[发明专利]一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法

摘要

本发明提供一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法，首先确定环境气象条件：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、进塔空气含湿量x，干球温度对应饱和蒸汽分压pθ，湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ，进塔湿空气密度ρ1w，进塔干空气密度ρ1d，该设计提高水的循环利用率，降低工业用水量，并且可以有效的降低冷却塔起雾对城市景观以及交通的影响，对大量现存冷却塔的消雾改造是最经济实用的方法。应用本计算方法可以精确的计算现有塔改造所需的参数，为现有塔消雾改造提供填料尺寸、消雾模块的尺寸、阻力校核、消雾效果分析、风机选型、冷却塔外形尺寸及经济效益计算。

主权项

1.一种机械通风干湿联合式消雾冷却塔的设计计算方法，其特征在于包括如下步骤：(1)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、进塔空气含湿量x，干球温度对应饱和蒸汽分压pθ，湿球温度对应饱和蒸汽分压pτ，进塔湿空气密度ρ1w，进塔干空气密度ρ1d；(2)确定冷却任务：单塔循环水量Q(m3/h)、循环水进塔水温Tw1，出塔水温Tw2；(3)确定干、湿区冷却任务的分配；(4)确定干区翅片管的尺寸、数量、布置方式，确定其热力特性及阻力特性；(5)干区热力计算：假定干区风量Gd，计算循环水温度直到满足步骤(3)确定的循环水温降ΔTd要求；(6)干区阻力计算：设定冷段进风口尺寸，根据步骤(4)确定的冷却塔消雾模块阻力特性计算冷段阻力，得出冷段静压ΔPd；(7)确定填料特性：填料的特性可以通过实验数据或实际运行数据拟合得到，包括热力特性(N冷却数，An冷却数系数，Mn冷却数指数，λ气水比)，阻力热性ΔP/γ_a＝A_pυ^M,A_p＝A₂q²+A₁q+A₀,M＝M₂q²+M₁q+M₀(ΔP填料阻力，γa空气重力密度，Ap阻力公式系数，阻力公式指数，A0、A1、A2、M0、M1、M2均为系数，q淋水密度)；(8)湿段热力计算：首先假定湿段气水比λ，通过步骤(7)确定的填料特性和步骤(1)确定的环境风参数、步骤(2)步骤(3)确定的湿段冷却任务，计算冷却数N和冷却特性数[N]，调整气水比λ，当[N]>N时，确定气水比λ，确定湿段风量Gw，冷却数其中i”₁、i”₂、i”_m分别为进塔水温、出塔水温、平均水温相应的饱和空气焓，i₁、i₂、i_m分别为进塔空气焓、出塔空气焓、进出塔空气焓的平均值；(9)通过迭代计算湿空气填料出口的温度x、含湿量t；(10)湿段阻力计算：根据步骤(7)确定的冷却塔填料阻力特性计算湿段阻力，得出湿段静压ΔPw，当ΔPd＝ΔPw时，确定冷段进风口尺寸；(11)通过干、湿段风量和出口参数计算冷却塔出口空气参数温度xo、含湿量to；(12)塔出口成雾分析：通过步骤(11)确定的环境空气与冷却塔出口空气参数，模拟冷却塔出口与环境空气掺混过程，在温湿图上将消雾模块后混合空气点与空气点连成直线，取十个点，分别于饱和温度线对应点比较，若均在不饱和区，则满足消雾效果，若不满足，调整步骤(4)翅片管尺寸、数量，重新进行以上步骤直到满足消雾条件；(13)风机选型：根据风量G选定风机型号。