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      冷卻塔尺寸的選擇

      發布日期:2017-01-17   點擊數: 1465

      根據前人對一系列冷卻塔空氣動力特性的模型試驗和塔實體試驗,并根據一些文獻資料,可確定冷卻塔及其部件尺寸的比例,用于冷卻塔的設計中。

      冷卻塔塔體形狀對風阻力的影響

      試驗證明:單只(臺)冷卻塔平面圖形較合理的是圓形塔或接近于圓的多邊形塔,多格(臺)組合冷卻塔可采用正方形或矩形,其邊長比不大于4 ∶3 。在此情況下單格冷卻塔的氣體動力阻力與多格的相比,在其他條件相同時,要小10 %~20 %。對于同樣面積的冷卻塔,其平面形狀對阻力系數的影響見表7-10 。其中8 邊形冷卻塔的阻力系數取100 %為相對值計。

      冷卻塔進風口尺寸

      進風口的尺寸可由風口面積FW 與塔內橫斷面面積F 的比值來求得(KW =F/FW )。為確保淋水裝置下的截面處的空氣均勻分布,以及降低進風口的氣體動力阻力,同時考慮到技術經濟的因素,機械通風冷卻塔KW 不宜小于0.5 ,風筒式冷卻塔不宜小于0.4 。進風口高度H W 的確定為: 對于單格(臺)直徑為D 的圓形塔,按下式計算:

      對于分格的邊長為a ×b ,雙面進風的矩形塔,進風口高度為:

      冷卻塔填料裝置高度

      淋水填料裝置的高度,在每臺塔具體情況下均在技術經濟核算的基礎上選用確定,而技術經濟核算是按不同淋水填料裝置的試驗數據或按熱力計算的結果而定。

      在相同氣象參數、相同冷卻水量和相同進出塔水溫條件下,不同填料其安裝高度也不同;相同條件下,橫流塔與逆流塔的安裝高度也不同。決定填料高度的主要因素是冷卻水溫差(即Δt =t 1 -t 2 ),對于圓形逆流式冷卻塔、采用塑料斜波交錯填料來說,一般為:

      Δt =5 ℃塔 填料高度=1000m m (4 ×250m m )

      Δt =10 ℃塔 填料高度=1250m m (5 ×250m m )

      Δt =20 ℃塔 填料高度=1500m m (6 ×250m m )

      冷卻塔淋水裝置與配水系統間的距離

      淋水填料與配水系統之間的高度(距離)主要要滿足和達到均勻配水。不同的配水系統和配水方法,距淋水填料高度各不相同;另外大塔與中小型塔也不同,大塔因維護、修理等,該距離遠大于小塔。

      對于管式配水來說,用于小型冷卻塔的旋轉式管式配水,距淋水填料距離一般為300~ 400m m (0.3~0.4m );對于固定式管式配水,噴嘴出口至淋水裝置面為500~800mm (0.5~0.8m )。對于槽式配水,管嘴距濺水碟的距離一般為0.5~0.8m ;為保證噴嘴噴水的最大直徑,噴嘴至淋水填料的距離可取0.8~1.0m 。

      冷卻塔收水器與配水系統的距離

      逆流式機械通風冷卻塔采用管式配水時,收水器安裝在配水管之上;當采用槽式配水系統時,可將收水器設置在配水槽中間或配水槽之上。收水器的安裝高度主要決定于收水效果,距配水裝置的距離并沒有明確的要求。對于偏小型的圓形逆流式機械通風冷卻塔,收水器至配水裝置的距離一般為≥ 0.3m (300m m );對于大型機械通風冷卻塔,收水器較合理的布置是在配水裝置以上2m ,主要是便于維護和修理,特別便于清洗及更換噴嘴時能自由通過。

      冷卻塔收水器與風機的距離

      風機一般安裝在風筒的始端,收水器可安裝在收縮段下端或收縮段中,設在收縮段以下,通過收水器的風速相對較小,則風的阻力也;設在收縮段時,通風斷面積減小,風速增大(因風量G 值沒有變),不僅風的阻力增大,而且收水效果也差。故收水器盡可能設在收縮段以下。

      冷卻塔收縮段的高度

      塔體與風筒之間,目前有塔頂蓋板為平板(如組合方塔)和收縮段兩種設計,試驗和研究表明:收縮式(段)蓋板比平頂蓋板有較好的空氣動力條件。無論塔頂平板距淋水填料高度有多高、多大,塔的上部均會造成渦流及滯流區。而收縮式的塔頂能保證空氣流平穩地被壓縮而進入風筒,故應采用收縮段為妥。

      冷卻塔收縮段的頂角一般采用90°~110°,同時收縮段的高度與其底面直徑(塔體內徑)之比為0.2 或稍大。在實際計算時,在給定的頂角Ф,收縮段高度H s 可按式(7-47 )計算:

      式中 D ——單格(臺)塔內徑(m m 或m );

      Db ——風機直徑(m m 或m );

      Ф——收縮段頂角(度)。

      收縮段與風機殼體(風筒)的連接,較好的是采用導流圈的形式,能使氣流平穩地進入風機殼體。但實際上采用式(7-48 )計算r 為半徑的圓弧連接線描繪導流圈,已能得到足夠均勻的速度場。

      r =(0.15~0.2 )Db (7-48)

      導流圈高度可按式(7-49 )計算:

      冷卻塔風筒或擴散筒高度

      1. 風筒高度:

      風筒分垂直式的和擴散式的兩種,垂直式的直圓風筒高度沒有一個統一的標準,由環境條件、出風氣流對進風口環流的影響及風機噪聲對周圍環境的影響等因素決定。當采用圓弧形或近似直角形的大型塔的風機進風口來說,風筒高度為1.5~3.0m 的直圓筒。通常風筒高度不小于風機直徑的20 %~30 %(即> 0.2Db~0.3Db ),如前面設計計算的100m3/h 逆流式冷卻塔,直圓形風筒高為600 +50 =650mm、風機直徑為2100m m ,則風筒高度占風機直徑的30.95 %≈ 31 %。

      2. 擴散筒高度

      設擴散筒的基本作用是減少空氣從塔中流出時,因撞擊引起的阻力損失,防止從風筒流出的濕熱空氣回流到進風口和減少風機噪聲。因擴散筒會影響風機的效率,因此,選擇擴散筒尺寸時要進行風機的空氣動力計算。

      設擴散筒的風筒高度由兩部分組成:一部分是安裝風機的直圓筒,另一部分是擴散筒。安裝風機的直圓筒部分高度,按風機說明書確定。設計時如無說明書,這部分高度可取0.16D b (以能在筒體內布置風機葉片并能調整風機葉片前的風速分布為前提); 擴散筒的圓錐角( 亦稱中心展開角)為10°~18°(見圖7-16 ),其高度不宜小于風機的半徑, 常采用0.7Db ( 風機直徑)。按公式計算為:

      此式基本上與式(7-48 )相同,式中符號尺寸不同: D1——風機處風筒直徑(m );

      D0——擴散筒出口直徑(m );

      α——擴散筒圓錐角;

      L ——擴散筒高度。



















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