冷却塔的通风阻力计算
在设计新的冷却塔时,首先要选定冷却塔的型式,根据给定的工作条件决定冷却塔的基
本尺寸和结构,其中包括淋水装置的横截面面积和填料高度、冷却塔的进风口、导风装置、
收水器、配水器等,并选定风机的型号和风量、风压,这样就需要对冷却塔内气流通风阻力
作比较准确的计算。
1. 冷却塔的通风阻力构成
冷却塔的通风阻力,即空气流动在冷却塔内的
压力损失,为沿程摩阻和局部阻力之和。通常把冷
却塔的全部通风阻力从冷却塔的进口到风机出口分
为10个部分进行计算,如图所示:
1p——进风口的阻力;
2p——导风装置的阻力;
3p——空气流转弯的阻力;
4p——淋水装置进口处突然收缩的阻力;
5p——空气流过淋水装置的阻力(摩擦阻力和局部阻力);
6p——淋水装置出口处突然膨胀的阻力;
7p——配水装置的阻力;
8p——收水器的阻力;
9p——风机进口的阻力;
10p——风机风筒出口的阻力。
冷却塔的通风总阻力 : izp (1)
2.冷却塔的局部通风阻力计算
如前所述,冷却塔总的局部阻力包括进风口、导流设施、淋水装置、配水系统、收水器
以及风筒阻力(包括风机进出口)、气流的收缩、扩大、转弯等部分。各局部阻力可按下述公
式来计算:
gvPiii2
2
i
(毫米水柱) (2)
式中: i ——各局部阻力系数;
iv——相应部位的空气流速(米/秒);
i——相应部位的空气比重(公斤/米3);
g
——重力加速度。
而冷却塔的总局部阻力可写成:gvPhiii22i(毫米水柱)
由于气流密度在冷却塔内变化很小,所以在球求解时,各处的密度值均取冷却塔进、出
口的几何平均值。
气流通过冷却塔各种部件处的速度,可先根据风机特性曲线及热力计算时确定的气水比
选择风量G(公斤/时)后,由下式确定:
10...3,2,1
10...3,2,1
3600F
G
v
冷却塔各部件处局部阻力系数3,2,1值的确定:
(1)进风口 55.01
(2)导风装置式中:Lq25.01.02
q
——淋水密度(米3/米2·小时);
L
——导风装置长度(米)。
(3)进入淋水装置处气流转弯:5.03
(4)淋水装置进口处突然收缩: cpFF0415.0
cpF——淋水装置的截面(m2)。
(5)淋水装置 ZKqe15
式中:e——单位高度淋水装置的阻力系数;
K——系数;
Z
——淋水装置高度(m)。
淋水装置的阻力亦可以从试验资料直接查得,若需改变形水装置的尺度时,其阻力降的
近似值计算可参阅资料。
(6)淋水装置出口突然膨胀2061cpFF
(7)配水装置323713.15.0FFFFcpcp
式中:3F——配水装置中气流通过的有效截面积(米2)
cp
F
——塔壁内的横截面积(米2)。
(8)收水器式中:22228125.0FFFFcpcp
式中:2F——收水器中气流通过的有效截面积(米2);
cp
F
——塔壁内的横截面积(米2)。
(9)风机进口
9可根据下式确定:cpFF4091
0——根据0
Dl
查表取值;
4
F
——收缩后的截面积(㎡);
cp
F
——收缩前的截面积(㎡);
2
sin8
124
cp
F
F
式中:—摩擦系数;可采用0.03。
(10)风机凤筒出口(扩散筒) p110
式中: —-风筒速度分布不均匀而影响修正系数,根据0/lD ;
p——根据0Dl查表取值。
由上述计算,我们得到冷却塔的总通风阻力,然后再确认它是否与风机的额定风量下
所能提供的风压相适应。如果相适应且又能满足热力性能要求,则该冷却塔的设计计算完成。
若不适应就要选用另外的风机或改变冷却塔部件的结构尺寸,重新计算空气的流动阻力,经
过多次反复直到既满足风机的风压要求又满足热力性能时为止。