23.5冷卻塔的設計與計算23.5.1設計任務、范圍與技術指標（1）工藝設計任務冷卻塔的工藝設計，主要是熱力計算。包括兩類問題：

第一類問題：在規定的冷卻任務下，即已知冷卻量Q，冷卻前、后水溫t1、t2和當地氣象參數（τ，θ，φ，Ρ），選定淋水填料。通過熱力、空氣動力和水力計算，決定冷卻塔尺寸，選定段數（個數），風機，配水系統和循環水泵等。水的冷卻如果已經選定某一定型塔，則按照選定的冷卻塔與當地氣象參數，確定冷卻曲線與特性曲線的交點（工作點），從而求得所需要的氣水比（λD）。最后確定所需冷卻塔的總面積，段數，校核或選定風機。

第二類問題：已知標準塔的各項條件（如平面尺寸、豎向尺寸、淋水填料形式、尺寸規格、風筒高或風機型號等），在當地氣象參數下（τ，θ，φ，Ρ），按照給定的氣水比λ和水量Q，選定冷卻塔總段數，再驗算冷卻塔的出水溫度t2是否符合要求。水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算（2）設計范圍冷卻塔的工藝設計主要包括3部分：1）冷卻塔類型的選擇，包括塔形、淋水填料、其他裝置和設備的選擇。2）工藝計算：包括熱力、空氣動力和水力計算。3）冷卻塔的平面、高程、管道布置和循環水泵站設計。水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算

水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算

水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算3）冷幅寬（冷卻溫差）——冷卻前后的水溫差，△t=t1-t2。△t表示溫降的絕對值大小，但不能表示冷卻效果與外界氣象條件的關系。△t很大，散熱很多，并不能說明冷卻后水溫就很低，故應結合下列指標一起考慮。4）冷幅高（△t’）——冷卻后水溫t2與當地濕球溫度τ之差。△t’=t2-τ。τ值是水冷卻所能達到的最低水溫，△t’越小，即t2越接近τ值，冷卻效果越佳。5）冷卻塔效率——冷卻塔的完善程度，通常用效率系數（

η）來衡量。水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算

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水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算23.5.3設計步驟和方法首先根據設計地區氣象資料，工藝要求，算的具有一定保證率下的τ，θ，φ，Ρ。其次，根據設計任務選定冷卻塔塔型和淋水材料選擇時可參考表：水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算（1）熱力計算

熱力計算的目的是在規定的冷卻任務下，確定冷卻塔所需總面積，即已知Q，t1，t2，P，τ和φ，求F（第一類問題）；或計算所設計的冷卻塔在不同情況下，冷卻后的實際水溫，亦即已知Q，λ，P，τ,φ，f(單塔面積)和t1求t2（第二類問題）。水的冷卻23.5冷卻塔的設計與計算（2）空氣動力力計算進行冷卻塔內空空氣動力計計算的目的的是為了選選擇適當的的風機或驗驗算選定的的風機是否否符合要求求，或確定定自然通風風冷卻塔的的高度。空氣動力計算包包括：（1）根據所需需風量計算算全塔通風風阻力，有有經驗公式式法和同類類型塔實測測數據；（2）通風抽力力計算，對對機力塔是是確定風機機型號及葉葉片安裝角角度，對自自然塔則為為確定風筒筒高度水的冷冷卻23.5冷卻塔的設設計與計算算1)機械通風冷冷卻塔（a）風速：擬擬定風速，，應先知風風量。當確確定風機型型號后，可可在風機特特性曲線高高效區查得得風量G；未確定風風機型號時時，可從工工作點求得得氣水比λλD，從而求得得風量G。根據已知風風量G（kg/h），按下式式計算風速式中vi——空氣通通過冷卻塔塔各部位時時的流速，，m/s；Fi——空氣通通過冷卻塔塔各部位時時的橫截面面積，m2；ρm——冷卻塔塔內濕空氣氣的平均密密度，kg/m33。水的冷冷卻23.5冷卻塔的設設計與計算算（b）空氣阻力力空氣阻力包包括塔體阻阻力和淋水水填料阻力力兩部分。。塔體阻力力包括由冷冷空氣進口口至熱空氣氣出口所經經過的各個個部位的局局部阻力，，其相應的的阻力系數數常采用試試驗數值或或利用經驗驗公式計算算（見例題題）。不同同型式淋水水填料的阻阻力△P/ρg，可由△P/ρg與v關系曲線查查得（見圖圖23-35）。塔體阻力為式中Hi——各部位位的氣流阻阻力損失，，Pa；ξi———各各部部位位的的局局部部阻阻力力系系數數；；ρm———塔塔內內濕濕空空氣氣平平均均密密度度，，kg/m3.水的的冷冷卻卻23.5冷卻卻塔塔的的設設計計與與計計算算（c）通通風風機機選選擇擇根據據空空氣氣體體積積流流量量和和總總阻阻力力值值，，選選擇擇風風機機型型號號，，并并從從風風機機特特性性曲曲線線上上選選定定風風機機葉葉片片的的安安裝裝角角度度。。風風機機配配備備的的電電機機功功率率按按下下式式計算算式中中Gp———將將空空氣氣重重量量流流量量換換算算成成的的風風量量；；m33/s；H———實實際際工工作作氣氣壓壓，，Pa；η1———風風機機機機械械效效率率；；η2———風風機機效效率率，，由由風風機機特特性性曲曲線線上上查查出出；；B———電電機機安安全全系系數數，，B=1.15～1.20.水的的冷冷卻卻23.5冷卻卻塔塔的的設設計計與與計計算算2）風筒筒式自自然然通通風風冷冷卻卻塔塔風筒筒式冷冷卻卻塔塔進進塔塔空空氣氣量量是是有有空空氣氣的的密密度度差差而而產產生生的的抽抽力力決決定定。。進進塔塔的的空空氣氣密密度度比比較較大大，，而而在在塔塔內內由由于于吸吸收收了了熱熱量量而而密密度度變變小小，，空空氣氣變變輕輕，，產產生生向向上上運運動動的的力力，，使使空空氣氣不不斷斷進進入入塔塔內內。。任任何何情情況況下下，，進進入入塔塔內內的的空空氣氣流流動動中中所所產產生生的的阻阻力力，，在在工工作作點點由由于于密密度度差差產產生生的的抽抽力力必必須須相相等等，，才才能能使使進進塔塔流流量量保保持持不不變變。。從從而而決決定定工工作作點點的的實實際際空空氣氣流流速速和和塔塔筒筒的的高高度度。。抽抽力力與與阻阻力力的的計計算算式式如如下下：：水的的冷冷卻卻23.5冷卻卻塔塔的的設設計計與與計計算算抽力：阻力力：式中中ρ1、ρρ2———分分別別為為塔塔外外和和填填料料上上部部的的空空氣氣密密度度，，kg/m3ρm———淋水水塔塔中中的的平平均均空空氣氣密密度度,kg/m3vm———淋水水填填料料中中的的平平均均風風速速,m/sHe———冷卻卻塔塔通通風風筒筒有有效效高高度度，，m,等于于從從淋淋水水填填料料中中部部到到塔塔頂頂的的高高度度。。水的的冷冷卻卻23.5冷卻卻塔塔的的設設計計與與計計算算如果果塔形形已已定定，，可可根根據據H=Z0確立立塔塔內內風速速：進塔風風量量公公式式為：式中D———填填料料1/2高度度處處直直徑徑，，m水的冷卻卻23.5冷卻塔的設計計與計算如已知風速（vm一般0.6~1.2m/s）,即可求冷卻塔塔高度He。風筒式冷卻塔的總總阻力系數ξξ常按下式計計算：式中H0——進風口高度，，mD0——進風口直徑，，mFm——淋水填料面積積，m2FT——風筒出口面積積，m2ξp——淋水填料的阻阻力系數，有有實驗確定。。水的冷卻卻23.5冷卻塔的設計計與計算（3）水力計算水力計算的目的主要是是確定配水管管渠尺寸，配配水噴嘴個數數、布置，計計算全程阻力力，并為選擇擇循水供水水水泵提供數據據。1）管式配水系統固定管為壓力配水水，配水管中中流速1～1.5m/s，系統總阻力力損失不超過過4.9kPa,噴嘴前水壓為為69kPa左右。噴嘴之間距離通常常為0.85～1.10m。旋轉管式配水系統統的計算可參參閱有關手冊冊。水的冷卻卻23.5冷卻塔的設計計與計算2）槽式配水系統計算方法與明渠相同。。主槽流速0.8～1.2m/s，工作槽流速速0.5～0.8m/s；槽內正常水水位大于150mm，工作槽凈寬寬不小于120mm，高度不大于于350mm。管嘴直徑不小于于15mm，管嘴間距在在小塔0.5～0.7m，大塔0.8～1.0m。水的冷卻卻23.5冷卻塔的設計計與計算水的冷卻卻23.5冷卻塔的設計計與計算4）流量損失流量損失是指循環環水從進入冷冷卻塔到排出出冷卻塔的過過程中因蒸發發