冷却水和特性数计算
冷却系统计算
三、水泵的设计要点及计算
（一）、水泵的设计要点
在水泵结构中，影响效率的主要关键是轮叶和蜗壳的形状，而影响可靠性的关键是水封。
（二）、水泵的计算
水泵主要根据所需的泵水量和泵水压力来选择，其程序大致如下：
1．确定水泵的泵水量
水泵的泵水量 可根据冷却水的循环量按下式初步确定：
（米3/秒）（1-3）
式中 ---空气进入散热器以前与通过散热器以后的温度差，通常
=10~80℃
---空气的比重，可近似取 =千克/米3
---空气的定压比热，可近似取 =千焦/千克.度
额定功率：（取 =75℃）
∴对于420马力发动机 =(60**发动机 =(60**=2.7670米3/秒
---水的比热，可近似取 =千焦/千克.度
取 =12℃
额定功率：
∴对于420马力发动机 =（12*1000*）=（米3/秒）=(L/min)
∴对于360马力发动机 =（12*1000*）=（米3/秒）=(L/min)
∴对于310马力发动机 =（12*1000*）=（米3/秒）=(L/min)
最大扭矩：（对应转速1300~1600）
式中 ---冷却水的循环量（米3/秒）
---水泵的容积效率，主要考虑水泵中冷却水的泄露，一般取~
2．确定水泵的泵水压力（ ）
水泵的压力应当足以克服冷却系统中所有的流动阻力并得到必要的冷却水循环的流动速度；此外，为了冷却可靠，在工作温度下水在任一点的压力均应大于此时饱和蒸气压力。当压力不够时，水泵入口处可能发生气蚀现象，因此此处的压力最低。
---叶片出口安装角，一般取 =240~500；
---液力效率 =~；
冷水机组参数
冷媒种类
R134A
冷媒充入量（Kg）
843
噪声级（dB/A）
100%负荷时为82
90%负荷时为82
80%负荷时为82
70%负荷时为82
60%负荷时为82
50%负荷时为80
40%负荷时为80
30%负荷时为80
20%负荷时为77
15%负荷时为77
冷凝器：类型
壳管式
最大承压（Mpa）（水侧）
1.0
满负荷运转电流（A）
953
启动设备
变频启动装置（机载一体）
电源（电压/相/频率）
380/3/50
启动电流（A）
<953
90%负荷时为4.262
80%负荷时为4.612
70%负荷时为4.972
60%负荷时为5.306
50%负荷时为5.675
40%负荷时为5.404
30%负荷时为4.930
20%负荷时为4.194
15%负荷时为3.639
冷凝器：类型
壳管式
最大承压（Mpa）（水侧）
1.0
冷却水进/出水温度（℃）
30/35
冷却水进/出水温度（℃）
30/35
蒸发器：类型
混合降膜式换热器
最大承压（Mpa）（水侧）
1.0
冷冻水进/出水温度（℃）
12/7
冷冻水流量（L/s）
195.5
冷冻水压力降（KPa）
112.6
冷却水流量（L/s）
227.5
冷却水压力降（KPa）
80.8
冷却水最低进水温度（℃）
12.8
电动机：类型
开式
最大功率（KW）
能效比COP值
水冷却时间计算公式
水冷却时间计算公式
根据《水喷雾规》3.2.12，用于保护甲、乙、丙类液体储罐的系统，固定顶储罐和按固定顶储罐对待的内浮顶储罐的冷却水环管宜沿罐壁顶部单环布置。
第
3.2.6条：水雾喷头与保护储罐外壁之间的距离不应大于0.7m。
故本工程酒罐消防冷却系统设在酒罐顶部，采用单环布置，水喷头以45°角朝向酒罐。
根据水雾喷头流量特性系统、雾化角及垂直喷射曲线，初步选定喷头为
K=34、雾化角120°的高速水雾喷头。
以较大储罐为例，喷头安装高度10.2m，工作压力0.5Mpa，计算喷头流量：q=K√10??=34√10×0.5=76L/min.
规范要求，以防护冷却为目的的水喷雾系统设计喷雾强度为6L/（min.㎡），持续时间4h。
根据公式初步估算：N=SW/q=135.648*6/76=10.7≈11。
故最大储罐冷却用水雾数量不小于11个，喷头布置时采用30°角圆周均布，
间距约1.2m，数量为12，罐顶中心设1个喷头，共计13个喷头，符合设计要求。
根据系统布置，经计算得出单个储罐消防冷却水系统的计算流量
Qj=16.42L/s，水雾喷头实际流量qj=75.8L/min，系统入口（报警阀后）压力为1.55Mpa；且根据规范要求，系统管道内的水流速度均不超过5m/s。
该储罐消防冷却水系统设计流量：Qs=1.05×16.42=17.24L/s；
半敞开酒罐储存库最大消防冷却水设计流量：
Q=17.2417.24×5÷2=60.34L/s。
一次火灾设计冷却水量：60.34*3.6*4=868.90m3（4h用水量）。
冷却塔相关知识点
冷却塔相关知识点及计算1、机械通风冷却塔主要由配水系统，淋水填料，通风筒，集水池等组成，以下关于机械通风冷却塔各部分组件的作用和设计要求叙述中，哪项正确？（A）A、配水系统的作用是把热水均匀分布到整个淋水面积上B、淋水填料的作用是分散气流，提高空气和水的良好传热传质交换作用C、通风筒的作用是导流进塔空气，消除进风口涡流区D、池（盘）式配水系统由进水管、消能箱、溅水喷嘴组成【解析】B淋水填料的作用是分散水流；C通风筒（一般位于顶部）的作用是减少气流出口动能损失，防止或减少从冷却塔排除的湿热空气回流到冷却塔进风口；池（盘）式配水系统由进水管、消能箱、配水池组成。
配水池通过配水管嘴或配水孔布水。
2、组成一个敞开式冷却循环冷却水系统必不可少的设备有哪些？（ABCD）A.水泵B、冷却构筑物C、冷却水用水设备D、水质稳定处理设备【解析】循环冷却水系统通常按照循环水是否与空气直接接触而分为密闭式系统和敞开式系统。
敞开式循环冷却水系统一般由用水设备（制冷机、空压机、注塑机）、冷却塔、集水设施（集水池等）、循环水泵、循环水处理装置（加药、过滤、消毒装置）、循环水管、补充水管、放空及温度显示和控制装置组成。
3、关于机械通风冷却塔及其部件、填料叙述中，不正确的是哪一项？（C）A、循环水质差，悬浮物含量高时，宜采用槽式配水系统B、小型逆流式冷却塔宜采用旋转管式配水系统C、循环水水质硬度高容易产生结垢时，宜采用鼓风式冷却塔D、淋水填料是机械通风冷却塔的关键部位【解析】冷却水有较强腐蚀性时，采用鼓风式冷却塔4、关于冷却塔构筑物类型的叙述中，不正确的是哪几项？（AC）A、冷却构筑物可分为敞开式、密闭式和混合式三类B、水面冷却物可分为水面面积有限的水体和水面面积很大的水体两类C、混合通风横流式冷却塔可分为点滴式、薄膜式和点滴薄膜式三类D、喷水冷却池与喷流式冷却塔都属于自然通风中的冷却构筑物【解析】A项是对冷却塔的分类；C项是对填料的分类5、以下关于湿式冷却塔类型及构造的叙述中，不正确的是哪几项？（ABC）A、湿式冷却塔构造中淋水填料是必不可少的B、湿式冷却塔中只有喷流式冷却塔是无风孔的C、湿式混合通风冷却塔按气水接触方向可分为逆流式和横流式两类D、喷雾式冷却塔的主要缺点是对水质、水压要求高【解析】A一般喷射式湿式冷却塔无填料B无风孔和无电力风机是两回事C湿式混合通风冷却塔只有逆流式D正确，喷雾式冷却塔是喷射式冷却塔的一种6、机械抽风式逆流冷却塔内，下列哪几项主要组成部分的相对位置布置错误？（BC）A、淋水填料布置在集水池上面、风机的下面B、淋水填料布置在配水系统的下面，风机的上面C、除水器布置在淋水填料的上面、配水系统的下面D、配水系统布置在淋水填料的上面、风机的下面【解析】见P254图，主要组成部分由上而下的顺序是风机、除水器、配水系统、填料、集水池7、下列哪几种湿式冷却塔，能采用池式配水系统？（BC）A、风筒式逆流冷却塔B、机械通风横流式冷却塔C、自然通风点滴式横流冷却塔D、机械通风薄膜式逆流冷却塔【解析】池式冷却塔适用于横流式冷却塔。
水,油冷却特性曲线测试实验
水,油冷却特性曲线测试实验
一、实验目的
了解冷却塔的工作原理和工作过程，观测水在冷却塔中的冷却过程及水和空气进行传热传质的热力过程。
了解和掌握实验测试仪表的应用。
掌握冷却塔热力性能测量方法和热力计算方法。
二、实验原理与性能测试内容
冷却塔利用蒸发冷却原理使热水降温以获得循环冷却水的装置。
热水从塔上部向下喷淋，与自下而上的湿空气流接触。
装置中部有填料，用以增大两者的接触面.积和接触时间。
热水与空气间进行着复杂的传热与传质过程，总的效果是水份蒸发，吸收汽化潜热，使水温降低。
考核冷却塔的传热传质性能指标，主要有冷却效率、冷却能力、气水比、交换数、容积散质系数、比电耗和噪声，工业测量中，还需考核塔的漂水率。
本实验从工程热力学教学角度出发，主要包括冷却塔的冷却效率、冷却能力、汽水比、补充水量和噪声等内容。
三、实验装置简介
本实验装置主要有如下几部分组成:冷却塔本体，循环水泵，电磁流量计，温度变送器，温湿度仪，风温风速仪等设备和仪表组成。
其工作原理是:水由冷却塔接水盘中抽出，被送到加热装置中加热，经加热过的水又被送回到冷却塔的进水管并由布水器将水均匀分布在冷却填料上，与空气进行传热传质的热质交换过程，降温后再回
到冷却塔的接水盘中，连续不断地将热水通过冷却塔冷却后回到加热器。
机械通风冷却塔工艺设计规范GB／T 50392-2016
机械通风冷却塔工艺设计规范GB／T 50392-20161 总则1．0．1 为规范机械通风冷却塔工艺设计，做到技术先进、经济合理、节能环保，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业企业新建、改建和扩建中开式机械通风冷却塔的工艺设计。
1．0．3 机械通风冷却塔工艺设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2．0．1 冷却塔 cooling tower把冷却水的热量传给大气的设备、装置或构筑物。
2．0．2 开式冷却塔 opened cycle cooling tower冷却水与空气直接接触的冷却塔。
2．0．3 闭式冷却塔 closed cycle cooling tower冷却水与空气不直接接触的冷却塔，包括干式、湿式、干湿复合式闭式冷却塔。
2．0．4 淋水密度 water loading填料区域水平投影面单位时间和单位面积上的喷淋水量。
2．0．5 气象参数 meteorological parameters冷却塔设计时采用的大气压力、干球温度、湿球温度、相对湿度、自然风向和风速。
2．0．6 逼近度 approach冷却塔的出水温度与进塔空气湿球温度之差值。
2．0．7 水温差 range冷却塔进水温度与出水温度之差值。
2．0．8 气水比 mass ratio of dry air and water through cool-ing tower 进入冷却塔的干空气与冷却水的质量流量之比，以λ表示。
2．0．9 任务曲线 demand curve在设计气象参数、进出塔水温一定的条件下，由不同的气水比λ计算出的一组冷却数Ω，表示为Ω和气水比λ的关系曲线[Ω＝f(λ)]，在双对数坐标上为Ω随λ增大而降低的曲线。
2．0．10 冷却塔(填料)热力特性曲线 characteristic curve冷却塔(填料)散热性能特性数Ω′与气水比λ的关系曲线[Ω′＝f(λ)]，在双对数坐标上为Ω′随λ增大而增大的直线。
换热器冷却水出口温度计算
换热器冷却水出口温度计算换热器冷却水出口温度是换热器工作过程中的一个重要参数，它直接影响着换热器的热效率和工作效果。
换热器冷却水出口温度的计算需要考虑多个因素，包括换热器的类型、换热介质的流量和温度、换热器的传热面积等等。
首先，换热器的类型对于冷却水出口温度的计算有着重要影响。
常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器和螺旋板式换热器等。
不同类型的换热器在传热效果和操作方式上存在差异，因此在计算冷却水出口温度时，需要考虑具体的换热器类型以及其传热特性。
其次，换热介质的流量和温度也是影响冷却水出口温度的重要因素。
换热介质的流量越大，其在换热器中的停留时间就会越短，换热效果也会相应减弱。
另外，换热介质的温度越高，其对冷却水的换热带来的热负荷也会增加。
因此，在进行冷却水出口温度的计算时，需要充分考虑换热介质的流量和温度。
此外，换热器的传热面积也是影响冷却水出口温度的重要因素。
传热面积的大小直接影响着换热器的传热效果，传热面积越大，换热效果就会越好。
因此，在计算冷却水出口温度时，需要根据实际情况确定换热器的传热面积，并结合其他因素进行综合考虑。
最后，为了更准确地计算换热器冷却水出口温度，还可以借助计算软件和模拟仿真技术。
通过建立合理的数学模型，结合实际工况参数，可以对换热器的工作过程进行全面分析和计算，从而得到更准确的冷却水出口温度结果。
综上所述，换热器冷却水出口温度的计算涉及多个因素，包括换热器的类型、换热介质的流量和温度、传热面积等等。
在实际应用中，需要根据具体的工况参数和计算方法，综合考虑这些因素，从而得到更为准确的换热器冷却水出口温度。
通过合理的计算和分析，可以指导实际操作中的换热器运行和优化，提高换热效率和工作效果。
《机械通风冷却塔工艺设计规范》(征求意见稿)
《机械通风冷却塔工艺设计规范》（征求意见稿）ICSGB中华人民共和国国家标准P GB/Ｔ50392-201X 机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling tower for mechanical ventilation（征求意见稿）201X− XX − XX 发布201X − XX − XX 实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling towerfor mechanical ventilationGB/Ｔ50392-201X主编部门: 中国工程建设标准化协会化工分会批准部门: 中华人民共和国住房和城乡建设部实施日期: 201X年X月X 日中国计划出版社201X 北京前言本规范是根据中华人民共和国住房和城乡建设部建标[2013]169号文件的要求进行修订。
本规范修编组在总结了我国自本规范发布以来，国内循环冷却水系统机械通风冷却塔的设计、运行经验，去除了不适用的条、款，增补了塔型设计与选择的条文，新增加了冷却塔的消雾、消噪声章节，结合国内外机械通风冷却塔的先进技术和成熟的经验，在广泛征求国内有关单位和专家的意见的基础上，修订而成。
本规范的内容有7章，包括：总则，术语，一般规定，气象参数的确定，设计计算，塔型及部件设计，环境保护，另有1个附录。
本规范由住房和城乡建设部负责管理，中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理，由东华工程科技股份有限公司负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交东华工程科技股份有限公司（地址：安徽省合肥市望江东路70号，邮编：230024），以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中国石油和化工勘察设计协会东华工程科技股份有限公司参编单位：中国成达工程公司中化工程沧州冷却塔技术有限公司上海理工大学江苏海鸥冷却塔股份有限公司参加单位：广州览讯科技开发有限公司主要起草人：韩玲项元红王进友章立新蒋晓明马强徐东溟包冰国刘婧楠彭昕目次1总则 (1)2术语 (2)3一般规定 (4)4气象参数的确定 (8)5设计计算 (9)5.1热力计算中常用参数计算95.2逆流式冷却塔工作特性115.3横流式冷却塔工作特性115.4热力工作点计算125.5阻力计算135.6水量计算155.7水力计算166塔型及部件设计 (19)6.1塔型196.2集水池206.3进风口206.4填料216.5配水系统226.6收水器236.7风筒236.8风机247环境保护 (25)7.1冷却塔消雾257.2冷却塔消噪声26附录A 逆流式冷却塔塔体阻力系数计算方法 (27)本规范用词说明 (32)附：条文说明 (33)Contents1 General provisions (1)2 Terms (2)3 General requirements (4)4 Determination of meteorological parameters 85 Design calculations 95.1Calculation of commonly used thermodynamic parameters 95.2 .............................................. C ounter-flow cooling tower characteristics 105.3 .................................................. Cross-flow cooling tower characteristics 115.4 ............................................................................. Design point calculation 125.5 ................................................................................. R esistance calculation 125.6 ........................................................................... Calculation of Capacity 145.7 ................................................................................. Hydraulic calculation 166 Selection of tower type and components 196.1 ................................................................................ S election of tower type 196.2 .................................................................................... Cooling water basin 206.3 ........................................................................................................ Air inlet 206.4 ................................................................................................................. F ill 216.5 .......................................................................... Water distribution system 226.6 .................................................................................................. Eliminators 236.7 ...................................................................................................... C ylinders 236.8 ................................................................................................... Fan system 247. Environmental protection7.1 .................................................... A nti-fogging measures of cooling tower 247.2 ........................................................ A nti-noise measures of cooling tower 25 AppendixA:Calculation method of Counter-flow cooling tower body resistance coefficient 27Explanation of wording in this code (32)Addition：Explanation of provisions (33)1总则1.0.1 为了经济、合理、安全地发挥机械通风冷却塔在循环冷却水系统的重要作用，使机械通风冷却塔的设计规范化、合理化，制定本规范。
空调系统中的冷却塔应用手册
冷却塔是水与空气进行热交换的一种设备，它主要由风机、电机、填料、播水系统、塔身、水盘等组成，而进行热交换主要由在风机作用下比较低温空气与填料中的水进行热交换而降低水温。
冷却塔的降温及耗水量分析：在冷却塔的水气热交换中，水蒸发吸收潜热、湿空气升温吸收显热，是冷却水温度降低的原因。
据热平衡原理有：Q= r×I+ C×C L×ΔT，Kcal/h ⑴或Q=L O×（t1-t2），Kcal/h ⑵式中，Q：冷却水释放的热量，即是冷却水塔的热负荷或制冷量；r：水的蒸发潜热，Kcal/h；I：水的蒸发量 Kg/h；C：空气的比热Kcal/kg.℃；C L：空气的质量流量Kg/hΔT= T2-T1：空气通过水塔的温升，℃；L O：冷却水的质量流量，Kg/h；t1-t2：冷却水进出塔的温差，℃。
众所周知：水的蒸发潜热是很大的（约 2427.9KJ/KG或 580Kcal/KG）而空气的比热则是很小的（0.2Kcal/kg℃），所以两种热量传递方式中，尤其是在气候温度比较高时，水的蒸发吸收的热量是引起冷却水降温的主要原因，而水、气之间的温差传递则是次要的，二者比值将随着气候条件而变化。
通常，可设水蒸发吸热占总散热量的 75~80%，温差传热占 20~25%，并以此比值估计水塔的空气用量，但是实际上则不然，许多资料表明，实测数据亦证实，水蒸发吸收的热量随气候条件变化是很明显的，高可达 95%以上，低则小于 75%，了解冷却水塔的工作原理，就不难进行耗水量分析，如不考虑冷却水系统的漏损，则冷却水的消耗包括如下三部分：①冷却水的部分蒸发：部分水蒸发引起冷却水消耗是正常的、必须的，其消耗量不仅同冷却水本身的质量、流量、降温幅度（即热负荷）有关，同时还和入塔空气的温度（包括干球温度和湿球温度）和质量流量有关，为了向用户提供较可信的蒸发数据，在收集并分析有关数据的基础上，用试验方法验证，测得数据用如下公式计算的：e=G(X2-X1)/L×100%式中：e：水的百分蒸发量，%；G：空气的质量流量 kg/h或kg/min；L：冷却水的质量流量，kg/h或 L/min；X2-X1：空气在出塔和入塔时的含湿量 kg/kg；下表列出收集的文献数据及的实测数据，不难看出文献值的平均值与实测值是极其接近的。
冷却水温和cop之间的关系曲线
冷却水温和cop之间的关系曲线
冷却水温度和COP（Coefficient of Performance，性能系数）之间的关系是非常重要的，它直接影响到制冷系统的效率和能源消耗。
通常情况下，冷却水温度和COP之间存在着一个反比关系。
当冷却水温度较低时，COP往往较高；而当冷却水温度较高时，COP往往较低。
这是因为制冷系统需要将热量从冷却水中提取出来，如果冷却水温度较低，那么系统相对来说更容易实现这一过程，能够更有效地进行热交换，从而提高COP。
而当冷却水温度较高时，热交换的难度增加，系统的效率相应下降，COP降低。
需要注意的是，冷却水温度和COP之间的关系并非线性的，而是存在一定的曲线特性。
在一定范围内，随着冷却水温度的增加，COP的下降趋势会逐渐变得平缓，直至趋于稳定。
这是因为随着冷却水温度的上升，制冷系统需要投入更多的能量来保持相同的冷却效果，从而导致COP下降。
然而，在一定温度范围内，增加冷却水温度对COP的影响并不明显。
因此，为了提高制冷系统的效率，可以通过控制冷却水温度来实现。
在实际应用中，可以通过调节冷却水的流量、增加冷却水冷却效果等方法来调整冷却水温度，以达到最佳的能效表现。
全盘管逆流闭式冷却设备热力计算
全盘管逆流闭式冷却设备热力计算全盘管逆流闭式冷却设备是一种常见的冷却系统，其热力计算是设计过程中不可或缺的一部分。
本文将介绍全盘管逆流闭式冷却设备的热力计算方法。
1. 热负荷计算热负荷计算是确定全盘管逆流闭式冷却设备所需冷却能力的第一步。
根据需要冷却的空间或设备的参数（如体积、面积、功率等），可以使用以下公式计算热负荷：热负荷 = 参数1 * 参数2 + 参数3其中，参数1、参数2和参数3表示具体的空间或设备参数值。
2. 冷却水流量计算冷却水流量是决定全盘管逆流闭式冷却设备冷却效果的重要参数。
根据设备的热负荷和设计温度差，可以使用以下公式计算冷却水流量：冷却水流量 = 热负荷 / 设计温度差其中，设计温度差是指冷却水进入和出来时的温度差。
3. 冷却水泵功率计算冷却水泵是为了保证冷却水能够流动起来而需要的设备，其功率计算是为了确定所需的泵功率。
根据冷却水流量和系统压力损失，可以使用以下公式计算冷却水泵功率：冷却水泵功率 = 冷却水流量 * 系统压力损失 / 75其中，系统压力损失是指冷却系统中的压力损失。
4. 空气流量计算为了确保全盘管逆流闭式冷却设备内部的空气流通畅，需要计算所需的空气流量。
根据冷却系统的要求和设备的特性，可以使用以下公式进行空气流量计算：空气流量 = 参数4 * 参数5 - 参数6其中，参数4、参数5和参数6表示具体的设备特性。
5. 风机功率计算风机是为了保证冷却设备内的空气流动而需要的设备，其功率计算是为了确定所需的风机功率。
根据空气流量和风机的压力损失，可以使用以下公式计算风机功率：风机功率 = 空气流量 * 风机压力损失 / 75其中，风机压力损失是指风机在工作过程中产生的压力损失。
以上是全盘管逆流闭式冷却设备热力计算的基本方法和公式，希望对你的设计过程有所帮助。
工业循环冷却水系统
第2节 冷却构筑物 点滴薄膜式淋水填料
第3节 水冷却的理论基础
一、湿空气热力学参数 二、焓湿图 三、理论冷却极限 四、水的冷却原理
一、湿空气热力学参数 湿空气：含水蒸气的空气＝干空气＋水蒸气 1. 湿空气压力（P） 湿空气总压力P就是当地的大气压
按气体分压定律：P＝Pg（干空气分压）＋Pq（水蒸气分压） 饱和水蒸气分压力（Pq″）：一定温度下，吸湿能力达最大，空气
蒸汽
蒸发风吹损失
凝结水
排
补充水
污
密闭式循环冷却水系统
冷却用水经换热设备（1）后升温，在另一换热器（2）与外 界冷却水换热后降温进入贮槽（3），再用泵（4）打入换热 设备，如此循环。吸热后的外界冷却水，在冷却塔（5）中 被冷却并循环使用。
吸热后的冷却水
蒸发风吹损失
冷却后的 冷却水
排
补充水
补充水
污
第2节 冷却塔冷却构筑物
中的水蒸气处于饱和状态时。
第3节 水冷却的理论基础
2. 湿度
(1) 绝对湿度：1m3湿空气含水蒸气的质量，其数值等
于水蒸气在分压Pq和温度T时的密度（ρq）
q
Pq 103 RqT
Pq " 461.6T
103 (kg
/
m3)
饱和空气
q"
Pq" 103 RqT
Pq " 461.53T
103 (kg
第3节 水冷却的理论基础
3. 湿空气比热（Csh） 使总质量为（１＋x）kg的湿空气（包括１kg干空气和 xkg水蒸汽）温度升高１℃所需的热量，称为湿空气的比 热，用Csh表示。
Csh = Cg+Cq x Csh =1.005+1.84x
工业循环冷却水设计规范
根据国家计委计综[1992] 490 号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95 为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83 同时废止。
本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九五年三月十六日1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范合用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。
1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。
1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极谨慎地采用新技术。
1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。
2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。
2.1.2 敞开式系统Open system指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.3 密闭式系统Closed system指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.4 药剂Chemicals循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。
2.1.5 异养菌数Count of heterotrophic bacteria按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数。
2.1.6 粘泥Slime指微生物及其分泌的黏液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质。
《发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法》
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法1. 发动机冷却水散热量中(Kcal/h )冷却系应散发出去的热量与发动机的形式及功率大小有关。
对于我厂6110系列增压中冷发动机，额定点工况下冷却水散热量约占燃料总发热量的22〜25%，对于4D32发动机，该值约为25~30%。
考虑到冷却系设计的安全性，一般取上限。
2.水循环流量q v w冷却水的循环流量是根据冷却系应散发出去的热量中，由热平衡方程计算：q v,w = --------------------------------- ( Kcal/h)”W , C p,w •t w其中：△ t w为冷却水温差；在热平衡温度下，冷却水流经发动机的温升应等于冷却水流经水箱的温降。
该值一般为6〜12° C。
p w为冷却水密度；一般取1000Kg/m iC p, w为冷却水定压比热容，一般取1Kcal/(Kg. C)1千卡(Kcal) =4 186焦耳。
1兆焦(MJ) =1 000 000焦耳。
所以1MJ/kg=239Kcal/kg3. 冷却空气体积流量q v,a冷却空气的流量，即冷却风扇的供风量，也是根据冷却系应散发出去的热量中，由热平衡方程计算：q v，a一一二,A十(Kcal/h )a c P,a L a其中：△ t a为冷却空气进出水散热器温升；该值一般为30 C。
p a为空气密度；一般取1.05~1.2Kg/m3C P, a为空气定压比热容，一般取0.2393Kcal/(Kg. ° C)4. 风扇的选型设计风扇选型设计要有三个前提条件冷却系统所需要风量（发动机厂提供）冷却风道的全气路阻力曲线（即风扇所需提供的静压头）（汽车厂提供）可供选用的风扇特性曲线（某一转速下的压力与流量的关系）（风扇设计部门或制造厂提供）选择风扇时，首先在风扇性能曲线上找到冷却系统所需风量下的压力值，同时在全气路阻力曲线上找到该风量下气路阻力值。
当前者大于后者时，系统可以稳定工作。
化工单元操作技术知识点习题解答
化工单元操作技术知识点、习题解答一、填空题1. 粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力;解答：该题目主要考核流体粘度的物理意义;液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子;粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力;2．在完全湍流区,摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关;在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线;解答：该题目主要考核对莫狄图的理解;其中在此图中完全湍流区的特点为：摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关,且λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线;3．在间壁式换热器中,间壁两边流体都变温时,两流体的流动方向有并流、逆流、错流、和折流四种;解答：该题目主要考核间壁式换热器中两流体流动的四种方式：并流、逆流、错流、和折流;4．某化工厂,用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽,经过一段时间运行后,发现换热器的传热效果明显下降,分析主要原因是传热壁面上形成污垢,产生附加热阻,使K 值下降; 解答：该题目主要考核影响热量传递的因素,主要为污垢热阻的增大使得K 值下降;5．离心泵启动前应关闭出口阀；旋涡泵启动前应打开出口阀;解答：该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法;6．离心泵通常采用出口阀门调节流量；往复泵采用旁路调节流量;解答：该题目主要考核离心泵和往复泵常用的流量调节方法;7．降尘室内,颗粒可被分离的必要条件是气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ;解答：该题目主要考核降尘室中颗粒可被分离的必要条件;8．过滤操作有恒压过滤和恒速过滤两种典型方式;解答：该题目主要考核过滤操作的两种方式：恒压过滤和恒速过滤;9．精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所;解答：该题目主要考核精馏塔的作用：提供气液接触进行传热和传质的场所;10．空气进入干燥器之前一般都要进行了预热,其目的是提高空气干球温度,而降低空气的相对湿度;解答：该题目主要考核空气进入干燥器之前一般都要进行了预热目的：提高空气干球温度,而降低空气的相对湿度;二、选择题1．单位体积的流体所具有的质量称为 B ;A ．比容B ．密度C ．压强D ．相对密度解答：该题主要考核密度的基本概念,即为单位体积的流体所具有的质量;2．密度为1000kg/m 3的流体,在Φ108×4的管内流动,流速为2m/s,流体的粘度为1cp,其Re 为 D ;A ．105B ．2×107C ．2×106D ．2×105解答：该题主要考核流体流动中雷诺准数的计算方法,即530.121000Re 210110du ρμ-⨯⨯===⨯⨯;3．某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1表压=1200mmHg 和p2真空度=700mmHg,当地大气压为750 mmHg,则两处的绝对压强差为 D ;A ．500B ．1250C ．1150D ．1900解答：该题目主要考核真空度及表压的计算方法;表压=绝对压力-大气压,真空度=大气压-绝对压力,根据上两式所示可知,表压+真空度=两处的绝对压强差=1900 mmHg;4．离心泵的工作点是指 D ;A ．与泵最高效率时对应的点B ．由泵的特性曲线所决定的点C ．由管路特性曲线所决定的点D ．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 解答：该题目主要考核对于离心泵工作点的理解;在一定的管路系统中指进出口压力、输液高度、管路及管件的尺寸及件数、阀门的开启度等一定,当泵的转速一定时,它只有一个稳定的工作点;该点由泵的Q-H 曲线与该管路的Q-He 曲线的交点决定;5．离心泵的扬程随着流量的增加而 B ;A ．增加B ．减小C．不变D．无规律性解答：该题目主要考核离心泵特性曲线;离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线;其中扬程H-流量Q曲线为扬程随流量的增大而减小;6．下列用来分离气—固非均相物系的是C ;A．板框压滤机B．转筒真空过滤机C．袋滤器D．三足式离心机解答：该题目主要考核单元操作分离设备所处理的分离物系;板框式压滤机分离液-固物系,转筒真空过滤机为液-固物系,袋滤器分离气-固物系,三足式离心机分离固-液物系;7．下列哪一种不属于列管式换热器 C ;A．U型管式B．浮头式C．螺旋板式D．固定管板式解答：该题目主要考核换热器的类型,其中列管式换热器包括固定管板式、浮头式和U型管式,然而螺旋板式换热器为板面式换热器的一种;8．双层平壁定态热传导,两层壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为Δt1和Δt2,若Δt1>Δt2,则λ1和λ2的关系为A ;A．λ1 <λ2 B．λ1>λ2C．λ1=λ2 D．无法确定解答：该题目主要考核傅里叶定律的应用;其中单层平壁定态热传导的计算公式：t qbλ∆=,其中每层的热通量相等q1=q2,且壁厚b1=b2,Δt1>Δt2,则λ1 <λ2;9．下述分离过程中不属于传质分离过程的是 D ;A．萃取分离B．吸收分离C．精馏分离D．离心分离解答：该题目主要考核哪些单元操作过程涉及到质量传递;其中萃取、吸收和精馏分离中都涉及到质量传递,然而离心分离是借助于离心力,使比重不同的物质进行分离的方法;10．某精馏塔的馏出液量是50kmol/h,回流比是2,则精馏段的回流量是A ;A．100 kmol/h B．50 kmol/hC．25 kmol/h D．125 kmol/h解答：该题目主要考核精馏过程中回流比的概念;回流比LRD=,根据题目可知R=2,D=50kmol/h,则L=100 kmol/h;11．某精馏塔的理论板数为17块包括塔釜,全塔效率为,则实际塔板数为D 块;A．34 B．31C．33 D．32解答：该题目主要考核精馏塔的全塔效率的计算;100%TPNEN=⨯,根据题目中已知条件,N T=16排除塔釜,E=,则N P=32;12．选择吸收剂时不需要考虑的是 D ;A．对溶质的溶解度B．对溶质的选择性C．操作条件下的挥发度D．操作温度下的密度解答：该题目主要考核选择合适吸收剂的相关要求,其中吸收剂的密度对于吸收过程影响不大;13．在进行吸收操作时,吸收操作线总是位于平衡线的AA．上方B．下方C．重合D．不一定解答：该题目主要考核吸收过程的操作线方程;根据吸收过程的操作线曲线可知,吸收操作线是位于平衡线的上方;14．下列叙述正确的是D ;A．空气的相对湿度越大,吸湿能力越强B．湿空气的比体积为1kg湿空气的体积C．湿球温度与绝热饱和温度必相等D．对流干燥中,空气是最常用的干燥介质解答：该题目主要考核干燥过程相关基础知识;空气的吸湿能力在一定温度时1千克空气的湿含量与在此温度时的饱和状态空气的湿含量之差,为该空气的吸湿能力;而相对湿度,指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比;在湿空气中,1kg绝干空气的体积和相应Hkg水汽的体积之和称为湿空气的比体积或湿容积;湿球温度是标定的一种手段,其涵义是,某一状态下的空气,同湿球温度表的湿润温包接触,发生热湿交换,使其达到饱和状态时的温度;该温度是用温包上裹着湿纱布的温度表,在流速大于s且不受直接辐射的空气中,所测得的纱布表面温度,以此作为空气接近饱和程度的一种度量;周围空气的饱和差愈大,湿球温度表上发生的蒸发愈强,而其湿度也就愈低;15．影响干燥速率的主要因素除了湿物料、干燥设备外,还有一个重要因素是 C ;A．绝干物料B．平衡水分C．干燥介质D．湿球温度解答：该题目主要考核影响干燥速率的主要因素有哪些;主要有湿物料、干燥设备和干燥介质;三、判断题1. 设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强愈小; √解答：该题目主要考核真空度的概念;真空度=大气压-绝对压力;2．过滤速率与滤液粘度和滤渣厚度成反比;√解答：该题目主要考核影响过滤速率的影响因素;其中过滤介质性质中的粘度越大则过滤速率越小,然而滤饼性质中的滤饼厚度越厚则过滤阻力越大,即过滤速率越小;3．离心泵送液体的粘度越大,则流量越大; Х解答：该题目主要考核离心泵性能参数的影响因素;若流体粘度大于常温下的清水的粘度,则泵的流量、压头、效率都会下降,但轴功率上升;4．降尘室的长与降尘室的生产能力无关;Х解答：该题目主要考核影响降尘室生产能力的因素;理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及颗粒的沉降速度u t有关,而与降尘室的高度H无关;5．工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是增加传热面积,提高传热效果;√解答：该题目主要考核影响传热效果因素;当采用翅片管代替圆管时,管内流体流动的形态发生改变,有利于湍流,增大K值;6．在化工生产中应用最广泛的蒸馏方式为简单蒸馏;Х解答：该题目主要考核不同蒸馏方式的特点;简单蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中,在一定压强下加热至沸,使液体不断汽化;适合于混合物的粗分离,特别适合于沸点相差较大而分离要求不高的场合;而精馏是一种利用回流使液体得到高纯度分离的方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于石油、化工、轻工、食品、等部门;四、计算题1．如附图所示,用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部,水面维持恒定,各部分相对位置如图所示;输水管为φ76×3mm钢管,排水管出口与喷头连接处的压强为×104Pa表压,送水量为34.5m3/h,水流经全部管道不包括喷头的能量损失为160J/kg;水的密度取1000kg/m3;求：1水在管内的流速2泵的有效功率kw1．解：1求u：u2=Ws/A2ρ=Vs／d2π／4=3600/π／42=2.49m/s2求N e ;①取水池液面为1-1’截面,且定为基准水平面,取排水管出口与喷头连接处为2-2’截面,如图所示;②在两截面间列出柏努利方程：z 1g+u 12/2+P 1/ρ+W e = z 2g+u 22/2+P 2/ρ+∑hf 1-2各量确定如下：z 1=0,z 2=26m,u 1≈0,u 2=u=2.49m/s,P 1表=0,P 2表=×104Pa,Σhf 1-2=160J/kg ③将已知量代入伯努利方程,可求出W eW e = z 2g+u 22/2+P 2/ρ+∑hf 1-2=26×+2/2+×104/1000+160= J/kg④求N e ;W s =V s ρ=3600×1000=9.853kg/s而N e =W e W s =×=≈2．在板式精馏塔内分离某二元理想溶液;原料液流量为100kmol/h,饱和蒸气进料,进料组成为易挥发组分的摩尔分率;塔顶馏出液量和塔釜液量相同;塔顶为全凝器;塔釜用间接蒸汽加热;精馏段操作线方程为：y=+试求：1塔顶和塔底产品的组成；2提馏段操作线方程式；解：1物料衡算：W D F += w D F Wx Dx Fx +=即：D W D 2100=+= kmol D 50=∴ h W /lmol 50=先求D x : 根据精馏段方程：18.08.0+=x y8.01=+R R 4=R 18.01=+R x D 即：()9.0518.0118.0=⨯=+=R x D 2用饱和蒸汽进料：∴提馏段操作方程： 2．采用常压的干燥装置干燥某种湿物料,已知操作条件如下：空气的状况：进预热器前t 0=20℃,H 0=水/kg 绝干气；进干燥器前t 1=120℃；出干燥器时t 2=70℃,H 2=0.05 kg 水/kg 绝干气；物料的状况：进干燥器前θ1=30℃,w 1=20%湿基；出干燥器时θ2=50℃,w 2=5%湿基；绝干物料比热：C s=kg·℃;干燥器的生产能力为53.5kg/h按干燥产品计;求：绝干空气流量Lkg绝干气/h3．解：1110.251wXw==-2220.05261wXw==-则：1220()50.825(0.250.0526)250.82/h0.050.01G X XL kgH H--===--绝干气4．在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热Cp=kg℃,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热Cp=kg℃;基于传热外表面积的总传热系数K=2000W/m2·℃,且保持不变;设热损失可以忽略;试求：1冷却水用量；2计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长;解：1冷却水用量：W1C p1T1-T2= W2C p2t2-t1代入数据得：3500××100-60=W2××50-40∴W2=7982kg/h8分2 Δtm逆=50-20/Ln50/20=℃Δtm并=60-10/Ln60/10=27.91℃Q=KAΔtmQ=W1C p1T1-T2=⨯⨯100-60=⨯5hA逆=×108/2000××3600=1.41m2××L=∴L逆=2.5 mA并=×108/2000××3600=1.66m2××L=∴L并=2.94m。
空调系统冷却水温度计算
空调系统冷却水温度计算
由于冷却水温度的高低对空调机组能效比的影响比较大,所以要分析空调系统在实际运行中能效的高低,必须对不同条件下空调用冷却水温度进行计算。
关于冷却水温度的计算,常规的方法是基于工业冷却塔的计算方法,但当冷却塔应用于空调系统时,冷却水的温度不仅与冷却塔本体性能有关,而且与空调系统的运行特性有关,所以计算冷却水温时,需要考虑此方面的因素。
计算模型的建立Merkel和Braun在冷却塔的热、湿平衡方程式的基础上进行了简化,建立了计算冷却塔效率的基本方程式:
βxVVQ=Cwk∫t1t2dth″-h(1)
其中,h为空气的焓,kJ/kg;
h″为冷却塔中某处水温对应的该温度下饱和空气焓值,kJ/kg;
k为修正系数;Q为冷却水流量,kg/h;
Cw为水的定压比热,kJ/(kg·℃);V为冷却塔中淋水填料体积,m3;
βxV为容积质扩散系数,kg/(m3·h·Δx)。
但总的来说,该理论模型还不尽完善,很难在实际中运用。
文中采用了如下实验计算公式:
N′=A′(λ)m(2)
其中,N′为冷却塔的特性系数;
A′,m分别为冷却塔的拟合系数;
λ为水与空气的质量比。
式中的A,′m与冷却塔结构、填料材质等因素有关.。
冷却塔数学模型
1a m *在冷却塔中，热水流与空气流直接接触，由于温度差导致的显热传递，热水流被冷却，同时由于蒸发现象，热水流也会发生质量损失。
按空气流与水流的配置方式，冷却塔可以分为逆流冷却塔与交叉流冷却塔。
下图给出了逆流压力通风冷却塔的原理图。
环境空气被吸引向上穿过流下的水。
大多数的冷却塔都会有填充材料用来增加水与空气表面的接触面积。
一个冷却塔通常是由若干个塔细胞组成的。
这些塔细胞并联的分享了集水槽。
现阶段大多数研究者采用的是1989年Braun 提出的基于部件的冷却塔模型，其数学表达式如下所示：Q =£m (h -h ) cellaaa,w,ia,i式中，e ——冷却塔的热交换效率；am ——冷却塔内的空气质量流量，kg /s ； ah ——冷却塔内进口空气的焓值；kJ/kg ；a ,ih ——冷却塔内进口水表面饱和空气焓值kJ/kg a ,w ,iQ ——冷却塔单元散热量。
cell当Lewis 数为1时，对于逆流式冷却塔1-exp(-Ntu(1-m *))1-m *exp(-Ntu(1-m *))而叉流式冷却塔：(1-exp(-m *(1-exp(-Ntu ))))<a,111崗Water上述两式中：mCm *=a_— mC w ,ipw 其中：NTU ——传热单元数;m *——冷却塔空气和冷却水的热容比率； C ——平均饱和空气定压比热容，kJ/(kg ・K)；m ——进口水流量； w ,ihD ——质量传递系数；A ——每塔单元中水滴表面积的交换量； vV ——所有塔单元的交换体积；cell饱和比热C 是由水的进出口状态和焓值确定的:w ,o式中h ——冷却塔进口处水表面饱和空气焓值，kJ/kg ；S ,w ,ih ——冷却塔的出口处水表面饱和空气焓值，kJ/kg ；S ,w ,o——冷却塔的进水温度，K ；w ,iT ——冷却塔出水温度，K 。
w ,o从整体的能量平衡来看，冷却塔的出水温度可以定义为m C (T -T )-Q 丁 ~w ,i p ,~w~w ,i ref cell +/ m C refw ,opw式中：m .——冷却塔进水的质量流量kg/s ；w ,im——冷却塔出水的质量流量kg/s ； w ,oC ——水的定压比热容；pwT ——水的参考温度(0°C)ref大多数的分析都忽略了水的损失量并假设出水流量等于进水流量。
117冷却水输送系数(WTFcw)的获取方法及其在节能诊断中的应用
冷却水输送系数（WTFcw）的获取方法及其在节能诊断中的应用清华大学建筑技术科学系刘阿祺，王鑫，魏庆芃摘要：随着建筑能耗占社会终端能耗比例的日益升高，建筑节能工作的到了越来越多的关注。
开展节能诊断对于分析建筑能耗水平、提出改造意见并最终实现能耗降低具有十分重要的意义。
清华大学建筑技术科学系在多年的实测诊断工作基础上提出了“基于指标体系的节能诊断方法”，在该体系中，冷却水输送系数（WTFcw）是一个最基本的指标数值，该指标反映的是冷却水系统的经济运行情况。
本文重点介绍了计算冷却水输送系数（WTFcw）的获取途径以及从指标数值到实际问题的分析方法，并给出了近三年来的实测结果分析，从中反映出应用指标体系进行节能诊断的分析方法。
关键词：冷却水输送系数（WTFcw），指标体系，获取方法，节能诊断1 背景1.1 建筑能耗与大型公共建筑节能诊断建筑物运行所消耗的能源，即建筑照明、采暖、空调及建筑物内部其它设备的用能。
目前，我国建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例从1978年的10%上升到25%左右。
而根据发达国家的经验，随着我国城市化进程不断推进，建筑能耗的比例将继续增加，并最终达到35%左右。
当前，建立节约型社会已成为我国的基本国策之一，建筑节能工作得到了前所未有的重视。
采用中央空调系统的“大型公共建筑”，按建筑面积计算，仅为城镇建筑总量的2-3%，但其除采暖外的运行能耗却为我国城镇建筑能耗总量的10-12%，具有巨大的节能潜力。
从1996年起，清华大学建筑技术科学系对北京、上海、深圳等地的70余座大型公共建筑开展了节能诊断与改造工作，所涉及的建筑类型包括综合写字楼，星级宾馆、商场以及政府机构办公楼等，积累了大量的数据和丰富的经验。
1.2 空调系统经济运行评价指标体系“基于指标体系的节能诊断方法”是在多年来的节能诊断工作实践中总结形成的，该方法用一系列的指标数值代替原有的设备性能参数（如冷机COP 、水泵效率、风机效率等），作为评价建筑物空调系统运行经济性的判断标准。
循环冷却水系统
图3-3 敞开式循环冷却水系统 1-补充水(M)；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环水泵；5-渗漏水(F)； 6-冷却水；7-冷却用换热器；8-热水(R)；9-排污水(B)； 10-蒸发损失(E)； 11-风吹损失(D)； 12-空气
实际操作中，这些参数都需讨论确定。
(一)浓缩倍数
在敞开式循环冷却水系统中，由于蒸发系统中的水会愈来愈 少，而水中各种矿物质和离子含量就会愈来愈浓，为使水中含盐 量维持在一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。通常在操 作时，用含义就是指循环水中某物质的浓度与补充水中某物质的浓 度之比。即 K=CR/CM
即排放掉，而是收回循环再用。水的再冷却是通过冷却塔 来进行的，因此冷却水在循环过程中要与空气接触，部分 水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种 矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物 质和离子含量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定 量的冷却水，通常称作补充水；并排出一定量的浓缩水， 通称排污水。如图3-3所示：
2 ）塔身较低时，由于风机进口的风速较大，排出塔顶的湿热空 气容易造成部分回流，影响冷却的效果，如果能形成理想的塔群分 布，可克服这一缺点。
5、框架式冷却塔
是机械通风冷却塔的一种使用形式。冷却塔呈矩形结 构，框架由钢筋混凝土浇注，设计和施工时往往与水池连接 成一体，设计的冷却水温差可达10℃以上，单框冷却水的 处理量为 500~2000m3/h，多柜组合施工可节省投资。框架 式冷却塔适宜于冷却水量较大的使用场合，对北方寒冷地区 有较长的使用寿命；可逐个检修和更换填料而不影响生产的 正常运行，但造价高，遇到有腐蚀性的气体或介质进入水体 时，要在混凝土表面进行涂层防护处理。
（二)循环冷却水系统 循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种： 1．封闭式循环冷却水系统
冷却水路雷诺数
冷却水路雷诺数冷却水路雷诺数是描述流体流动状态的一个重要参数，它可以用来衡量流体在管道中的流动特性和流体中的热传导能力。
在工程领域中，冷却水路雷诺数的计算和分析对于设计和优化冷却系统至关重要。
冷却水路雷诺数是由法国物理学家雷诺提出的，它是指流体在管道内的流动状态，即流体的速度、密度、粘度和管道的直径等因素的综合体现。
冷却水路雷诺数的大小可以决定流体流动的稳定性和流动方式，从而影响热量的传递效果。
在冷却系统中，冷却水的流动状态会直接影响到热量的传递效果。
当冷却水流动缓慢时，冷却效果较差，传热效率低下；而当冷却水流动较快时，虽然传热效率较高，但也会增加流体的摩擦阻力和能量消耗。
因此，冷却水路雷诺数的合理选择对于冷却系统的设计和性能优化非常重要。
冷却水路雷诺数的计算通常采用以下公式：Re = ρVD/μ，其中，Re表示雷诺数，ρ表示流体的密度，V表示流体的速度，D表示管道的直径，μ表示流体的粘度。
通过计算冷却水路雷诺数，可以判断流体的流动状态是否属于层流或湍流，从而进一步分析流体的传热特性。
当冷却水路雷诺数小于2100时，流体的流动状态通常属于层流，此时流体的流动较为稳定，传热效果较差。
而当冷却水路雷诺数大于4000时，流体的流动状态通常属于湍流，此时流体的流动较为紊乱，传热效果较好。
因此，在设计冷却系统时，通常会选择冷却水路雷诺数在2100到4000之间，以保证传热效果的最佳化。
冷却水路雷诺数的大小还会受到流体的粘度、温度和管道壁面的粗糙度等因素的影响。
当流体的粘度较高时，流体的流动状态更容易转变为湍流，从而提高传热效果；而当流体的温度较高或管道壁面粗糙度较大时，流体的流动状态更容易转变为层流，从而降低传热效果。
因此，在实际应用中，还需要综合考虑这些因素，进一步优化冷却水路雷诺数的选择。
冷却水路雷诺数是描述流体流动状态的一个重要参数，它对于冷却系统的设计和性能优化至关重要。
合理选择冷却水路雷诺数可以保证流体的流动稳定性和传热效果的最佳化。
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湿球温度τ= 进塔水温T1= 假设出塔水温T2= 进出水平均温度Tm=
进塔空气容重ρ=
原始参数
进塔空气容重ρ= 空气的相对湿度φ=
大气压力PA= 计算不同 温度为θ时的饱和水蒸汽压力P”vθ= 温度下的 温度为τ时的饱和水蒸汽压力P”vτ= 饱和水蒸 温度为T1时的饱和水蒸汽压力P”T1=
1.164959727 kg/m3 1.164832621 kg/m3
0.699121958 102.6782313 kPa 4.340121446 kPa 3.340152653 kPa 7.375028541 kPa 4.780556499 kPa 5.956472296 kPa 0.018940622 kg/kg 78.96647311 kJ/kg 0.027451774 kg/kg 100.7219839 kJ/kg
h1+Cw*Δt/K/λ= 0.622*P"T1/(PA-P"T1) Cd*T1+X(r0+Cv*T1)= 0.622*P"T2/(PA-P"T2) Cd*T2+X(r0+Cv*T2)= 0.622*P"Tm/(PA-P"Tm) Cd*Tm+X(r0+Cv*Tm)=
Cw*Δt*(1/(i"1-i2)+4/(i"m-im)+1/(i"2-i2))/6/K=
汽压力 温度为T2时的饱和水蒸汽压力P”T2= 温度为Tm时的饱和水蒸汽压力P”Tm=
计算进塔 进塔湿空气的含湿量X= 空气比焓 进塔湿空气的比焓h=
相当于进塔空气温度的饱和空气的含湿量X=
相当于进塔空气温度的饱和空气的比焓h=
循环水的比热Cw=
计算出塔 与冷却后水温相应的水的汽化热r12= 空气比焓 考虑蒸发水量散热的系数K=
0.046855115 kJ/kg 0.035705756 kJ/kg 0.032229061 kJ/kg 1.288793441
G/L=
A*λm= A= m= G/(3.6*ρ*F淋)=λ*Q/(3.6*ρ*F淋)=
0.632
1.29411549 1.72 0.62
1.103848431 m/s
冷却水最高计算温度
出水温度下饱和空气焓和进入塔内的空气焓 当Δt＜15℃时，冷却数N=
假设汽水比λ= 填料参数 特性数N'=
平均风速v=
10％的日平均气象参数 湿球温度 干球温度 大气压力 相对湿度 风速
说明： 输入变量 计算工具下 结果
载 1、免水责业声导明 航 2、上访的问所水有 业 3、导水航业的导用 航 4、不未保经证水本 业导航的明
30.4 ℃ 25.9 ℃
40 ℃ 32.1 ℃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ36.05 ℃
1/T*(0.003483*PA-0.001316*φ*P”vθ)= ρ汽+ρ干=
10^(2.0057173-3.142305(1000/T-
0.622*φ*P"vθ/(PA-φ*P"vθ) Cd*θ+X(r0+Cv*θ)= 0.622*P"vθ/(PA-P"vθ) Cd*θ+X(γ0+Cv*θ)=
出塔空气比焓h2= 相当于进水温度的饱和空气的含湿量X=
计算不同 相当于进水温度的饱和空气的比焓h= 温度下的 相当于出水温度的饱和空气的含湿量X= 饱和水蒸 相当于出水温度的饱和空气的比焓h= 汽的比焓 相当于进出水平均温度的饱和空气的含湿量
相当于进出水平均温度的饱和空气的比焓h=
进水温度下饱和空气焓和出塔空气焓差i"1进出水平均温度下饱和空气焓和进出塔平均
4.186 kJ/kg.℃ 2634.3706 kJ/kg
0.948993281 134.1038498 kJ/kg 0.048133406 kg/kg 155.446237 kJ/kg 0.030373614 kg/kg 109.994371 kJ/kg 0.038304987 kg/kg 134.5418505 kJ/kg
（焓差法）
25.9 ℃ 30.4 ℃
kPa
m/s
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