冷却塔的热力计算.docxVIP

2021.01.01欧阳引擎创编 2021.01.01 ?冷却塔的热力计算 欧阳引擎(2021.01.01) 冷却塔的任务是将一定水量Q,从水温t!冷却到t2,或者 冷却△ t = t!-t2o因此，要设计出规格合适的冷却塔，或核算己 有冷却塔的冷却能力，我们必须做冷却塔的热力计算。 为了便于计算，我们对冷却塔中的热力过程作如下简化假设： 散热系数S散质系数队，以及湿空气的比热在整个 冷却过程被看作是常量，不随空气温度及水温变化。 在冷却塔内由于水蒸气的分压力很小，对塔内压力变化影 响也很小，所以计算中压力取平均大气压力值。 认为水膜或水滴的表面温度与内部温度一致，也就杲不 考虑水侧的热阻。 在热平衡计算中，由于蒸发水量不大，也可以将蒸发水量 忽略不计。 在水温变化不大的范围内，可将饱和水蒸汽分压力及饱和 空气与水温的关系假定为线性关系。 冷却塔的热力计算方法有焙差法、湿差法和压差法等，其中最 常用的杲麦克尔提出的焙差法，以下简要介绍冷却塔的焙差法 热力计算。 2021.01.01麦克尔提出的焙差法把过去由温度差和浓度差为动力的传热公 式，统一为一个以焙差为动力的传热公式。在方程式中，麦克 2021.01.01 欧阳引擎创编 2021.01.01欧阳引擎创编 2021.01.01 尔引进入刘易斯关系式，导出了以焙差为动力的散热方程式。 〃比=久伉_屁0 （］） 式中：〃叫一一水散出热量； 九——以含湿差为基准的容积散质系数 \kg/（in- -s-kg/kg）\ ； /?； 一一温度为水温t时饱和空气比焙（加的； 仏一一空气比焙（制/匕）。 将式（1）代入冷却塔内热平衡方程： dHq= c^Qdt + cwtdQn （2） 式中：dHq 一一水散出热量； J 一一水的比热阿/（如c）］； Q一一冷却水量（炬/s）； Q 蒸发水量（炬人） 1一一水温度（?） 并引入系数K： 式中刁 塔内平均汽化热（制”g） 经整理，并积分后，可得冷却塔热力计算的基本方程式： Kg=『c“ Q 一以-仏 （3） 上式的左端表示在一定淋水填料及格型下冷却塔所具有的冷却 能力，它与淋水填料的特性.构造、几何尺寸.冷却水量有 关，称冷却塔的特性数，以符号愿d表示，即： （3）式的右端表示冷却任务的大小，与气象条件有关，而 欧阳引擎创编 2021.01.01 2021.01.01欧阳引擎创编 2021.01.01 与冷却塔的构造无关，称为冷却数(或交换数)，以符号。表示， 也即： 由于水温不是空气焙的直接函数，直接积分有困难，所 以，在求解冷却数的时候，一般均采用近似积分方法。积分的 方法很多，有辛普逊积分法.平均推动力法、切比雪夫积分 法、对数及算术平均恰差法，以及不少的经验曲线与图表，这 里只介绍美国冷却塔协合(CTI)所推荐的切比雪夫积分法。 切比雪夫积分法为美国冷却塔协会(CTI)所推荐，在美国及 b f炖 日本均被采用。这种积分方法杲将积分式“,在X轴上a到b 之间求出几个预定的y值，某y值的总和乘恒定值b-a,便为 所求的积分值。其分点为b-a的0.102673倍.0.406204倍、 0.593796倍及0.897327倍。求其4个分点相应的y值。为计算 简化，小数点后取一位，则为b-a的0.1倍，0.4倍，0.6倍及 0.9倍。其计算公式为： 如果温差较小时，其分点也可以不按上述倍数划分，可将水温 差t四等分，求各份中点的焙差，然后代入公式计算。如果按倍 数划分时，各分点相应的恰差如下表所示。 上述即为一个完整的冷却塔热力计算过程，它既可用于冷却 塔的设计计算，也可用于现有冷却塔的核算。 2021.01.01在核算已有冷却塔时，已知塔的尺寸及内部部件，水量Q, 进水温度大气压力pa,干球温度01,湿球温度T Io则要求 计算：出水温度t2,通气量G,出塔空气干球温度0 2,出塔空 2021.01.01 欧阳引擎创编 2021.01.01欧阳引擎创编 2021.01.01 气湿球温度T 2o 冷却塔的设计杲一个试算过程，即根据给定条件，选定塔的 尺寸及内部部件，然后计算水温幺使其满足设计要求。因此 冷却塔的热力计算即为计算出塔水温t2,同时也计算通气量及 排气温度。 ?冷却塔的通风阻力计算 在设计新的冷却塔时，首先要选定冷却塔的型式，根据给定的 工作条件决定冷却塔的基本尺寸和结构，其中包括淋水装置的 横截面⑥积和填料高度.冷却塔的进风口、导风装置、收水 器、配水器等，并选定风机的型号和风量、风压，这样就需要 对冷却塔内气流通风阻力作比较准确的计算。 1. 冷却塔的通风阻力构成 冷却塔各部检通凤fl力示■图冷却塔的通风阻力，即空气流动在冷 却塔内的压力损失，为沿程摩阻和局 部阻力之和。通常把冷却塔的全部通 风阻力从冷却塔的进□到风机出□分