[发明专利]一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法

说明书

本公开揭示了一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法，包括：获取冷却塔设计冷却任务、环境参数、几何参数和选型参数；根据风机性能曲线中风机风量运行的工作范围假定风机运行总风量；假定流经冷却塔湿区的风量，并计算实际流经湿区风量；计算风机实际运行总风量及流经湿区风量；将实际运行总风量带入冷却塔干、湿区热力性能模型，计算干、湿区各自出口水温及出口空气参数，及混合后冷却水水温及空气状态参数，若满足设计条件及消雾条件，则完成消雾冷却塔设计计算。本公开可以实现对多进风型复合消雾冷却塔的优化设计，从而实现消雾效果。

技术领域

本公开属于一种复合冷却塔设计计算领域，具体涉及一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法。

背景技术

冷却塔是一种广泛应用于工业生产中用于循环水冷却的设备。根据水气接触方式划分，冷却塔可以分为湿式冷却塔和干式冷却塔。湿式冷却塔主要依靠空气与水之间蒸发传热与对流传热方式完成热交换，其传热效率高，但是会损失部分蒸发水至空气中，造成水资源浪费。同时该种类型冷却塔在冬季运行时，经热交换后的饱和湿热空气在排出冷却塔时预冷会产生大量白雾，影响城市可见度及美观度。干式冷却塔将冷却水热量传递给散热金属片，再通过对流传热将热量传输给空气，运行过程中没有蒸发水损失。但是其冷却极限为空气干球温度，冷却效率较低，经热交换后的空气仅干球温度升高，而相对湿度降低。后来为了减少冷却塔运行过程中白雾的产生，同时结合两种冷却塔的优点，开发了多进风型复合消雾冷却塔。即该冷却塔具有多个进风口，环境空气分别进入冷却塔干区和湿区，经干区发生热交换后的干热空气与经湿区发生热交换后的湿热空气在冷却塔内部混合后形成不饱和空气后，再排出冷却塔，从而可以防止白雾的产生。其中多进风型复合消雾冷却塔的精确设计至关重要，影响着冷却塔的消雾程度与建设成本。

针对冷却塔消雾设计，现有很多不同实施方案，包括：1、在冷却塔上部添加可开闭地与外部空气相连的热交换器。冷却塔在冬季运行时，塔内湿热空气与环境空气分别通入热交换器内部进行换热，使湿热空气中水分冷凝，从而降低排出冷却塔空气的湿度，防止产生白雾。2、在对冷却塔改造时，在塔体上方添加消雾模块，并引入环境空气与湿热空气换热冷凝。在设计过程中考虑了冷热风阻力平衡计算，并通过设计消雾模块尺寸来精确计算冷风风量和热风风量，从而实现消雾效果。前者采用增加百叶窗控制进入塔体内部风量，致使冷却塔内部流动阻力增大，风机能耗增加；而后者仅涉及消雾模块的改造设计，无法应用于新建复合消雾冷却塔的设计计算。因此，开发一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法具有重要意义。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法，本方法通过数值计算，可以精确获得多进风型复合冷却塔各进风口的风量及干湿区出口空气参数，从而可以精确预测冷却塔出口消雾情况。

为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：

一种多进风型复合消雾冷却塔的设计计算方法，包括如下步骤：

S100：获取多进风型复合消雾冷却塔的冷却任务、环境参数、几何参数和选型参数，所述冷却任务包括冷却水入口水温T_w，i和出口水温T_w，o，所述环境参数包括环境大气压p_a、空气干球温度T_a、空气含湿量ω_a和空气焓值i_a，所述几何参数包括冷却塔干湿区尺寸，出口尺寸和折流区尺寸，所述选型参数包括风机型号和干湿区管排参数；

S200：根据风机性能曲线中风机风量运行的工作范围，在工作范围内假定冷却塔运行过程中的风机运行总风量为Q_t，并根据风机全压-风机运行总风量对应关系计算风机全压Δp_fan；