模块结合面隔板高度对横流冷却塔组风量分配的影响.pdfVIP

2014年第 3期 玻 璃 钢 ／复 合 材 料 61 模块结合面隔板高度对横流冷却塔组风量分配的影响 章立新，马红玉，刘 跃 ，姬翔宇 (上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093) 摘要：在机械通风横流冷却塔组出风 口装上风阀，低 负荷时便可停部分风机以降低能耗且避免气流短路。为研究在加装 风阀时模块结合面间的隔板高度对塔组风量分配的影响，得到较优的隔板高度，数值模拟其冷态流场 ，并通过实验证明了模拟 方法的可靠性。模拟并比较 了无隔板、1／4高度隔板、1／2高度隔板、3／4高度隔板及完全封闭五种情况下的塔组流场，得到 了 单模块运行对周围模块风量的影响范围，研究了各模块风量的均衡性及总风量的变化，分析 了风机停用模块进风面风量分布 的均匀性。结果表明，上述几种隔板，单模块运行时，周边模块风量不小于运行模块风量的10％的模块数分别为6、4、4．2、0； 随着隔板高度的增大，总进风量先增加后减小，模块间进风量均衡性变差，风机停用模块进风面竖直方向进风分布的均匀性变 好，综合考虑，1／2高度隔板相对较优。 关键词：冷却塔组；风阀；隔板；风量 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003—0999(2014)03—0061—05 机械通风横流式冷却塔在民用及工业领域均有 为消除气流短路的影响，发明专利 “轴流风机及 广泛应用，影响其冷却效果的主要因素有进风的温 其风阀、冷却塔及空气冷却器”_l中提出了一种风 湿度、风量、填料的散质传热面积和性能，以及淋水 压 自开及重力 自闭式风阀。风阀加装在塔体出风 均匀性等。进风的温湿度取决于环境，要满足冷却 口，当风机停用时靠重力和塔内负压 自动关闭风阀， 要求，就要按照填料特性配置足够的散质传热面积 风机启用时靠风力吹开风阀。实验显示该风阀能够 和适宜的风量。当系统的额定冷却负荷较大时，往 很好地消除气流短路，增加风量_2J。为调节模块间 往配套多台冷却塔构成塔组，此时一台塔称为一个 和各进风面尤其是风机停用模块进风面的风量分 模块。与单塔不同的是，在实际的塔组运行过程中， 布，优化流场，在加装风阀的同时，考虑在模块间设 塔组中各模块之间会互相影响，塔组的冷却性能不 置隔板，隔板均设置在模块结合面上部。 是构成塔组的单台冷却塔冷却性能的代数叠加。目 对于塔组而言，实塔测试工作量大，所能测试的 前对单塔的性能研究有很多，但对冷却塔组的性能 工况有限，且塔组及周 围风场的具体分布特点无 以及节能技术的研究却很少。 法得到。在研究和借鉴了单塔数值模拟的相关文 对于塔组而言，当热负荷不足时可以通过停用 献 以后，本文进行了冷却塔组的冷态数值模拟 部分风机以降低能耗。此时各模块之间是连通还是 研究。通过与实验结果 的对 比证明了研究方法的 隔断，是部分隔断还是完全隔断，对塔组的冷却性能 可靠性。模拟得到并分析了单模块运行时对周围模 影响颇大。如果完全隔断，风机停用模块的散质传 块的影响范围，比较了隔板高度对模块间风量以及 热面积就浪费了，所以传统塔组模块间结合面没有 风机停用模块进风均匀性的影响。 或只有部分隔板，以最大限度利用散质传热面积，但 此时会从停用风机的出风 口吸入空气而发生气流短 1 物理模型及计算方法 路，甚至造成停用风机反转，影响机械传动系统的寿 1．1 模型的简化 命。当用户负荷上升需要启动停用风机时，有时又 本文采用冷态研究的简化手段，通过研究风量 会造成启动功率超载而损坏电机。这些问题在实际 的大小、分布及与散质传热面积的匹配，间接判断塔