[发明专利]一种混流型闭式冷却塔设计计算方法

权利要求书

1.一种混流型闭式冷却塔设计计算方法，其特征在于包括如下步骤：

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：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：设定热负荷在盘管区和填料区冷却的分配比例：首先根据冷却任务计算总的热负荷Q_k，根据填料区分配比例X，确定盘管区和填料区各自的热负荷；

S4：确定盘管规格，初定换热器结构；确定椭圆盘管管径do、壁厚δ，单排管长L’，每流程管层数P’，计算当量直径d_is，每流程管根数G’，每排管根数G，管排数P，每列管心距S₁，每排管心距S₂；

S5：计算管内流速，判断管内流速是否在0.5-1.5m/s之间，如果是则继续下一步，如果否则返回S4重新布置管束；

S6：设定盘管区配风量V_a1；

S7：计算盘管区迎面风速u_a’；判断风速是否在0.4-4m/s之间如果是则继续下一步，如果否则返回S4重新布置管束，如果是继续下一步，如果否返回S6；

S8：设定平均喷淋水温T_w；

S9：设定假定喷淋水量V_w；假定单位热负荷配水量v_w，初估所需喷淋水量V_w；又有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：计算传热系数q，传热面积F；分别计算管外表面与喷淋水的换热系数a_o，管内冷却水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：计算管程数n，并取实际管程数n’，实际管程数n’不能小于计算管程数n；

S12：计算塔长L、塔宽B、盘管区高度H_g；

S13：计算传质系数k_m；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；

S14：计算湿区冷却面积；根据水膜和喷淋面积，得到湿区冷却面积；

S15：计算水膜面积冷却数M_w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；

S16：计算喷淋水温T_w’；根据盘管结构、配风量及喷淋水量可计算得喷淋水温T_w’；

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，则可继续下一步；若不相等，则需返回S8重新设定喷淋水平均温度；

S18：计算介质出口温度T₂’；当低于出水温度T2时，进行下一步，否则返回S6增大盘管区配风量，直至介质出口温度小于等于设计出水温度；

S19：设置填料区尺寸长度L_t、高度H_t、深度B_t；

S20：设定填料区风量V_a2；

S21：计算填料区喷淋水进水温度T_w1’、出水温度T_w2’；

S22：计算冷却特性数Ω和冷却任务数N；判断冷却特性数是否大于冷却任务数，如果是进行下一步，否则返回S20；

S23：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；

S24：计算填料区阻力∆P₂；包括进风口阻力、百叶窗阻力、配水阻力、填料阻力、收水器阻力、风筒阻力；

S25：判断盘管区阻力∆P₁和填料区阻力∆P₂是否相等；如果是进行下一步，否则返回S19；

S26：判断盘管区阻力∆P₁和填料区阻力∆P₂是否在合理范围内；如果是进行下一步，否则返回S4；

S27：输出设计结果。