机械通风冷却塔的选型设计计算_郭全信

、弥弥弥弥召弥弥召弥弥弥)召尹沂欢炒妙从兢溉效久众只众欢兢灿炒触炒效炒机械通风冷却塔的选型设计计算郭全信·罗忠信咨之二:多丫妞之岁之岁岑尧只`毛拼岑德丫咨丫怒:多七丫七丁咨咨洛七七丫签丫七七丫介袋袋袋袅袋袋袋袋(代袋袋气本文介绍新乡市化肥厂机械通风式冷却塔的选型设计计算,供小氮肥厂冷却水系统改造时参考。一、冷却水配水方案的选择目前小氮肥厂冷却水的设计和使用,大都采用直流用水系统。为了达到既不浪费冷却水,又能满足工艺要求,选择较为合理的配水方案是重要的,同时它也是设计冷却塔的计算基础。为此,我们参考有关资料及本厂改造前实际耗水情现,作出了本厂循环冷却水的供水配水方案,见表一。本厂改造前实际耗水{循环冷却水配水方案(年产1.5万吨合成氨)水温要求(℃)耗水量(T/TNH3)夏季水温(℃)耗水量(T/TNH3)耗水量(T/时)表下||lù序号合成压缩铜洗冷冻变换碳化吸氨计30~37深井混合,出水超40℃24、3431~3230~3318~2830~32<11030、3794.0188.0<11330~37122.5245.061.4180.080.0385.0/行了八曰八U…八UnU八ljn口OóJ件<56.5<62.1<73.0<130.0碳化回水30~3530~3230~3630~3534~37193.0碳化回水2143567<496.0569.7{`270’。二、气象参数(1)空气计算温度冷却构筑物是按夏季气温进行设计计算的。但由于夏季最高温度值在一年中的时间极短,不宜在计算中采用,所以一般空气计算温度是根据生产工艺对水温要求的严格程度,按一定的保证率确定“’。计算温度的整理方法很多`2’。我们取用了1976年至1080年五年内每年的五月一卜五日到九月十五日中,每天第2、8、14、20时的干湿球温度观察值的平均值(昼夜平均干、湿球温度)来编绘保证率曲线。气象资料来自河南省新乡地区气象局,保证率的汁算方法举例如下。例如,从气象资料查得,这五年内在所统计的天数之中,昼夜平均干球温度在26℃(即自26.0℃到26.9℃)的总天数为84天,大于26℃的总天数为143天,故等于或大于26℃的累积天数为143+84一27天,再除以5,得平均每年的累积天数为227/5一45.5天,从而得出平均每年中昼夜平均干球温度DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.1982.03.018臼妇汀.1,等于或大于26℃的天数的保证率等于或大于26℃的天数_45.5_军所统计的天数+1一114-由此得保证率曲线如图一=里均鱼生平均每:39.8肠。di11,一i一际粤(2)、了式中,TZ—进、出冷却塔水的温度,℃;12—进、出冷却塔空气的含热量;l奋材卜、_,“`}一~一~、~阳卜一~\、研’一~\、、,`〔\}矛,,l助{,吕、、`、、、摊\、气~一一一~~~人.一`~一J_~一~一碑,一~目J一一山~一一一一一-一-。膝必4`巧口即,口`乐`走幸飞(2)风速通常采用多年夏季六、七、八三个月平均风速或最热月平均风速。我们采用五年的六、七、八三个月的平均风速。由气象资料得平均风速值为1.74(米/秒)。(3)大气压力通常采用多年夏季平均气压或最热月平均气压.我们采用的是五年六、七、八三个月的平均气压。由气象资料得平均气压值为996.6毫巴=哥x996.6mmHg二747.4mmHg三、热力计算机械通风冷却塔是一种比较完善的塔型,是本设计采用的塔型。热力计算的方法分为理论方法和经验方法两大类。理论计算方法是以蒸发理论为基础,根据热交换和物质交换的基本关系,冷却过程中热量与湿量的平衡而导出的冷却过程的方程式来进行计算的。机械通风塔冷却过程中热力计算的基本方程式如下:dT11,一i。aAZ,,、=p湿-卜于一气1少七dT—水在冷却塔内dz高度内的温降;id—空气在冷却塔dz高度内烩的增量;i“—空气的饱和焙,大卡/公斤;a—冷却塔填料的比表面积,米2/米“;A—冷却塔的断面积,米,;Z—冷却塔高,米;日湿—含湿量传质系数,公斤/米2·时;L—水的流量,公斤/时;G—空气.流量,米“/时。式(1)、(2)中的两边都是无量纲.式中的左方是以烩为推动力的热力学关系式,它是随冷却任务及冷却环境为转移的,表示冷却任务的大小与塔的形式、构造无关。式子的右方表示冷却塔本身所具有的冷却能力,它取决于冷却塔淋水装置的构造尺寸及水气流量的关系,也称为冷却塔的特性。当完成任务所需要的冷却数和采用的冷却塔所能供应的冷却数,二者相等时才能很好的完成冷却任务。所谓经验方法是指(l),(2)式的解法很多,有的很繁琐,经验得出,由于焙差法(冷却数法)计算比较简单,能满足计算精度,故在实际的计算中应用较为普遍。有的甚至还用近似公式进行计算。(1)完成冷却任务所需要的冷却数的计算。在外界气.