[发明专利]一种热水冷却的闭式冷却塔校核方法

说明书

本发明提供一种热水冷却的闭式冷却塔校核方法，根据环境气象条件、冷却任务、现有塔型参数，冷却塔喷淋水量、风机风量等已有参数，利用传热学基本公式及椭圆管传热传质经验公式进行热力分析，计算热水出口温度，验证闭式冷却塔的冷却能力，指导闭式冷却塔的设计和优化。该校核方法包括热力学传热分析，还包括湿区部分的传质分析，除此之外，本发明对由椭圆管换热器组成的特殊闭式冷却塔提出了较为成熟的计算方法，为现有非常规闭式塔的生产提供成熟的闭式塔校核计算理论，验证闭式塔设计的合理性，提高换热效率，降低生产成本，节约运行费用。

技术领域

本发明校核计算方法适用于对已有闭式冷却塔的校核过程，属于冷却塔设计领域。

背景技术

闭式冷却塔具有良好的冷却效果，且冷却水与外界不直接接触，保证了冷却水的清洁性，具有广阔的市场前景。

但国内的闭式塔设计、校核方法尚不成熟，很多厂家只能跟据工程经验进行闭式塔设计、生产，缺少校核过程，也没有数据证明闭式塔能否满足冷却任务或是否可达到设计标准。

特别是对于椭圆管闭式冷却塔，更加缺乏成熟的校核计算过程。

传统的闭式塔热力分析侧重于传热计算。

实际传热过程中除传热计算外，管内热水的热量更多的是由喷淋水的汽化潜热传给空气，空气再将热量带走的，所以管外喷淋水和空气的传热传质分析也是闭式冷却塔热力分析的不可缺少的一部分。

但常规校核计算中往往缺少对传热分析与传质分析的综和考虑。

发明内容

为解决上述问题，本发明是对由椭圆管换热器组成的闭式冷却塔校核计算方法，利用能量守恒、传热传质基本公式和椭圆管传热传质经验公式，对管内流体为热水的闭式冷却塔进行热力分析，验证闭式冷却塔的冷却能力，指导闭式冷却塔的优化设计。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的设计方案来实现：一种热水冷却的闭式冷却塔校核方法，包括如下步骤：

S1：确定单塔冷却任务：单塔冷却循环水量Q（m³/h）、循环水进塔水温T₁（℃），出塔水温T₂（℃）；

S2：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_i、进塔空气含湿量x_i、干球温度对应饱和蒸汽分压p_θ、湿球温度对应饱和蒸汽分压p_τ、进塔湿空气密度ρ_i、进塔空气焓值h_i；

S3：确定盘管结构参数、塔型参数；

盘管结构参数包括：管型（椭圆管）、盘管外径、盘管壁厚、每流程盘管根数、单层盘管长度、排列方式、管心距、换热器长、换热器宽、换热器高；

塔型参数：塔长、塔宽、塔高；

S4：确定单塔风机风量V_a，得到迎面风速，管间风速等值；

S5：假定喷淋水平均温度t_w，计算对数平均温差△T_m；

S6：确定单塔喷淋水量V_w，计算布水密度v_w；

S7：计算换热系数K_o’；