械通风冷却塔(MechanicalDraftCoolingTower)利用风机产生的空气动力，使空气与冷却水进行热湿交换的冷却塔。根据空气在塔内的流动方式，机械通风冷却塔又可分为横流式和逆流式两种。中小型开式冷却塔(SmallandMedium-sizedOpenCoolingTower)指本规范所涵盖的，适用于中小型工业及民用建筑空调系统的开式机械通风冷却塔。术语和定义本规范中所用的符号和单位均应符合国家现行有关标准的规定。对于一些专业术语和符号，规范中给出了详细的解释和说明，以便读者正确理解和应用。例如，对于冷却塔的散热量、进出水温度、湿球温度等重要参数，规范中明确了相应的符号和单位，并给出了计算方法和公式。符号和单位规范用词说明表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。11引用标准名录《机械通风冷却塔第1部分：中小型开式冷却塔》GB/TXXX-2019：该标准规定了中小型开式冷却塔的设计、制造、检验和试验等方面的要求，是机械通风冷却塔工艺设计规范的重要参考依据。国家标准《冷却塔工艺设计规范》HG/TXXX-XXXX该标准涵盖了冷却塔工艺设计的各个方面，包括设计原则、设计要求、设备选型、管道布置等，是机械通风冷却塔工艺设计规范制定的重要参考。行业标准《工业循环水冷却设计规范》GB/TXXX-XXXX该标准主要涉及工业循环水冷却系统的设计、运行和管理等方面的要求，与机械通风冷却塔工艺设计规范有一定的关联