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暖通设计|冷却塔设计选型与计算

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一、关于冷却塔

冷却塔是利用空气同水的接触(直接或间接)来冷却水的设备。是以水为循环冷却剂,从一个系统中吸收热量并排放至大气中,从而降低塔内温度,制造冷却水可循环使用的设备。

冷却塔的结构组成及功能:

支架和塔体:外部支撑;

填料:为水和空气提供尽可能大的换热面积;

冷却水槽:位于冷却塔底部,接收冷却水;

收水器:回收空气流带走的水滴;

进风口:冷却塔空气入口;

百叶窗:平均进气气流,保留塔内水分;

淋水装置:将冷却水喷出;

风机:向冷却塔内送风;

轴流风扇用于诱导通风冷却塔;

轴流/离心风扇用于强制通风冷却塔。

二、冷却塔的选型与计算

01选型须知

1、请注明冷却塔选用的具体型号,或每小时处理的流量。

2 、冷却塔进塔温度和出塔水温。

3、请说明给什么设备降温、现场是否有循环水池,现场安装条件如何。

4、若需要备品备件及其他配件,有无其他要求等请注明。

5、非常条件使用请说明使用环境和具体情况,以便选择适当的冷却塔型号。

6、特殊情况、型号订货时请标明,以双方合同、技术协议约定专门进行设计。

冷却塔详细选型:

1、首先要确定冷却塔进水温度,从而选择标准型冷却塔、中温型冷却塔还是高温型冷却塔。

2、确定使用设备或者可以按照现场情况对噪声的要求,可以选择横流式冷却塔或者逆流式冷却塔。

3、根据冷水机组或者制冷机的冷却水量进行选择冷却塔流量,一般来讲冷却塔流量要大于制冷机的冷却水量。(一般取1.2—1.25倍)。

4、多台并联时尽量选择同一型号冷却塔。

其次,冷却塔选型时要注意:

1、冷却塔的塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀,组装配合精确。

2、配水均匀、壁流较少、喷溅装置选用合理,不易堵塞。

3、冷却塔淋水填料的型式符合水质、水温要求。

4、风机匹配,能够保证长期正常运行,无振动和异常噪声,而且叶片耐水侵蚀性好并有足够的强度。风机叶片安装角度可调,但要保证角度一致,且电机的电流不超过电机的额定电流。

5、电耗低、造价低,中小型钢骨架玻璃冷却塔还要求质量轻。

6﹑冷却塔应尽量避免布置在热源、废气和烟气发生点、化学品堆放处和煤堆附近。

7、冷却塔之间或塔与其它建筑物之间的距离,除了考虑塔的通风要求,塔与建筑物相互影响外,还应考虑建筑物防火、防爆的安全距离及冷却塔的施工及检修要求。

8、冷却塔的进水管方向可按90°、180°、270°旋转。

9、冷却塔的材料可耐-50℃低温,但对于最冷月平均气温低于-10℃的地区订货时应说明,以便采取防结冰措施。冷却塔造价约增加3%。

10、循环水的浊度不大于50mg/l,短期不大于100mg/l不宜含有油污和机械性杂质,必要时需采取灭藻及水质稳定措施。

11、布水系统是按名义水量设计的,如实际水量与名义水量相差±15%以上,订货时应说明,以便修改设计。

12、冷却塔零部件在存放运输过程中,其上不得压重物,不得曝晒,且注意防火。冷却塔安装、运输、维修过程中不得运用电、气焊等明火,附近不得燃放爆竹焰火。

13、圆塔多塔设计,塔与塔之间净距离应保持不小于0.5倍塔体直径。横流塔及逆流方塔可并列布置。

14、选用水泵应与冷却塔配套,保证流量,扬程等工艺要求。

15、当选择多台冷却塔的时候,尽可能选用同一型号。

02三个指标

此外,衡量冷却塔的效果还通常采用三个指标:

(1)冷却塔的进水温度t1和出水温度t2之差Δt。Δt被称为冷却水温差,一般来说,温差越大,则冷却效果越好。对生产而言,Δt越大则生产设备所需的冷却水的流量可以减少。但如果进水温度t1很高时,即使温差Δt很大,冷却后的水温不一定降低到符合要求,因此这样一个指标虽是需要的,但说明的问题是不够全面的。

(2)冷却后水温t2和空气湿球温度ξ的接近程度Δt’。Δt’=t2-ξ(℃)Δt’称为冷却幅高。Δt’值越小,则冷却效果越好。事实上Δt’不可能等于零。

(3)考虑冷却塔计算中的淋水密度。淋水密度是指1m2有效面积上每小时所能冷却的水量。用符号q表示。q=Q/Fm3/m2.h(Q-冷却塔流量,m3/h;F-冷却塔的有效淋水面积,m2)。

03方法/步骤

冷却塔的制冷量要根据使用地的湿球温度、相对湿度、空气流动速度、喷淋水量、冷却介质粘度系数、换热管热阻等参数进行繁琐的热工计算。一般选型时用户可按以下简单方式进行,根据计算的制冷量(Kcal/h),选择相应制冷能力冷却塔。

☆根据冷却介质流量、温差计算 Qs=cm△t

Qs-冷却介质散热量,单位Kcal/h;

C-冷却介质比热容,单位Kcal(kg·℃),水的比热容为1Kcal/kg·℃;

m-冷却介质质量,也即流量,单位为kg/h;

△t-冷却介质进、出口温差,单位为k或℃。

☆根据设备无效功率计算 Qs=额定功率(Kw)*比例*860(Kcal/(h·kw))

☆根据淬火件产量计算 Qs=淬火件产量(kg/h)*淬火件比热容*淬火件温差。

已知基它条件确定冷却塔循环水量的常用公式:

a.冷却水量=主机制冷量(KW)×1.2×1.25×861/5000(m3/h)

b.冷却水量=主机冷凝器热负荷(kcal/h)×1.2/5000(m3/h)

c.冷却水量=主机冷凝器热负荷(m3/h)×1.2(m3/h)

d.冷却水量=主机制冷量(冷吨)×0.8(m3/h)

e.冷却水量=主机蒸发器热负荷(kcal/h)×1.5×1.25/5000(m3/h)

f.冷却水量=主机蒸发器热负荷(m3/h)×1.2×1.25(m3/h)

g.冷却水量=主机蒸发器热负荷(冷吨)×1.2×1.25×3024/5000(m3/h)

注:以上:1.2为选型余量1.25为冷凝器负荷系数。

h.远大溴化锂主机每100万大卡的制冷量在

工况①:37.5/32/28,(冷却水流量:300~330m3/h)配350-400的塔;

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工况②:37/30/28,(冷却水流量:248m3/h)配450的塔。


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