1、非標狀態下成品冷卻塔的選用引言：工程設計中常用冷卻塔設計規范有：玻璃纖維增強塑料冷卻塔（第1部分：中小型玻璃纖維增強塑料冷卻塔）（GB/T 7190.1-2008）（簡稱塑冷1）玻璃纖維增強塑料冷卻塔（第2部分：大型玻璃纖維增強塑料冷卻塔）（GB/T 7190.2-2008）（簡稱塑冷2）機械通風冷卻塔工藝設計規范GB/T50392-2006（簡稱機冷）工業循環水冷卻設計規范GB/T50102-2003（簡稱工冷）其中機冷及工冷均針對工業構筑冷卻塔的工藝設計，較詳盡的介紹了冷卻塔的工藝設計及計算方法；機冷第1.0.2條明確規定：不適用于開放式冷卻塔、噴射式冷卻塔、小型玻璃鋼冷卻塔的設計。玻璃纖

2、維增強塑料冷卻塔（1，2）中的主要計算公式大量套用前述規范條文，對工程中大量應用的小型成品塑料冷卻塔的選用計算卻極少涉及。空調工程中制冷設備在穩定工作狀態下，制冷機的排熱相對穩定，尚可參照生產廠家提供的標準狀態下的數據進行適當的修正后選用，運行結果不致出太大的偏差；而在工業企業中，承載廢熱的液體溫度常遠遠偏離標準狀態，如何進行這類冷卻塔的選型，找到一種便捷的方法對冷卻結果進行預判并制定合理的設計方案便成了筆者一直努力的方向。 一；設計環境建筑給排水設計規范GB50015-2003（2009）第3.10.2條：冷卻塔設計計算所選用的空氣干球溫度和濕球溫度，應與所服務的空調等系統的設計空氣干球溫度

3、和濕球溫度相吻合，應采用歷年平均不保證50h的干球溫度和濕球溫度。其條文解釋：“本條規定：國家采暖通風與空氣調節設計規范GB50019-2003第3.2.7條規定：夏季空氣調節室外計算干球溫度，應采用歷年平均不保證50h的干球溫度；第3.2.8條規定：夏季空氣調節室外計算濕球溫度，應采用歷年平均不保證50h的濕球溫度”民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范GB50736-2012第4.1.6條：夏季空調室外計算干球溫度，應采用歷年平均不保證50小時的干球溫度；第4.1.7條：夏季空調室外計算濕球溫度，應采用歷年平均不保證50小時的濕球溫度機冷GB/T50392-2006第4.0.4條：應以日平均濕

4、球溫度為基礎數據進行統計宜采用當地多年平均的每年最熱時期3個月中最熱天數不超過510天的日平均濕球溫度作為濕球溫度，并以與之對應的日平均干球溫度、大氣壓作為設計干球溫度、大氣壓。工冷GB/T50102-2003第2.1.11條：冷卻塔的最高冷卻水溫不應超過生產工藝允許的最高值；計算冷卻塔的最高計算水溫的氣象條件應符合下列規定：1， 根據生產工藝的要求，宜采用按濕球溫度頻率統計方法計算的頻率為5%10%的日平均氣象條件；2， 氣象資料應采用近期連續不少于5年，每年最熱時期不少于三個月（一般為6、7、8三個月）的日平均值3， 當產品或設備對冷卻水溫的要求極為嚴格或要求不高時，根據具體要求，也可適當

5、提高或降低氣象條件標準由以上各不同規范對氣象條件的要求可以看出：各規范針對不同的設計對象所提要求的嚴格程度是不同的；建水GB50015-2003（2009）的條文針對的是空調工程中所用到的冷卻塔，其氣象條件對應于暖通專業中對冷卻水的要求；機冷GB/T50392-2006和工冷GB/T50102-2003針對工業冷卻用水，其對水溫的要求相對寬范，所提氣象要求也較靈活；由于暖通規范中氣象資料比較完善，本文雖討論工業高溫冷卻水的問題，基礎資料仍取自暖通規范，這并不影響對問題本質的探討。三，基礎資料以蘇州地區氣象資料為例： 統計年份：19712000；該資料的跨度滿足各規范對統計時間的要求夏季空氣調節

6、室外計算干球溫度：34.4夏季空氣調節室外計算濕球溫度：28.3夏季通風室外計算相對濕度：70%冬季通風室外計算溫度：3.7夏季室外大氣壓力：100.37KPa四，基本計算4.1飽和水蒸汽分壓計算P=2.0057173-3.142305（-）+8.2-0.0024804（373.16-T）4.1.1進塔空氣在濕球溫度下（28.3）的水蒸汽分壓（KPa）P=2.0057173-3.142305（-）+8.2-0.0024804373.16-（273.1628.3）=0.00289364+0.7598561947-0.17784468=0.585P=3.846KPa4.1.2進塔空氣在干球溫度下（

7、34.4）的水蒸汽分壓（KPa）P=2.0057173-3.142305（-）+8.2-0.0024804373.16-（273.1634.4）=0.2096308388+0.6885149038-0.16271424=0.7354P=5.437Kpa4.1.3進塔空氣在干球溫度下（50）的水蒸汽分壓（KPa）P=12.335Kpa4.1.3進塔空氣在干球溫度下（60）的水蒸汽分壓（KPa）P=19.917Kpa4.1.3進塔空氣在干球溫度下（70）的水蒸汽分壓（KPa）P=31.16Kpa4.2進塔空氣相對濕度= P-A（）/ P=3.8460.0007974*100.37（34.428.3

8、）/5.4370.6175 4.3進塔空氣的焓值（KJ/Kg）=1.006+0.622（2500+1.858）P/（P-P）=1.006*34.4+0.622（2500+1.858*34.4）*0.6175*5.437/（100.37-3.846）=34.6064+5354.147566/96.524=90（KJ/Kg）=1.006*34.4+0.622（2500+1.858*34.4）*0.6175*5.437/（100.37-3.846）=34.6064+5354.147566/96.524=90（KJ/Kg）出塔空氣焓： 溫差5=+=90+=119.4（KJ/Kg）溫差10=+=90+=

9、148.76（KJ/Kg）溫差15=+=90+=178（KJ/Kg）溫差20=+=90+=207.5（KJ/Kg）溫差25=+=90+=236.8（KJ/Kg）溫差30=+=90+=256.3（KJ/Kg）溫差35=+=90+=295.6（KJ/Kg）塔內空氣平均焓溫差5=（+）/2=104.7（KJ/Kg）溫差10=（+）/2=119.4（KJ/Kg）溫差15=（+）/2=134（KJ/Kg）溫差20=（+）/2=148.7（KJ/Kg）溫差25=（+）/2=163.4（KJ/Kg）溫差30=（+）/2=173（KJ/Kg）溫差35=（+）/2=193（KJ/Kg）4.4飽和空氣的焓值（KJ

10、/Kg）=1.006+0.622（2500+1.858）P/（P-P）溫度為37時，=144.2溫度為50時，=277.3溫度為60時，=464.5溫度為70時，=811.1五，推導逆流冷卻塔熱力學平衡基本方程（-h）dV=QdtN=V/Q=dtV-冷卻塔填料體積，-淋水填料的容積散質系數，kg/.hQ-進塔熱水流量，kg/hN-冷卻數-水的比熱，KJ/kg.t2-出塔水溫，K-考慮蒸發水量傳熱的流量系數 K=1-t2/586-0.56（t2-20）K30=0.95 K35=0.94 K40=0.93 K45=0.92 K50=0.912 K32=0.945對于一個選定的成品冷卻塔來說，填料的

11、體積V是固定的；容積散質系數也是相對不變的；本文主要目標是討論不同進水水溫下的冷卻效果，因此生產工藝中的排水也是已知的，不去討論它的變化；因此，冷卻塔的冷卻數即是一個定數，所不同的是冷卻塔的出水水溫，如下式： dt=dt上式按相關規范可采用辛普遜公式近似求解dt=（+）=（0.046+0.197+0.04）=1.04N=1.04=dt通過試算（試算過程過于繁瑣，本文不列出過程），進水水溫為70時，出水水溫約39進水水溫為60時，出水水溫約37；進水水溫為50時，出水水溫約36；結論：1：由于進水水溫的提高，增加了傳熱的動力，使冷卻塔的換熱量遠大于標準進水水溫時的換熱量，但在不提高氣水比的情況下，一次換熱無法達到設備標準狀態下的出水溫度；在此情況下，需通過其它輔助手段，如增加冷卻水池預冷或采用冷卻塔兩次冷卻.2：