冷水塔设计计算
冷水塔设计计算
冷水塔设计计算
第一章
冷水塔设计计算
第一节
冷水塔的类型和构造
冷却过程是工业生产全过程的一部分， 它的各项参数是根据全过程来确定 的。随着工业的发展， 对冷却水的需要也在增长。据有关资料统计， 一个十万干 瓦的热力发电厂， 冷却水量需达 ! """# $ % 左右； 一个年产 & ’""# 聚丙烯的化工设 备， 冷却水用量达 & """# $ % 左右。一些大型化工企业的用水量甚至超过一些大城 市的用水量。由此可见为了节省水源， 对冷却水进行循环利用的重要性。对缺水 地区， 这一点尤为重要。 冷却水循环利用的关键在于它的温度。例如热力发电厂汽轮机效率的提高， 与循环水温的下降成正比。使用固体燃料发电厂的中压机组， 温度每降低 () 能 提高效率 "*+,- ， 高压机组能提高 "*&’- ， 使用核燃料的电厂约为 "*,- 。由此可 见， 精心设计冷水塔， 保证良好的冷却效果有着重要意义。 冷水塔有很多种类， 根据循环水在塔内是否与空气直接接触， 可分成千式、 湿 式。干式冷水塔是把循环水送到安装于冷却塔中的散热器内被空气冷却， 这种塔 多用于水源奇缺而不允许水分散失或循环水有特殊污染的情况。湿式冷水塔则 让水与空气直接接触， 把水中的热传给空气， 在这种塔中， 水因蒸发而造成损耗， 蒸发又使循环的冷却水含盐度增加， 为了稳定水质， 必须排放掉一部分含盐度较 高的水， 补充一定的新水， 因此湿式冷水塔要有补给水源。 图 ( . ( 示出了湿式冷水塔的各种类型。在开放式冷水塔中， 利用风力和空
它是以 &* + &, ! 铅丝作筋制成的 -% " -% " -%’’ 方格孔的网板， 每层之间留有 层层装设而成的。热水以水滴形式淋洒下去， 故称点滴薄膜 -%’’ 左右的间隙， 式， 其表示方法： # 层数 " 网孔 # 层距 ’’。例如 #&* " -% # -%。 二、 配水系统 配水系统的作用在于将热水均匀地分配到整个淋水面积上， 从而使淋水装置 发挥最大的冷却能力。常用的配水系统有槽式、 管式和池式三种。
冷却塔设计计算举例
冷却塔设计计算举例冷却塔符号说明（名称及单位）这⾥列出的符号是按习惯形成和长期延⽤的统⼀符号。
实际上符号是⼈为定的，不同的名称可⽤各种符号来代替，但为便于识别和运⽤，尽可能予以统⼀。
常⽤的有关冷却塔设计计算的符号与名称⼤致如下：t 1——进冷却塔⽔温（℃）；t 2——出冷却塔⽔温（℃）；Δt——进、出冷却塔⽔温差（℃），即Δt =t 1 -t 2 ；t m——平均⽔温（℃），t m =（t 1 -t 2 ）／2 ；T——绝对温度（城），T =273 +ti ；θ——空⽓⼲球温度（℃）；τ——空⽓湿球温度（℃）；t 2 –τ——冷幅⾼（℃），此值越⼩，冷却效率越⾼；θ1 ——进冷却塔空⽓的⼲球温度（℃）；θ2 ——出冷却塔空⽓的⼲球温度（℃）；τ1 ——进冷却塔空⽓的湿球温度（℃）；τ2 ——出冷却塔空⽓的湿球温度（℃）；P a——⼤⽓压⼒（m m H g ），P a =P g +P q ；P g——空⽓中⼲空⽓的分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P q——空⽓中⽔蒸⽓的分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P ″τ1——进冷却塔空⽓温度为湿球温度τ1 时饱和空⽓中⽔蒸⽓分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P ″θ1——进冷却塔空⽓温度为⼲球温度θ1 时饱和空⽓中⽔蒸⽓分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）； P ″——饱和空⽓中⽔蒸⽓分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P ″t1——空⽓为进冷却塔⽔温t 1 时饱和⽔蒸⽓分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P ″t2——空⽓为出冷却塔⽔温t 2 时饱和⽔蒸⽓分压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；P ″tm——平均⽔温时饱和⽔蒸⽓压⼒（kg／cm2 ，或m m H g ）；Q——冷却塔冷却⽔量（m3／h 或kg／h ）；q——冷却塔淋⽔密度（m3／（m2· h ））；G ——进冷却塔的空⽓量，即风量（m3／h 或kg／h ）；g ——进冷却塔空⽓重量速度（kg／（m2·h ）或kg／（m2 ·s ））；有时表⽰重⼒加速度（m／s2 ）；V——外界风速风向（m／s）；i 1 ——进塔空⽓的焓（kcal／kg ）；i 2 ——出塔空⽓的焓（kcal／kg ）；i m ——平均温度时空⽓的焓（kcal／kg ）；i″1 ——空⽓温度为进塔⽔温t 1 时的饱和空⽓焓（kcal／kg ）；i″2 ——空⽓温度为出塔⽔温t 2 时的饱和空⽓焓（kcal／kg ）；i″m ——空⽓温度为进、出塔⽔温的平均温度t m 时的饱和空⽓焓（kcal／kg ）；γg——空⽓的密度（⽐重）（kg／m3 ）；γ——⽔的汽化热（kcal／kg ）；λ——⽓、⽔⽐（⽆量纲）；K——蒸发⽔量带⾛的热量系数（⽆量纲）；βxv ——以焓差为基准的容积散质系数（kg／（m 3·h ））；V m——塔内平均风速（m／s）；Z ——淋⽔填料装置⾼度（m ）；Z g ——淋⽔填料装置尾部⾼度（m ）；F——冷却塔内断⾯积（m2 ）；V——淋⽔填料装置有效容积（m3 ）：（注：有时表⽰⽔流或⽓流速度，m／s）；N （或Ω）——以温度进⾏积分的交换数（⽆量纲）；Σhi——空⽓总阻⼒（mmH2O）；hi ——进塔空⽓各部分的阻⼒（mmH2O）；D N——⽔管⼦内径（m m ）；L——管⼦长度（m ）；n——有时表⽰转速（r／min ）；有时表⽰根数；有时表⽰孔眼数；ηi——表⽰电机、风机、传动装置等效率（%）；ξi——流体（⽔或空⽓）有关阻⼒系数。
冷却塔设计计算举例
冷却塔设计计算举例冷却塔是一种常用的热交换设备，主要用于将热水冷却至一定温度。
其设计计算是为了保证冷却效果和安全性能。
下面以一个简单的冷却塔设计计算举例进行说明。
一、设计参数确定1.冷却介质：假设为水，需要冷却至25℃。
2.进口温度：假设为70℃。
4.气象条件：温度为35℃，湿度为80%，周围空气压力为101.325千帕。
二、冷却介质流量计算根据热负荷和进出口温差可以计算出冷却介质的流量，常用的公式为：Q = m * Cp * (Tout - Tin)其中，Q为热负荷，m为流量，Cp为冷却介质的比热容，Tout为出口温度，Tin为进口温度。
假设冷却介质的比热容为4.18千焦/千克.摄氏度，则可以得到：解得冷却介质的流量m为641.76千克/小时。
三、冷却风量计算冷却塔利用气流将冷却介质中的热量带走，所以需要计算冷却风量。
冷却风量的计算公式为：Q = ρ * Qa * (h - 1) / (ρa * Cp * (Tout - Tin))其中，Q为热负荷，ρ为冷却介质的密度，Qa为冷却介质的流量，h 为感温系数，ρa为空气密度，Cp为冷却介质的比热容，Tout为出口温度，Tin为进口温度。
假设冷却介质的密度为1000千克/立方米，空气的密度为1.225千克/立方米，则可以得到：解得感温系数h为0.743四、塔高计算根据冷却风量的计算结果和冷却介质的温度变化，可以通过查表或者利用经验公式计算出塔高。
假设根据经验公式计算得到塔高为20米。
五、填料选择填料可以增加冷却面积，提高冷却效果。
根据冷却塔的设计参数，可以选择适合的填料。
假设选择波纹板填料。
六、风机功率计算风机功率的计算公式为：P = Qa * h * ρ * (Pout - Pin)其中，P为风机功率，Qa为冷却介质的流量，h为感温系数，ρ为冷却介质的密度，Pout为塔顶的绝对压力，Pin为塔底的绝对压力。
假设塔顶的绝对压力为101.325千帕，塔底的绝对压力为101.425千帕，则可以得到：P=641.76*0.743*1000*(101.325-101.425)解得风机功率P为739.32千瓦。
冷却塔计算
冷却塔设计计算参考方法本文简述了冷却塔、冷却塔的选型，校核计算，模拟计算方法等，供大家参考。
一、简述如上图，冷却塔放于层间，运行时冷却塔进/排风大致可分为6个区间（图中箭头表示风向，其长度表示风量大小）；它们分别是：a 区——冷却塔在A轴方向的主要进风面，该处装有1250mm高百叶3层。
b1/b2——冷却塔入风回流区，在这两个区很可能出现负压；回流在b2区会较多出现。
c 区——冷却塔高速排风区。
d 区——冷却塔在1/A轴方向通风区，该区为负压区，风速较a区高，且以乱流出现居多。
e 区——热风扩散区；冷却塔排风经过一段距离（冷却塔排风口到建筑顶部百叶约4000mm）后，动压明显下降，静压上升，该区属正压区，其间大部分热风经建筑顶部百叶排入大气，少部分弥散后排风受阻会滞留一段时间，但，由于上下（e 区~b区）空间随机存在着压差，使得部分e区弥散的热风回流。
二、冷却塔的选型1、设计条件温度：38℃进水，32℃出水，27.9℃湿球；水量：1430M³/H；水质：自来水；耗电比：≤60Kw/台，≤0.04Kw/M³·h，场地：23750mm×5750mm；通风状况：一般。
2、冷却塔选型符合以上条件的冷却塔为：LRCM-H-200SC8×1台。
（冷却塔[设计基准]37-32-28℃，此条件下冷却塔处理水量为名义处理水量）其中，LRC表示良机方形低噪声冷却塔，M表示大陆性气候适用，H表示加高型，200表示冷却塔单元名义处理水量200M³/H，S表示该机型区别于一般冷却塔，C8表示该塔共由8个单元并联组合而成，即名义处理总水量为1600M³/H。
冷却塔的外观尺寸为：22630×3980×4130。
冷却塔配电功率：7.5Kw×8=60Kw，耗电比为60÷1600=0.0375Kw/M³·h。
冷却塔计算公式
总补充水量
Q水补
m3/h
轴功率
P1
kw
水负荷
λ水
m3/m2h
气负荷 进水管径 出水管径
λ气 wi wo
m3/m2h mm mm
配水孔个数
n
风机间隙 全压
δ P0
mm Pa
动压 气水比 出风口风速
P动 μ V出
Pa
m3/s
6
减速比 容积散质系数 换热量i βv K Kg/m h Kcal/h
3
Βv=18300 K=5000 Q水 Q水补=(δ+ε+0.01%) Q水 式中: δ—漂水损失系数,0.001% ε—蒸发损失系数,0.83% 0.01%—自然排空损失 P1=0.9P P—电机功率 λ水= Q水/2L1W1 式中：L1—填料总长度 H1—填料宽度 λ气= Q风/S进风 式中：S进风=进风面积 wi2>Q水/1800πI水 I水—进水管流速,2.35m/s Wo≈1.414wi n = Q水 / uf√2gh 式中：u—流量系数，0.67 f—开口面积,设A为开孔直径,则f=πA /4 h—配水深度,MK系列冷却塔配水池深度 为110mm δ=0.0075Φ P0=P动+P静 式中：P动—动压 P静—静压 P动=V出2/2g 式中：V出=出风口平均风速 μ=1.115Q风/Q水 V出=4Q风/nπΦ2
名称水流量代号q水单位m3h单量单机末端单速度ms速比减i容单散单系数单单量kkcalh单单充水量单功率kw水单荷单荷气单水管径wiwommmm出水管径配水孔个数n单机单隙mm全单pa单单pa水比气出单口单速mk冷却塔单单部分单算公式单算公式q单m3hq单水q水气式中气空气1115kgm3v1v单机60式中单机直v单机单机单速iv单v单机式中v单单机单速v18300k5000q水q水单001q水式中
冷却塔工程量计算公式
冷却塔工程量计算公式冷却塔是工业生产中常见的设备，用于将热水或蒸汽冷却至所需温度。
在设计和建造冷却塔时，工程量的计算是至关重要的一步。
正确的工程量计算可以确保冷却塔的设计和建造符合要求，并且能够有效地运行。
本文将介绍冷却塔工程量计算的基本公式和方法。
冷却塔的工程量计算包括多个方面，如塔体结构、填料、风机、水泵等。
下面将分别介绍这些方面的工程量计算公式和方法。
1. 塔体结构。
冷却塔的塔体结构是支撑整个设备的基础，其工程量计算是冷却塔设计的重要一环。
塔体结构的工程量计算主要包括钢结构的材料和数量。
计算公式如下：塔体结构材料量 = (塔体长度 + 塔体宽度) 塔体高度钢结构密度。
其中，塔体长度、宽度和高度分别为冷却塔的实际尺寸，钢结构密度为钢材的密度。
2. 填料。
填料是冷却塔中用于增加冷却表面积的关键部件，其工程量计算需要考虑填料的类型、数量和材料。
常见的填料类型有瓷质填料、塑料填料等。
填料的工程量计算公式如下：填料数量 = 冷却塔的填料层厚度塔体长度塔体宽度 / 填料的单位体积。
填料材料量 = 填料数量填料的单位体积填料密度。
其中，填料层厚度为填料的实际厚度，填料的单位体积和密度为填料的物理参数。
3. 风机。
冷却塔的风机是用于产生气流，帮助水或蒸汽冷却的关键设备。
风机的工程量计算需要考虑风机的数量和功率。
风机的工程量计算公式如下：风机数量 = 冷却塔的设计风量 / 单台风机的风量。
风机功率 = 冷却塔的设计风量风机的风压 / 风机的效率。
其中，设计风量为冷却塔所需的风量，风机的风量、风压和效率为风机的物理参数。
4. 水泵。
冷却塔的水泵是用于循环水流，帮助实现冷却的关键设备。
水泵的工程量计算需要考虑水泵的数量和功率。
水泵的工程量计算公式如下：水泵数量 = 冷却塔的设计水流量 / 单台水泵的流量。
水泵功率 = 冷却塔的设计水流量水泵的扬程 / 水泵的效率。
其中，设计水流量为冷却塔所需的水流量，水泵的流量、扬程和效率为水泵的物理参数。
冷却塔设计选型与计算,收藏
冷却塔设计选型与计算，收藏一、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，从一个系统中汲取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。
冷却塔的结构构成及功能：支架和塔体：外部支撑；填料：为水和空气供给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实在型号，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、特别条件使用请说明使用环境和实在情况，以便选择适当的冷却塔型号。
6、特别情况、型号订货时请标明，以双方合同、技术协议商定专门进行设计。
冷却塔认真选型：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依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、依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，组装搭配精准明确。
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充足的强度。
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。
冷却塔的设计与计算
冷却塔的设计与计算冷却塔是一种用于降温的设备，主要用于工业生产中的热量排放以及空调系统中的冷却。
它通过水和空气之间的传热来实现降温效果。
在设计和计算冷却塔时，应注意以下几个方面。
首先是冷却塔的设计参数。
这些参数包括冷却塔的高度、直径、填料类型和填料高度。
这些参数的选择取决于需要处理的冷却负荷以及水和空气流量。
根据实际情况，冷却塔的高度一般在10米到30米之间，直径一般在3米到10米之间。
填料类型和填料高度影响冷却效率，常用的填料材料包括塑料、木材和金属。
其次是冷却塔的水流和空气流动模式。
冷却塔可以采用不同的流动模式，如逆流、交流和异流模式。
逆流模式是最常见的模式，水和空气在相反方向流动。
交流模式是水和空气在相同方向流动。
异流模式是水和空气在不同方向流动。
选择合适的流动模式可以提高冷却效率。
第三是冷却塔的传热计算。
冷却塔的传热主要是通过水和空气之间的对流、辐射和蒸发传热来实现的。
对流传热是指水经过填料后与空气产生传热，辐射传热是指塔体表面的热辐射与空气产生传热，蒸发传热是指水在冷却塔内蒸发时与空气产生传热。
根据这些传热方式，可以建立传热模型进行传热计算，以确定冷却塔设计的热负荷和传热效率。
最后是冷却塔的风阻计算。
冷却塔在运行过程中会产生一定的风阻，这会影响冷却效果。
计算风阻可以根据空气的流体力学原理来进行。
主要考虑到填料的压降、冷却塔的构造和风机的效率。
通过风阻计算可以确定合适的风机功率和风阻损失，以保证冷却塔的正常运行。
以上是冷却塔设计与计算的基本要点。
在实际应用中，还需要考虑到冷却水质量的要求、冷却塔的防腐蚀措施以及与其他系统的配合等方面。
通过合理的设计和计算，可以实现冷却塔的高效运行，达到降温的目的。
冷却塔模板工程量计算公式
冷却塔模板工程量计算公式冷却塔是工业生产中常见的设备，用于将热水或者其他流体通过冷却塔的散热装置进行散热，从而降低流体的温度。
在冷却塔的建设过程中，需要进行工程量的计算，以确保施工的准确性和经济性。
本文将介绍冷却塔模板工程量计算的相关公式和方法。
首先，我们需要了解冷却塔模板工程量计算的基本原理。
冷却塔模板工程量计算主要包括模板面积、混凝土用量、钢筋用量等内容。
其中，模板面积是指冷却塔的各个部位所需要的模板面积，混凝土用量是指冷却塔的各个部位所需要的混凝土量，钢筋用量是指冷却塔的各个部位所需要的钢筋量。
其次，我们需要了解冷却塔模板工程量计算的相关公式和方法。
冷却塔模板工程量计算的公式和方法主要包括以下几个方面：1. 模板面积计算公式：冷却塔模板面积 = 冷却塔底面积 + 冷却塔顶面积 + 冷却塔侧面积。
其中，冷却塔底面积和冷却塔顶面积可以根据冷却塔的设计图纸和尺寸进行计算，冷却塔侧面积可以根据冷却塔的高度和周长进行计算。
2. 混凝土用量计算公式：冷却塔混凝土用量 = 冷却塔模板面积混凝土厚度。
其中，混凝土厚度可以根据冷却塔的设计要求和承载能力进行确定。
3. 钢筋用量计算公式：冷却塔钢筋用量 = 冷却塔模板面积钢筋配筋率。
其中，钢筋配筋率可以根据冷却塔的设计要求和承载能力进行确定。
通过以上公式和方法，我们可以计算出冷却塔模板工程量的相关数据，从而为施工过程提供准确的参考。
在实际施工中，我们还需要根据具体情况进行调整和修正，以确保施工的顺利进行。
总之，冷却塔模板工程量计算是冷却塔建设过程中非常重要的一环，它直接影响到施工的准确性和经济性。
通过合理的计算公式和方法，我们可以为冷却塔的施工提供准确的数据支持，从而确保冷却塔的安全性和稳定性。
希望本文对冷却塔模板工程量计算有所帮助，也希望大家在实际施工中能够根据具体情况进行灵活应用，确保施工的顺利进行。
冷却塔施工数据简明计算公式
冷却塔施工数据简明计算公式1、筒壁曲线计算：设筒身喉部半径R0与中心竖轴交点为O , 设由双曲线标准方程则对上式求导∵∴将式r′代入（2）式，得：化简得：取s为一节模板高度（S=1.5m或1.3m，施工中选用S=1.5m）,z为环梁底(即第一节模板下沿中心壳体中面标高)至喉部标高之差，将其值代入式（3）即可求得其竖座标增减值Δz ，则第一节模板上口对应壳体中面座标和标高分别为Z1=Z0-Δz H1=H0- Z1= H0-（Z0-Δz）式中Z1 .........第一节模板上沿壳体中面座标Z0 .......... 第一节模板下沿壳体中面座标H1 ..........第一节模板上沿壳体中面相对标高H0 ...........壳体喉部相对标高将上二式代入（1）式可求出第一节模板上口的壳体中面半径。
用上式可求出第一节模板上口的壳体中面标高，依此逐节进行计算。
2、筒壁厚度计算（用插入法计算）公式h i------- 第i节模板上口壁厚S------- 一节模板高度S=1.5mh z------- Z m标高处设计壁厚h i-1------- 第i节模板下口壁厚即第i-1节模板上口壁厚a 、b 如图所示3 、施工控制数据计算（1）半径和标高根据这些公式从环梁处第一节模板开始逐层计算筒身的分节几何尺寸。
（2）混凝土套管长度根据计算出的筒壁厚度，用插入法计算对拉螺杆砼套管长度（如图），设h i、h i-1表示同前图，模板上下对销孔距上口边沿距离分别为u、v则即则上下对销螺栓孔砼垫块l上、l下分别为（3）各节砼体积计算r i、 r i-1模板上下沿口处的中面半径（4）各节内表面积计算A=πS (r i+r i-1)。
冷却塔的设计与计算
一、设计任务范围与技术指标
(一)工艺设计任务: 第一类问题:设计新塔:热力计算、阻力计
算,决定塔体尺寸,选择风机,水力计算、设 计水泵。 第二类问题;校核计算,校核所选得定型塔, 校核冷却后水温就是否能达到要求。
(二)设计范围: 1、选择塔型:P498表23-8
据当地条件,及生产能力,定塔型,选填料。据 p491表23—4;及其她设备。水泵,风机。
Fi——塔内各不同部位得截面积(㎡)
G——所需风量, 由
求得。
D
G Q
也可拟定风机,在风机特性曲线高效区查定风量G。
(2)空气阻力: 塔体由冷空气进口至出口各部分得局部阻力:
H
i
mVi 2
2
Pa
ξi——局部阻力系数可查有关手册;
ρm——塔内湿空气平均密度。㎏/m3
填料得阻力最大,可由 P491 f 23-36 关系曲线
B——电机安全系数B:1、15~1、20
2、风筒式自然通风冷却塔: (1)原理: (2)计算: 抽力Z=阻力H
求塔高He(有效高) Z=He(ρ1－ρ2)g(Pa)
H
vm2 2
m Pa
ρ1,ρ2—塔外和填料上部得空气密度
(㎏/ m3)
ρm——塔中平均空气密度
m
1
2
2
kg / m3
vm——淋水填料中得平均风速(m/s)
vm
2He 1 2 g
m
(vm一般取o、6~1、2m/s)
He——塔风筒有效高,填料中点到塔顶。
He
vm2 2g
m 1 2
ξ——总D0
2
0.32D0
Fm FT
p
H0——进风口高度,(m) D0——进风口直径, (m) Fm——淋水填料面积,(㎡) FT——风筒出风口面积,(㎡) ξp——填料阻力系数,(实验定) D——填料1/2高处直径, (m)
中小型冷却塔设计与计算
中小型冷却塔设计与计算摘要冷却塔是现代工业生产中不可或缺的设备，它通过散热将产生的热量散发出去，以保证生产过程中的稳定运行。
本文将介绍中小型冷却塔的设计与计算方法，旨在为相关领域的研究者和工程师提供参考。
一、冷却塔的分类与特点冷却塔按照结构形式可以分为固定塔、浮力塔、半浮力塔、组装式塔等几种类型。
每种类型冷却塔都有其独特的特点，下面将分别介绍。
1.固定塔：固定塔结构简单，制作材料一般为混凝土，适用于对设备稳定性要求较高的场合。
2.浮力塔：浮力塔具有较高的抗干扰性能，适用于有强烈电磁辐射的环境或对设备振动稳定性要求较高的场合。
3.半浮力塔：半浮力塔具有较好的经济性能，适用于对设备承载能力要求不高，但需要节省空间和能源的场合。
4.组装式塔：组装式塔具有较高的组装速度和便于维修的特点，适用于对设备安装要求不高，但需要灵活性较高的场合。
二、冷却塔的性能优化1.提高散热效率：可以通过增大散热面积、提高散热系数、采用优质材料等方法来提高冷却塔的散热效率。
2.减小塔阻力：可以通过减小塔内壁程、优化塔结构、改进塔内表面粗糙度等方法来减小塔阻力。
3.减小塔自升升压：可以通过合理设置冷却塔的高度、底部进风口位置、改进塔内喷嘴形状等方法来减小塔的自升升压。
4.提高塔的使用寿命：可以通过改进塔的材料、提高塔的加工质量、改进塔的防腐性能等方法来提高塔的使用寿命。
三、冷却塔的计算方法冷却塔的计算方法主要包括数值模拟、试验测试和理论分析等几种方式。
1.数值模拟：数值模拟是通过建立数学模型，对冷却塔的散热性能进行计算和分析，可以有效地预测冷却塔的性能和运行工况。
2.试验测试：试验测试是对冷却塔进行实际测试，通过测试数据对冷却塔的性能进行验证和分析，具有很高的可靠性。
3.理论分析：理论分析是通过数学理论计算，对冷却塔的性能进行预测和分析，适用于对理论研究具有较高要求的场合。
四、结论中小型冷却塔是现代工业生产中不可或缺的设备，它通过散热将产生的热量散发出去，以保证生产过程中的稳定运行。
冷却塔选型计算
冷却塔选型1.冷却水流量计算：L=〔Q1+Q2〕/〔Δt*1.163〕*1.1L—冷却水流量〔m³/h〕Q1—乘以同时使用系数后的总冷负荷，KWQ2—机组中压缩机耗电量，KW Δt—冷却水进出水温差，℃，一般取4.5-5冷却塔的水流量= 冷却水系统水量×(1.2～1.5)；冷却塔的力量大多数为标准工况下的出力〔湿球温度28 ℃,冷水进出温度32ºC/37ºC),由于地区差异,夏季湿球温度会不同, 应依据厂家样册供给的曲线进展修正.湿球温度可查当地气象参数获得.冷却塔与四周障碍物的距离应为一个塔高。
冷却塔散冷量冷吨的定义：在空气的湿球温度为27℃，将13L/min〔0.78m³/h〕的纯水从37℃冷却到32℃，为1 冷吨，其散热量为4.515KW。
湿球温度每上升1℃，冷却效率约下降17%2.冷却塔冷却力量计算：Q=72*L*〔h1-h2〕Q-冷却力量〔Kcal/h〕L-冷却塔风量，m³/hh1-冷却塔入口空气焓值h2-冷却塔出口空气焓值3.冷却塔假设做自控，进出水必需都设电动阀，否则单台对应掌握时倒吸或溢水。
4.冷却水泵扬程确实定扬程为冷却水系统阻力+冷却塔积水盘至布水器的高差+布水器所需压力5.冷却塔不同类型噪音及处理方法：.6.冷却水管径选择7.冷却水泵扬程：扬程通常是指水泵所能够扬水的最高度，用 H表示。
最常用的水泵扬程计算公式是H=(p2-p1)/ρg+(c2-c1)/2g+z2-z1。
其中，H——扬程，m;p1，p2——泵进出口处液体的压力，Pa;c1，c2——流体在泵进出口处的流速，m/s;z1，z2——进出口高度，m;ρ——液体密度，kg/m3;g——重力加速度，m/s2。
通常选用比转数ns 在 130～150 的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的 1.1～1.2 倍(单台取 1.1，两台并联取 1.2。
按估算可大致取每 100 米管长的沿程损失为 5mH2O，水泵扬程计算公式(mH2O)：Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
冷却塔简要计算方式
冷却塔的选择： 1.现在一般中央空调工程使用较多的是低噪声或超低噪声型玻璃钢逆流式冷却塔，其 国产品的代号一般为DBNL-水量数（m3/h）。如DBNL3-100型表示水量为100 m3/h，第三次改型设计的超低噪声玻璃钢逆流式冷却塔。 即：水量数（m3/h）=（主机制冷量+压缩机输入功率）÷3.165 2.初先的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量，同时塔的进水和出水温 度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。再根据设计地室外空气的湿球 温度，查产品样本给出的塔热工性能曲线或说明，校核塔的实际流量是否仍不小于冷 水机要求的冷却水量。 3.校核所选塔的结构尺寸、运行重量是否适合现场安装条件。 简要经验值计算公式： 设备总冷量（KW）×856（大卡）÷3000=冷却塔水流量 但在此基础上加上25T～100T=冷却塔实际规格流量 冷却塔水流量×1.2～1.3=冷却塔实际规格流量
凉水塔的设计计算
凉水塔的设计计算今天咱们来聊一聊凉水塔这个有趣的东西。
你们有没有见过那种高高的、像大烟囱一样的建筑呀？凉水塔就有点像它呢。
凉水塔可是很有用的哦。
比如说，在一些工厂里，机器工作的时候会产生很多热量，就像我们跑了很久步会觉得热一样。
这些热量如果不处理，机器就可能会坏掉。
这时候，凉水塔就像一个大空调，它能把热水变冷。
那凉水塔是怎么设计计算的呢？这就像是搭积木之前，我们得先想好搭多大、多高、用多少积木一样。
我们先来说说凉水塔的大小。
如果工厂很大，有好多好多的机器在产生热量，那凉水塔就得大一些。
就像我们家里人多的时候，就得用大一点的锅煮饭一样。
要是凉水塔太小了，热水就不能很快地变冷，那些机器可就受不了啦。
比如说有个小工厂，它只有几台小机器，那凉水塔就不用特别大。
但是像那种有很多大型设备的大工厂，凉水塔就必须很大很大，就像巨人住的房子一样。
再讲讲凉水塔的高度。
凉水塔高一点的话，热水变成冷水的速度可能就会快一些。
这就好比我们把水从高的地方倒下来，水会溅得更远、散开得更快。
我给你们讲个小故事吧。
有个小工厂，它一开始建的凉水塔比较矮，结果发现热水冷却得很慢，机器老是出问题。
后来，他们把凉水塔建高了一点，热水很快就变冷了，机器也能好好工作了。
还有一个很重要的就是凉水塔里面的构造。
里面就像一个迷宫一样，有很多通道。
这些通道要设计得合理，才能让热水在里面顺利地流动，变成冷水。
就像我们走迷宫一样，如果通道乱七八糟的，我们就很难走出去。
凉水塔里面的通道要是设计不好，热水就不能很好地变成冷水。
比如说，有的凉水塔通道太窄了，热水流得很慢，冷却的效果就不好。
设计凉水塔的计算还得考虑很多其他的东西呢。
像周围的环境温度呀，如果是在很热的地方，凉水塔可能就得更努力地工作，设计的时候也要考虑到这一点。
就像我们在夏天，要吃更多的冰淇淋才能凉快下来一样。
冷却塔设计计算举例
冷却塔设计计算举例冷却塔是一种常用的工程设备，用于散热和冷却各种工业流体、空调系统和发电设备等。
它通常由填料层、风机和水流动系统组成，通过水和空气之间的传热与传质来降低流体的温度。
冷却塔的设计计算主要包括三个方面：热力计算、传质计算和水流动计算。
第一部分：热力计算热力计算主要涉及到冷却塔的冷却效果和功率计算。
设计师首先要确定流体的热负荷，即流体所携带的热量。
热量可以通过下面的公式计算得到：Q = mcΔT其中，Q是热负荷，m是流体的质量流量，c是流体的比热容，ΔT是流体的温度差。
设计师可以根据设备的工作条件和要求来选取合适的传热系数，将其代入下面的公式计算冷却塔的表面积：A=Q/(U×ΔTm)其中，A是冷却塔的表面积，U是传热系数，ΔTm是流体的平均温度差。
根据冷却塔的工作原理，可以通过下面的公式计算塔排的风量：V=m/(ρ×W)其中，V是风量，m是流体的质量流量，ρ是空气的密度，W是空气的相对湿度。
第二部分：传质计算传质计算主要涉及到冷却塔中水和空气之间的传质过程。
设计师可以采用质量平衡方程和传质方程来计算塔内水的蒸发量。
质量平衡方程可以表达为：mw × Xw = ma × Xa + me × Xm其中，mw是水的质量流量，Xw是水的质量分数，ma是空气的质量流量，Xa是空气的质量分数，me是蒸发的水的质量流量，Xm是水蒸汽的质量分数。
传质方程可以表达为：me = K × A × (Xw - Xa)其中，K是传质系数，A是传质面积。
通过上述两个方程，可以求解出水的蒸发量me。
第三部分：水流动计算水流动计算主要涉及到水在填料层中的流动和冷却效果。
设计师可以根据填料的性质和流体的流动特点来选择合适的公式和计算方法。
通常可以采用经验公式来计算填料层的有效面积：A′=α×A其中，A′是填料层的有效面积，α是填料的有效系数，A是填料层的表面积。
冷却塔选型计算公式
冷却塔选型计算公式冷却塔冷却水量的计算：1、Q = m s △ tQ 冷却塔冷却能力 Kcal / h (冷冻机/ 空调机的冷冻能力)m 水流量(质量) Kg / hs 水的比热值 1 Kcal / 1 kg - ℃△ t 进入冷凝器的水温与离开冷凝器的水温之差2、冷却塔 Q 的计算Q = 72 q ( I 入口－ I 出口 )Q 冷却能力 Kcal / hq 冷却塔的风量 CMMI 入口冷却塔入口空气的焓(enthalpy)I 出口冷却塔出口空气的焓(enthalpy)3、q 冷却塔的风量 CMM 的计算q = Q / 72 ( I 入口－ I 出口 )上述计算系依据基本的热力学理论，按空气线图(psychrometrics)的湿空气性能，搭配基本代数式计算之。
更深入的数学式依Merkel Theory的Enthalpy potential 观念导算出类似更精确的计算方程式：Q = K × S × ( hw －ha )Q 冷却塔的总传热量K 焓的热传导系数S 冷却塔的热传面积hw 空气与冷却水蒸发的混合湿空气之焓ha 进入冷却塔的外气空气之焓此时，导入冷却水流量(质量)，建立 KS / L 的积分(Integration) 遂计算出更为精确的冷却塔热传方程式。
详细的计算你可以从Heat Transfer的热力学内查阅。
冷却塔的正确选用，是根据外气的湿球温度计算而来，绝非凭经验而来。
诸多人士认为冷却塔的能力一定大于冷冻空调的主机，这是完全错误的导论与说法，实不足为取。
这是一种「积非成是，以讹传讹」的谬论。
提到湿球温度从27℃→28℃，冷却塔的能力降低，why？其实这就是基础热力学上湿球温度的应用。
湿球温度愈高，湿球温度的冷却能力愈差。
所以，当湿球温度增高时，冷却塔的能力下降，换言之，冷却塔的出水量减少了。
从事空调制冷，空气的性能曲线图──Psychrometrics(空气线图)一定得充分认识、了解。
中小型冷却塔设计与计算
中小型冷却塔设计与计算【实用版】目录1.冷却塔的概述与分类2.冷却塔设计的主要参数3.冷却塔的设计计算方法4.冷却塔的选型与安装5.冷却塔的维护与注意事项正文一、冷却塔的概述与分类冷却塔是一种用于散热的设备，主要通过将循环冷却水与空气进行热交换，使水的温度降低，以达到对系统中产生的热量进行有效散热的目的。
根据塔体形状、冷却方式、用途等不同特点，冷却塔可以分为多种类型，如圆形冷却塔、方形冷却塔、自然通风冷却塔、机械通风冷却塔等。
二、冷却塔设计的主要参数在设计冷却塔时，需要考虑以下主要参数：干球温度、湿球温度、大气压力、进塔水量、进塔水温、出塔水温、进、出塔温差以及冷幅高。
这些参数将直接影响到冷却塔的散热效果、塔体尺寸、材料选择等。
三、冷却塔的设计计算方法冷却塔的设计计算主要包括以下几个步骤：1.根据气象条件和设备热负荷确定冷却水量；2.计算进塔水温和出塔水温的温差；3.确定冷却塔的冷幅高；4.根据空气流速、冷却水量和冷却幅高选择合适的冷却塔类型；5.校核冷却塔的散热能力是否满足设计要求。
四、冷却塔的选型与安装在冷却塔选型时，应根据实际工程需求、场地条件、冷却水量、进塔水温等因素进行综合考虑。
安装过程中，需要注意以下几点：1.冷却塔应安装在通风良好的地方，避免安装在狭窄、潮湿、高温的环境中；2.冷却塔的进水口和出水口应正确连接，且进水口应高于出水口；3.冷却塔的支架和塔体应牢固固定，确保安全运行；4.冷却塔的电路、管路应合理布置，避免影响设备运行和维护。
五、冷却塔的维护与注意事项冷却塔在运行过程中，需要定期进行维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。
主要维护工作包括：1.清洗冷却塔内部，去除水垢、污垢等；2.检查冷却塔的结构、电路、管路等，发现问题及时修复；3.定期更换冷却塔的填料，以保持良好的换热效果；4.注意观察冷却塔的运行状况，发现异常及时处理。
总之，中小型冷却塔的设计与计算需要综合考虑多个因素，包括气象条件、设备热负荷、冷却水量等。
冷却塔选型计算
冷却塔选型1.冷却水流量计算:ﻫL＝(Ｑ１＋Ｑ2)/(Δt＊1、１63)*1、1ﻫL—冷却水流量(m³/h)ﻫＱ1—乘以同时使用系数后得总冷负荷,ＫWﻫQ2—机组中压缩机耗电量,ＫWΔt—冷却水进出水温差，℃,一般取4、5－5冷却塔得水流量= 冷却水系统水量×(1、２～1、5)；冷却塔得能力大多数为标准工况下得出力（湿球温度2８℃,冷水进出温度32ºC/3７ºC)，由于地区差异，夏季湿球温度会不同,应根据厂家样册提供得曲线进行修正、湿球温度可查当地气象参数获得、冷却塔与周围障碍物得距离应为一个塔高。
冷却塔散冷量冷吨得定义:在空气得湿球温度为２7℃,将１3L/min（０、7８m³/h)得纯水从37℃冷却到32℃,为１冷吨,其散热量为4、５15KW。
湿球温度每升高１℃,冷却效率约下降1７%2.冷却塔冷却能力计算:ﻫQ=72*L*(ｈ1－h2)ﻫQ-冷却能力（Kcａｌ／ｈ)ﻫL－冷却塔风量,m³/ｈﻫｈ１-冷却塔入口空气焓值ﻫh2-冷却塔出口空气焓值3.冷却塔若做自控，进出水必须都设电动阀,否则单台对应控制时倒吸或溢水。
ﻫ4.冷却水泵扬程得确定扬程为冷却水系统阻力＋冷却塔积水盘至布水器得高差+布水器所需压力５、冷却塔不同类型噪音及处理方法:、6、冷却水管径选择7.冷却水泵扬程：扬程通常就是指水泵所能够扬水得最高度,用H表示。
最常用得水泵扬程计算公式就是H=(p２-p1）/ρg+（c２-ｃ１)/2g+ｚ２－z1。
其中,Ｈ——扬程,m；p1,p２——泵进出口处液体得压力,Pa;c1，c２——流体在泵进出口处得流速,m／ｓ；ｚ1,z２——进出口高度,m;ρ——液体密度,kg/m3;g——重力加速度,m/s2。
ﻫ通常选用比转数ns在1３0~１50得离心式清水泵,水泵得流量应为冷水机组额定流量得1、1～１、2倍(单台取1、１，两台并联取１、２。
ﻫ按估算可大致取每100米管长得沿程损失为５mH２O，水泵扬程计算公式（mH2Ｏ): ﻫHmaｘ＝△P1+△P2+0、0５L(1+K)△P1为冷水机组蒸发器得水压降。
冷却塔计算公式范文
冷却塔计算公式范文冷却塔是一种用于将热量从流体中转移给空气的设备。
其主要目的是通过水蒸发来散热，从而降低流体的温度。
冷却塔的计算公式可以分为两个方面：空气侧和水侧。
空气侧计算公式：1.空气质量流率计算：空气质量流率（G）是冷却塔中空气的质量流动率，可以通过以下公式计算：G=ρxV其中，G为空气质量流率，ρ为空气密度，V为空气体积流率。
2.空气湿度计算：空气湿度（W）是空气中水分的含量，可以通过以下公式计算：W=(Wa/(Wa+Ws))x100其中，W为空气湿度，Wa为空气中气态水的质量含量，Ws为空气中水蒸气的质量含量。
3.空气温度计算：冷却塔的效果主要通过降低空气温度来实现，可以通过以下公式计算：T=Tǿ-(W/C)其中，T为冷却塔出口空气温度，Tǿ为冷却塔入口空气温度，W为空气内的水分含量，C为空气的比热容。
水侧计算公式：1.冷却塔效能计算：冷却塔效能指的是冷却塔总热量交换与冷却塔进口冷水端热量交换的比值，可以通过以下公式计算：E = (Tin - Tout) / (Tin - Tǿ)其中，E为冷却塔效能，Tin为进口水温，Tout为出口水温，Tǿ为冷却塔入口空气温度。
2.冷却塔冷却水量计算：冷却塔冷却水量（Q）是冷却塔冷却水的质量流动率，可以通过以下公式计算：Q=mxCpxΔT其中，Q为冷却塔冷却水量，m为冷却水质量流率，Cp为冷却水的比热容，ΔT为冷却水的温度差。
这些公式可以帮助工程师和设计师计算冷却塔的性能和参数，从而优化设备的设计和运行。
需要注意的是，上述公式只是一般性的计算公式，实际应用中可能还需要考虑一些其他因素，如湿球温度、各个传热过程的换热系数等。
因此，在具体应用中还需要根据实际情况进行调整和修正。
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第一章
冷水塔设计计算
图!"#
铅丝水泥网
板淋水装置 （单位： $$）
槽式配水系统通常由水槽、 管嘴及溅水碟组成， 热水从管嘴落到溅水碟上， 溅 。 成无数小水滴射向四周， 以达到均匀布水的目的 （图 ! " %）
图!"%
槽式配水系统
管式配水系统的配水部分由干管、 支管组成， 它可采用不同的布水结构， 只要 布水均匀即可。图 ! " & 所示为一种旋转布水管系的平面图。
图#&)
通风筒
#—布水器； *—填料； +—隔墙； !—集水池； (—进风口； ,—风机； ’—风筒； )—收水器， -—导风伞； #$—塔体； ##—导风板
在机械通风冷水塔中， 若鼓风机装在塔的下部地区， 操作比较方便， 这时由于 它送的是较冷的干空气， 而不像装在塔顶的抽风机那样用于排除受热而潮湿的空 气， 因此鼓风机的工作条件较好。但是， 采用鼓风机时， 从冷水塔排出的空气流
— /.- —
第四篇
混合式热交换器设计计算
设水面温度为 ! ， 紧贴水面的饱和空气层的温度与它相同， 但其饱和水蒸汽的 分压力为 " !， 而远离水面空气流的温度为 !， 它的蒸汽分压力是空气相对湿度 ! 即 和空气温度"时的饱和蒸汽压力 "# ! 的乘积， " " !" !" 式中 — —温度为" "— # 的空气层中的蒸汽分压力， $%； — — —空气的相对湿度； ! — —空气温度" " !"— # 时的饱和蒸汽压力， $%。 于是在水面饱和气层和空气流之间就形成了分压力差 $% #" " " ! & " ， 它是水分子向空气中蒸发扩散的推动力。只要 " ! ’ " ， 水的表面就会产生蒸发， 而 与水面温度 ! 高于还是低于水面上的空气温度"无关。在冷水塔的工作条件下， 故 总是符合 " ! ’ " 的， 因此不论水温高于还是低于周围空气温啡， "" 总是正数， 在冷水塔中总能进行水的蒸发， 蒸发所消耗的热量总是由水传给空气， 其值可表 示为 $$ "# & % %! & %） $（ 式中 — —由蒸发产生的传热量， )*； $$— — — —汽化潜热， )+ , )-； % — —以分压差表示的传质系数， ・ 。 )-（ , .・ 0 $%） "— $
图!"&
旋转布水的管式配水系统
— (’% —
第四篇
混合式热交换器设计计算
池式配水系统的配水池建于淋水装置正上方， 池底均匀地开有 ! " #$%% 孔口 （或者装喷嘴、 管嘴） ， 池内水深一般不小于 #$$%%， 以保证洒水均匀。其结构示于 图 # & ’ 中。
图#&’
池式配水系统
三、 通风筒 通风筒是冷水塔的外壳， 气流的通道， 其作用在于创造良好的空气动力条件， 并将排出冷却塔的湿热空气送往高空， 减少或避免湿热空气回流。自然通风冷水 塔一般都很高。有的达 #($% 以上， 而机械通风冷水塔一般在 #$% 左右的高度。 包括风机的进风口和上部的扩散筒， 如图 # & ) 所示。为了保证进、 出风的平缓性 和清除风筒口的涡流区， 风筒的截面一般用圆锥形或抛物线形。
图!"#
点滴式淋水装置板条布置方式
（#） 薄膜式
这种淋水装置的特点是利用间隔很小的平膜板或凹凸形波板、
网格形膜板所组成的多层空心体， 使水沿着其表面形成缓慢的水流， 而空气则经 多层空心体间的空隙， 形成水气之间的接触面。水在其中的散热主要依靠表面水 膜、 格网间隙中的水滴表面和溅散而成的水滴的散热等三个部分， 而水膜表面的 散热居于主要地位， 约占 (%& 。图 ! " * 中示出了其中四种薄膜式淋水装置的结 构。对于斜波交错填料， 安装时可将斜波片正反叠置， 水流在相邻两片的棱背接 触点上均匀地向两边分散。其规格的表示方法为 “波矩 / 波高 / 倾角—填料总 高” ， 以 ++ 为单位。蜂窝淋水填料是用浸渍绝缘纸制成毛坯在酚醛树脂溶液中浸 胶烘干制成六角形管状蜂窝体构成， 以多层连续放于支架上， 交错排列而成。它
第一章
冷水塔设计计算
第一章
冷水塔设计计算
第一节
冷水塔的类型和构造
冷却过程是工业生产全过程的一部分， 它的各项参数是根据全过程来确定 的。随着工业的发展， 对冷却水的需要也在增长。据有关资料统计， 一个十万干 瓦的热力发电厂， 冷却水量需达 ! """# $ % 左右； 一个年产 & ’""# 聚丙烯的化工设 备， 冷却水用量达 & """# $ % 左右。一些大型化工企业的用水量甚至超过一些大城 市的用水量。由此可见为了节省水源， 对冷却水进行循环利用的重要性。对缺水 地区， 这一点尤为重要。 冷却水循环利用的关键在于它的温度。例如热力发电厂汽轮机效率的提高， 与循环水温的下降成正比。使用固体燃料发电厂的中压机组， 温度每降低 () 能 提高效率 "*+,- ， 高压机组能提高 "*&’- ， 使用核燃料的电厂约为 "*,- 。由此可 见， 精心设计冷水塔， 保证良好的冷却效果有着重要意义。 冷水塔有很多种类， 根据循环水在塔内是否与空气直接接触， 可分成千式、 湿 式。干式冷水塔是把循环水送到安装于冷却塔中的散热器内被空气冷却， 这种塔 多用于水源奇缺而不允许水分散失或循环水有特殊污染的情况。湿式冷水塔则 让水与空气直接接触， 把水中的热传给空气， 在这种塔中， 水因蒸发而造成损耗， 蒸发又使循环的冷却水含盐度增加， 为了稳定水质， 必须排放掉一部分含盐度较 高的水， 补充一定的新水， 因此湿式冷水塔要有补给水源。 图 ( . ( 示出了湿式冷水塔的各种类型。在开放式冷水塔中， 利用风力和空
/
（( & (）
水和空气温度不等导致接触传热是引起水温变化的另一个原因， 接触传热的 推动力为两者的温差 （ ! &" ） ， 接触传热的热流方向可从空气流向水， 也可从水流 向空气， 这要看两者的温度以何者为高， 其值为 （ ! &" ） & $ % "% 式中 — —水气间的接触传热量， $ )*； %— — —接触传热时的换热系数， ・# ） 。 )*（ , ./ %— 在冷水塔中， 一般空气量很大， 空气温度变化较小。当水温高于气温时， 蒸发
— &/( —
第四篇
混合式热交换器设计计算
气的自然对流作用使空气进入冷水塔， 其冷却效果要受到风力及风向的影响， 水 的散失比其他型式的冷水塔大。在风筒式自然通风冷水塔中， 利用较大高度的风 筒， 空气形成的自然对流使空气流过塔内与水接触进行传热， 其特点是冷却效果 比较稳定。在机械通风冷水塔中， 空气以鼓风机送入 （如图 ! " ! 中的 #） 或以抽风 机吸入 （如图 ! " ! 中的 $） ， 所以它具有冷却效果好和稳定可靠的特点， 它的淋水 密度 （指单位时间内通过冷水塔的单位截面积的水量） 可远高于自然通风冷水塔。
— 211 —
（( & /）
第一章
冷水塔设计计算
散热和接触传热都向同一方向 （即由水向空气） 传热， 因而由水放出的总热量为 ! ! !! " !" 其结果是使水温下降。当水温下降到等于空气温度时， 接触传热量 !" ! #。这时 ! ! !" 故蒸发散热仍在进行。而当水温继续下降到低于气温时， 接触传热量 ! $ 的热流 方向从空气流向水， 与蒸发散热的方向相反， 于是由水放出的总热量为 ! ! !! % !" 如果 !! & !"， 水温仍将下降。但是 !! 渐趋减小， 而 !" 渐趋增加， 于是当水温下 降到某一程度时， 由空气传向水的接触传热量等于由水传向空气的蒸发散热量， 这时 ! ! !! % !" ! # 从此开始， 总传热量等于零， 水温也不再下降， 这时的水温为水的冷却极限。对于 一般的水的冷却条件， 此冷却极限与空气的湿球温度近似相等。因而湿球温度代 表着在当地气温条件下， 水可能冷却到的最低温度。水的出口温度越接近于湿球 ） 时， 所需冷却设备越庞大， 故在生产中要求冷却后的水温比#高 ’ ( )* 。 温度 （ # 当然， 在水温 " !#时， 两种传热量之间的平衡具有动态平衡的特征， 这是因 为不论是水的蒸发或是水气间的接触传热都没有停止， 只不过由接触传热传给水 的热量全部都被消耗在水的蒸发上， 这部分热量又由水蒸汽重新带回到空气中。 从而可见， 蒸发冷却过程中伴随着物质交换， 水可以被冷却到比用以冷却它 的空气的最初温度还要低的程度， 这是蒸发冷却所特有的性质。 当水温被冷却到冷却极限#时， !" 和 !! 之间的平衡关系可用下式表示： （ （ ） # # !! " $%# $ $+ #% $） " 式中 # — — —湿球温度， *； — —温度为#时的饱和水蒸汽压力， $ +#— ,$； — —水气接触面积， #— -. 。
— &+% —
第一章
冷水塔设计计算
呈现的形状分为点滴式、 薄膜式及点滴薄膜式三种。 （!） 点滴式 这种淋水装置通常用水平的或倾斜布置的三角形或矩形板条按
一定间距排列而成， 如图 ! " # 所示。在这里， 以水滴下落过程中水滴表面的散热 以及在板条上溅散而成的许多小水滴表面的散热 为 主， 约 占 散 热 量 的 $%& ’ 而沿板条形成的水膜的散热只占总散热量的 #)& ’ *%& 。一般来说， 减小 ()& ， 但会增加空气阻力， 减小溅散效果。通 板条之间的距离 ! ! 、 ! # 可增大散热面积， 适当增加风 常取 ! ! 为 !)%++， ! # 为 *%%++。风速的高低也对冷却效果产生影响， 速， 使水滴降落速度减慢， 增加接触时间， 提高传热效果， 增大填料散热能力； 风速 过大， 使小水滴互相聚结的机会增大， 反而降低传热效果， 且增加电耗， 还会使水 自 滴带出， 使水量损失增加。一般在点滴式机械通风冷水塔中可采用 !,* ’ #+ - .， 然通风冷水塔中采用 %,) ’ !,)+ - .。