[发明专利]一种混流型闭式冷却塔校核计算方法

说明书

本发明提供一种混流型闭式冷却塔校核计算方法，根据环境气象条件、冷却要求，选择换热管规格，盘管结构根据生产数据设置包括横向管心距、纵向管心距，每流程管层数，换热管倾斜设计等，填料结构形式、尺寸，设计风机风量、喷淋水量，根据能量守恒、传热学基本公式及换热管传热、传质经验公式进行热力分析，考虑湿区传质过程，计算盘管传热系数、传质系数，得到闭式冷却塔冷却流体出口温度、喷淋水平均温度及出塔空气温度、含湿量，喷淋水蒸发量、补水量等参数。本发明采用迭代计算思想，提高了设计过程准确性和规范性，既可以验证混流型闭式塔设计的合理性，也可以指导分析混流闭式塔冷却能力不达标等运行问题产生的原因。

技术领域

本发明设计方法适用于混流型闭式冷却塔的校核计算，属于冷却塔设计领域。特别适用于一种上盘管下填料布置的闭式冷却塔，盘管区顶部进风，填料区侧面进风。

背景技术

混流型闭式冷却塔具有良好的冷却效果，节约盘管使用量，节约制造成本，具有广阔的市场前景。但国内的混流型闭式塔校核计算方法尚不成熟，造成混流型冷却塔设计不合理，造成冷却效果不达标或耗材量大成本高，造成资源浪费。

在混流型闭式冷却塔中换热盘管、填料是它的核心部件，其尺寸的确定涉及到复杂的计算，计算不准确将无法准确的校核冷却塔，无法保证冷却塔的性能。

混流型冷却塔校核计算可以与设计计算可以配合使用，互相验证，使设计更加合理，也可以验证现有塔型是否能够满足冷却的要求，对于出现问题的冷却塔，可以通过计算分析查找原因。

发明内容

为解决上述问题，本发明对由换热管、填料等组成的混流型闭式冷却塔校核计算方法进行优化，利用能量守恒、传热学基本公式及换热管传热传质经验公式，对混流型闭式冷却塔进行风量分配、热负荷分配、热力分析、阻力分析、计算介质出口温度、喷淋水平均温度、出塔空气参数、喷淋水蒸发量、补水量等值，指导混流型闭式冷却塔的校核计算。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的设计方案来实现：一种混流型闭式冷却塔校核计算方法，包括如下步骤：

S1：确定环境气象条件：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。

S2：确定冷却任务冷却任务：单塔冷却循环水量Q（m³/h）、循环水进塔水温T₁，出塔水温T₂。

S3：输入盘管规格，确定盘管结构。确定椭圆盘管管径do、壁厚δ，单排管长L’，每流程管层数P’，当量直径d_is，每流程管根数G’，管程数N，每排管根数G，管排数P，每列管心距S₁，每排管心距S₂。

S4：输入填料型号，尺寸长度L_t、高度H_t、深度B_t；热力特性参数、阻力特性参数。

S5：输入总风量V_a，喷淋水量V_w。

S6：设定盘管区配风量V_a1，并根据总风量计算填料区配风量V_a2。

S7：计算盘管区阻力∆P₁；包括进风口阻力、气流转弯阻力、配水阻力、盘管阻力、收水器阻力、风筒阻力等。