一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法技术

技术编号:19858306 阅读:31 留言:0更新日期:2018-12-22 11:52
本发明专利技术提供一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,首先确定环境气象条件:环境大气压Pa(kPa)、环境空气干球温度θ(℃)、环境空气湿球温度τ(℃),根据热力学计算公式,计算相对湿度φ、进塔空气含湿量x,干球温度对应饱和蒸汽分压pθ,湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ,进塔湿空气密度ρ1w,进塔干空气密度ρ1d,该设计提高水的循环利用率,降低工业用水量,并且可以有效的降低冷却塔起雾对城市景观以及交通的影响,对大量现存冷却塔的消雾改造是最经济实用的方法。应用本计算方法可以精确的计算现有塔改造所需的参数,为现有塔消雾改造提供填料尺寸、消雾模块的尺寸、阻力校核、消雾效果分析、风机选型、冷却塔外形尺寸及经济效益计算。

【技术实现步骤摘要】
一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法
本专利技术是一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,属于冷却塔领域。
技术介绍
现有技术中,机械通风冷却塔广泛应用于石油、化工、冶金、民用制冷等行业。节水和高效用水对国家经济和社会发展至关重要。研究工业节水问题,开发新的节水技术,提高水的循环利用率,降低工业用水量,具有重要的现实的意义。另一方面,人们对环保的要求日益提高。冷却塔起雾严重破坏城市景观及可见度,对交通产生影响,在机场附近影响飞机起降。新型干湿联合式消雾塔是有效可行的设计方案。消雾型冷却塔的精确设计对冷却塔的消雾至关重要。直接影响消雾最终效果和投资额,所以需要一种新的技术来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术目的是提供一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题,本专利技术使用方便,消雾效果好,节水性能高。为了实现上述目的,本专利技术是通过如下的技术方案来实现:一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,包括如下步骤:(1)确定环境气象条件:环境大气压Pa(kPa)、环境空气干球温度θ(℃)、环境空气湿球温度τ(℃),根据热力学计算公式,计算相对湿度φ、进塔空气含湿量x,干球温度对应饱和蒸汽分压pθ,湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ,进塔湿空气密度ρ1w,进塔干空气密度ρ1d;(2)确定冷却任务:单塔循环水量Q(m3/h)、循环水进塔水温Tw1,出塔水温Tw2;(3)确定干、湿区冷却任务的分配;(4)确定干区翅片管的尺寸、数量、布置方式,确定其热力特性及阻力特性;(5)干区热力计算:假定干区风量Gd,计算循环水温度直到满足步骤(3)确定的循环水温降ΔTd要求;(6)干区阻力计算:设定冷段进风口尺寸,根据步骤(4)确定的冷却塔消雾模块阻力特性计算冷段阻力,得出冷段静压ΔPd;(7)确定填料特性:填料的特性可以通过实验数据或实际运行数据拟合得到,包括热力特性(N冷却数,An冷却数系数,Mn冷却数指数,λ气水比),阻力热性ΔP/γa=ApυM,Ap=A2q2+A1q+A0,M=M2q2+M1q+M0(ΔP填料阻力,γa空气重力密度,Ap阻力公式系数,阻力公式指数,A0、A1、A2、M0、M1、M2均为系数,q淋水密度);(8)湿段热力计算:首先假定湿段气水比λ,通过步骤(7)确定的填料特性和步骤(1)确定的环境风参数、步骤(2)步骤(3)确定的湿段冷却任务,计算冷却数N和冷却特性数[N],调整气水比λ,当[N]>N时,确定气水比λ,确定湿段风量Gw,冷却数其中i”1、i”2、i”m分别为进塔水温、出塔水温、平均水温相应的饱和空气焓,i1、i2、im分别为进塔空气焓、出塔空气焓、进出塔空气焓的平均值;(9)通过迭代计算湿空气填料出口的温度x、含湿量t;(10)湿段阻力计算:根据步骤(7)确定的冷却塔填料阻力特性计算湿段阻力,得出湿段静压ΔPw,当ΔPd=ΔPw时,确定冷段进风口尺寸;(11)通过干、湿段风量和出口参数计算冷却塔出口空气参数温度xo、含湿量to;(12)塔出口成雾分析:通过步骤(11)确定的环境空气与冷却塔出口空气参数,模拟冷却塔出口与环境空气掺混过程,在温湿图上将消雾模块后混合空气点与空气点连成直线,取十个点,分别于饱和温度线对应点比较,若均在不饱和区,则满足消雾效果,若不满足,调整步骤(4)翅片管尺寸、数量,重新进行以上步骤直到满足消雾条件;(13)风机选型:根据风量G选定风机型号。本专利技术的有益效果:本专利技术的一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,该设计提高水的循环利用率,降低工业用水量,并且可以有效的降低冷却塔起雾对城市景观以及交通的影响,对大量现存冷却塔的消雾改造是最经济实用的方法。应用本计算方法可以精确的计算现有塔改造所需的参数,为现有塔消雾改造提供填料尺寸、消雾模块的尺寸、阻力校核、消雾效果分析、风机选型、冷却塔外形尺寸及经济效益计算。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法的流程图;图2为本专利技术一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法中消雾模块的安装图;图3为本专利技术一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法中的成雾分析图;具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本专利技术。请参阅图1-图3,本专利技术提供一种技术方案:一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,包括如下步骤:(1)确定环境气象条件:环境大气压Pa(kPa)、环境空气干球温度θ(℃)、环境空气湿球温度τ(℃),根据热力学计算公式,计算相对湿度φ、进塔空气含湿量x,干球温度对应饱和蒸汽分压pθ,湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ,进塔湿空气密度ρ1w,进塔干空气密度ρ1d;(2)确定冷却任务:单塔循环水量Q(m3/h)、循环水进塔水温Tw1,出塔水温Tw2;(3)确定干、湿区冷却任务的分配;(4)确定干区翅片管的尺寸、数量、布置方式,确定其热力特性及阻力特性;(5)干区热力计算:假定干区风量Gd,计算循环水温度直到满足步骤(3)确定的循环水温降ΔTd要求;(6)干区阻力计算:设定冷段进风口尺寸,根据步骤(4)确定的冷却塔消雾模块阻力特性计算冷段阻力,得出冷段静压ΔPd;(7)确定填料特性:填料的特性可以通过实验数据或实际运行数据拟合得到,包括热力特性(N冷却数,An冷却数系数,Mn冷却数指数,λ气水比),阻力热性ΔP/γa=ApυM,Ap=A2q2+A1q+A0,M=M2q2+M1q+M0(ΔP填料阻力,γa空气重力密度,Ap阻力公式系数,阻力公式指数,A0、A1、A2、M0、M1、M2均为系数,q淋水密度);(8)湿段热力计算:首先假定湿段气水比λ,通过步骤(7)确定的填料特性和步骤(1)确定的环境风参数、步骤(2)步骤(3)确定的湿段冷却任务,计算冷却数N和冷却特性数[N],调整气水比λ,当[N]>N时,确定气水比λ,确定湿段风量Gw,冷却数其中i”1、i”2、i”m分别为进塔水温、出塔水温、平均水温相应的饱和空气焓,i1、i2、im分别为进塔空气焓、出塔空气焓、进出塔空气焓的平均值;(9)通过迭代计算湿空气填料出口的温度x、含湿量t;(10)湿段阻力计算:根据步骤(7)确定的冷却塔填料阻力特性计算湿段阻力,得出湿段静压ΔPw,当ΔPd=ΔPw时,确定冷段进风口尺寸;(11)通过干、湿段风量和出口参数计算冷却塔出口空气参数温度xo、含湿量to;(12)塔出口成雾分析:通过步骤(11)确定的环境空气与冷却塔出口空气参数,模拟冷却塔出口与环境空气掺混过程,在温湿图上将消雾模块后混合空气点与空气点连成直线,取十个点,分别于饱和温度线对应点比较,若均在不饱和区,则满足消雾效果,若不满足,调整步骤(4)翅片管尺寸、数量,重新进行以上步骤直到满足消雾条件;(13)风机选型:根据风量G选定风机型号。实施例1:确定冷却任务:单塔循环水量Q2500m3/h;循环水进水温度Tw1=40℃,出水温度Tw2=30℃;环境气压Pa=91.9kPa;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,其特征在于包括如下步骤:(1)确定环境气象条件:环境大气压Pa(kPa)、环境空气干球温度θ(℃)、环境空气湿球温度τ(℃),根据热力学计算公式,计算相对湿度φ、进塔空气含湿量x,干球温度对应饱和蒸汽分压pθ,湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ,进塔湿空气密度ρ1w,进塔干空气密度ρ1d;(2)确定冷却任务:单塔循环水量Q(m3/h)、循环水进塔水温Tw1,出塔水温Tw2;(3)确定干、湿区冷却任务的分配;(4)确定干区翅片管的尺寸、数量、布置方式,确定其热力特性及阻力特性;(5)干区热力计算:假定干区风量Gd,计算循环水温度直到满足步骤(3)确定的循环水温降ΔTd要求;(6)干区阻力计算:设定冷段进风口尺寸,根据步骤(4)确定的冷却塔消雾模块阻力特性计算冷段阻力,得出冷段静压ΔPd;(7)确定填料特性:填料的特性可以通过实验数据或实际运行数据拟合得到,包括热力特性

【技术特征摘要】
1.一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法,其特征在于包括如下步骤:(1)确定环境气象条件:环境大气压Pa(kPa)、环境空气干球温度θ(℃)、环境空气湿球温度τ(℃),根据热力学计算公式,计算相对湿度φ、进塔空气含湿量x,干球温度对应饱和蒸汽分压pθ,湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ,进塔湿空气密度ρ1w,进塔干空气密度ρ1d;(2)确定冷却任务:单塔循环水量Q(m3/h)、循环水进塔水温Tw1,出塔水温Tw2;(3)确定干、湿区冷却任务的分配;(4)确定干区翅片管的尺寸、数量、布置方式,确定其热力特性及阻力特性;(5)干区热力计算:假定干区风量Gd,计算循环水温度直到满足步骤(3)确定的循环水温降ΔTd要求;(6)干区阻力计算:设定冷段进风口尺寸,根据步骤(4)确定的冷却塔消雾模块阻力特性计算冷段阻力,得出冷段静压ΔPd;(7)确定填料特性:填料的特性可以通过实验数据或实际运行数据拟合得到,包括热力特性(N冷却数,An冷却数系数,Mn冷却数指数,λ气水比),阻力热性ΔP/γa=ApυM,Ap=A2q2+A1q+A0,M=M2q2+M1q+M0(ΔP填料阻力,γa空气重力密度,Ap阻力公式系数,阻力公式指数,A0、A1、A2、M...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵元宾陈哲杨玉杰
申请(专利权)人:济南蓝辰能源技术有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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