[发明专利]一种Co2

权利要求书

1.一种Co₂气体冷却用闭式冷却塔设计方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：开始；

S2：确定单塔冷却任务：单塔Co₂气体冷却流量Q（m³/h）、进出塔状态参数：冷却气体压强P₁，进塔温度T₁，出塔温度T₂；

S3：环境气象条件：环境气象条件：环境大气压Pa、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；

S4：假定喷淋水平均温度t_w，计算对数平均温差△T_m；

S5：假定换热系数，根据△Tm计算初估换热面积F_o；

S6：根据生产经验选择盘管规格，初定换热器结构；

确定盘管材质、盘管外径D_o、壁厚δ，单排管长L，排列方式、每流程层数P，每流程管根数G’，管程数N，每排管根数G，管排数P，根据生产经验选择紧凑型或标准型布置盘管，考虑到日后的安装与清洗工作选择合适的横向管心距S₁与纵向管心距S₂；

S7：计算设计换热面积；

根据S6中初设的换热器结构，计算盘管换热面积F，并且计算盘管重量M；

S8：假定配风量；

选择合适的单位热负荷配风量v_a，根据热负荷计算配风量V_a，由1982年机械工业部制定的蒸发式冷凝器标准配风量小于45.3m³/1000kJ限定风机风量最大值V_amax；

S9：假定喷淋水量；

选择合适的单位热负荷配水量v_w，初估所需喷淋水量V_w；

又由1982年机械工业部制定的蒸发式冷凝器标准：最大配水量不超过0.043m³/1000kJ，计算最大喷淋水量V_wmax；

S10：校核盘管换热系数；

根据以上假设，分别计算管外表面与喷淋水的换热系数a_o，管内冷却介质与壁面的对流换热系数a_i，管壁导热热阻R_p，盘管内壁污垢热阻R_i，盘管外壁污垢热阻R_p，计算盘管总换热系数；

S11：比较校核盘管换热系数K’_o与假定换热系数K_o；

若校核盘管换热系数大于假定换热系数，则继续计算，反之则返回S5重新假定换热系数K_o；

S12：计算传质系数；

根据喷淋水与空气之间的对流换热系数a’，得出传质系数k_m；

S13：计算湿区冷却面积；

根据水膜和喷淋面积得湿区冷却面积；

S14：计算水膜面积冷却数Mw和传热单元数NTU；

根据盘管换热系数和传质系数计算水膜面积冷却数和传热单元数；

S15：计算出塔空气参数；

根据能量守恒定律，假设出塔空气为饱和湿空气，计算出塔空气温度、出塔空气含湿量、计算喷淋水蒸发量和喷淋水补水量；

S16：校核喷淋水温；

根据盘管结构、配风量及喷淋水量可计算得喷淋水温tw’；

S17：比较校核喷淋水温与假设喷淋水平均温度是否相等；

若两者相平衡，则可计算出塔水温；若不相等，则需返回S4重新假设喷淋水平均温度；

S18：计算Co₂冷却气体出口温度；

当S17中校核喷淋水温与假设喷淋水平均温度平衡时，可得Co₂冷却气体出口温度T’₂；

S19：比较Co₂冷却气体出口温度与设计出口温度；

若Co₂冷却气体出口温度T’₂高于设计出口温度T₂，则需要返回S8增大初设配风量和S9增加喷淋水量，直至Co₂冷却气体出口温度小于等于设计出口温度；

S20：输出设计结果；

S21：结束。

2.根据权利要求1所述的一种Co₂气体冷却用闭式冷却塔设计方法，其特征在于：所述步骤S4-S19中根据实际生产经验设置盘管结构、考虑湿区传质计算湿区面积、传质系数确定喷淋水平均温度、预测Co₂冷却气体出口温度。