冷却塔的设计

的
风机型号时，可从工作点求得气水比λD，从而求得风 量G。
冷
根据已知风量G（kg/h），按下式计算风速
却
式中 vi——空气通过冷却塔各部位时的流速，m/s；
Fi——空气通过冷却塔各部位时的横截面积，m²；
ρm——冷却塔内湿空气的平均密度，kg/m³。
23.5冷却塔的设计与计算
（b）空气阻力
水
空气阻力包括塔体阻力和淋水填料阻力两部分。塔
4）冷幅高（ △t ’）——冷却后水温t2与当地湿球温
度τ之差。 △t ’=t2- τ。 τ值是水冷却所能达到的最低水温，△t ’ 越小，即t2越接近τ值，冷却效果越佳。
5）冷却塔效率——冷却塔的完善程度，通常用效率系
数（ η）来衡量。
23.5冷却塔的设计与计算
•
水 的 冷 却
23.5冷却塔的设计与计算
的 水泵提供数据。
冷
1）管式配水系统
固定管为压力配水，配水管中流速1～1.5m/s，
却
3）冷却塔的平面、高程、管道布置和循环水泵站设 计。
23.5冷却塔的设计与计算
•
水 的 冷 却
23.5冷却塔的设计与计算
水• 的 冷 却
23.5冷却塔的设计与计算
水 的 冷 却
3）冷幅宽（冷却温差）——冷却前后的水温差，
△t=t1-t2。△t表示温降的绝对值大小，但不能表示冷却效果与 外界气象条件的关系。△t很大，散热很多，并不能说明冷却 后水温就很低，故应结合下列指标一起考虑。
冷
空气动力计算包括：
（1）根据所需风量计算全塔通风阻力，有经验
却
公式法和同类型塔实测数据；
（2）通风抽力计算，对机力塔是确定风机型号 及叶片安装角度，对自然塔则为确定风筒高度
23.5冷却塔的设计与计算
1)机械通风冷却塔
水
（a）风速：拟定风速，应先知风量。当确定风机型
号后，可在风机特性曲线高效区查得风量G；未确定
体阻力包括由冷空气进口至热空气出口所经过的各个部
的
位的局部阻力，其相应的阻力系数常采用试验数值或利 用经验公式计算（见例题）。不同型式淋水填料的阻力
△P/ρg，可由△P/ρg与v关系曲线查得（见图23-35）。
冷 塔体阻力为
却
式中 Hi——各部位的气流阻力损失，Pa； ξi——各部位的局部阻力系数； ρm——塔内湿空气平均密度，kg/m3.
vm——淋水填料中的平均风速,m/s
He——冷却塔通风筒有效高度， m,等于从淋水填料中部到塔顶的高 度。
23.5冷却塔的设计与计算
如果塔形已定，可根据H=Z0确立塔内风速：
水 的 冷
进塔风量公式为：
却
式中 D——填料1/2高度处直径，m
23.5冷却塔的设计与计算
水
如已知风速（vm一般0.6~1.2m/s）,即可求冷却 塔高度He。
配水系统和循环水泵等。
23.5冷却塔的设计与计算
如果已经选定某一定型塔，则按照选定的冷却
Baidu Nhomakorabea
水
塔与当地气象参数，确定冷却曲线与特性曲线的交 点（工作点），从而求得所需要的气水比（λD）。
的
最后确定所需冷却塔的总面积，段数，校核或选定 风机。
冷
第二类问题：已知标准塔的各项条件（如平面
尺寸、竖向尺寸、淋水填料形式、尺寸规格、风筒
B——电机安全系数，B=1.15～1.20.
23.5冷却塔的设计与计算
2）风筒式自然通风冷却塔
水
风筒式冷却塔进塔空气量是有空气的密度
差而产生的抽力决定。进塔的空气密度比较大，
的 而在塔内由于吸收了热量而密度变小，空气变
轻，产生向上运动的力，使空气不断进入塔内。
冷 任何情况下，进入塔内的空气流动中所产生的
求F（第一类问题）；或计算所设计的冷却塔在不
冷
同情况下，冷却后的实际水温，亦即已知Q，λ，P，
τ, φ，f(单塔面积)和t1求t2（第二类问题）。
却
23.5冷却塔的设计与计算
水
（2）空气动力计算
进行冷却塔内空气动力计算的目的是为了选择
的
适当的风机或验算选定的风机是否符合要求，或确 定自然通风冷却塔的高度。
23.5冷却塔的设计与计算
23.5.1 设计任务、范围与技术指标
水 （1）工艺设计任务
的
冷却塔的工艺设计，主要是热力计算。包 括两类问题：
冷
第一类问题：在规定的冷却任务下，即已知冷却
却
量Q，冷却前、后水温t1、t2和当地气象参数（τ，θ， φ，Ρ），选定淋水填料。通过热力、空气动力和水力
计算，决定冷却塔尺寸，选定段数（个数），风机，
却
高或风机型号等），在当地气象参数下（τ，θ，φ，
Ρ），按照给定的气水比λ和水量Q，选定冷却塔总
段数，再验算冷却塔的出水温度t2是否符合要求。
23.5冷却塔的设计与计算
（2）设计范围
水 冷却塔的工艺设计主要包括3部分：
的
1）冷却塔类型的选择，包括塔形、淋水填料、其他
装置和设备的选择。
冷
2）工艺计算：包括热力、空气动力和水力计算。
风筒式冷却塔的总阻力系数ξ常按下式计算：
的
冷
却
式中 H0——进风口高度，m D0——进风口直径，m
Fm——淋水填料面积，m2
FT——风筒出口面积，m2
ξp——淋水填料的阻力系数，有实验确定。
23.5冷却塔的设计与计算
（3）水力计算
水
水力计算的目的主要是确定配水管渠尺寸，配水
喷嘴个数、布置，计算全程阻力，并为选择循水供水
23.5冷却塔的设计与计算
（c）通风机选择
水
根据空气体积流量和总阻力值，选择风机型号，并
从风机特性曲线上选定风机叶片的安装角度。风机配
的
备的电机功率按下式计算
冷 式中 Gp——将空气重量流量换算成的风量；m³/s；
却
H——实际工作气压，Pa；
η1——风机机械效率；
η2——风机效率，由风机特性曲线上查出；
阻力，在工作点由于密度差产生的抽力必须相
却 等，才能使进塔流量保持不变。从而决定工作
点的实际空气流速和塔筒的高度。抽力与阻力
的计算式如下：
23.5冷却塔的设计与计算
水 的 冷 却
抽力：
阻力：
式中 ρ1、ρ2 ——分别为塔外和填料上 部的空气密度，kg/m3
ρm——淋水塔中的平均空气密度 ,kg/m3
•
水 的 冷 却
23.5冷却塔的设计与计算
23.5.3 设计步骤和方法
水 的
首先根据设计地区气象资料，工艺要求，算的具有一定保证率下 的τ，θ，φ，Ρ。其次，根据设计任务选定冷却塔塔型和淋水材料选择 时可参考表：
冷
却
23.5冷却塔的设计与计算
水
（1）热力计算
的
热力计算的目的是在规定的冷却任务下，确定 冷却塔所需总面积，即已知Q，t1，t2，P，τ和φ，