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YNZT型玻璃钢双曲线自然通风冷却塔三、计算方法热力计算书冷却塔的热力计算采用两种计算方法，第一种方法为试差法，第二种方法为图表求解法。一、已知条件1、试差法1、气象参数：干球温度（θ1）31 ℃湿球温度（τ）28 ℃大气压力（P0）97.7KPa最大相对湿度（Φ）0.7980878982、工况条件：试差法计算的所用的公式全部编入计算机的程序，并列出数次试差的记录，循环水量（Q）12000m³/h进水温度（t1）43 ℃出水温度（t2）33 ℃工况水温降（Δt）10 ℃3、所用冷却塔的基本参数：1淋水面积（F1）2400m22出风口处有效面积（FT）1017m23进风口高度（H1）4.8m4有效高度（H0）68m5进风口平均直径（Dz）58.4m6淋水密度（q）5m3/m2h74、所用淋水填料的特性参数：8该冷却塔采用PVC淋水填料，波形为Z形波，淋水填料的有效高度1米。9a、淋水填料的特征数N’N’=1.76λ0.5810b、淋水填料的阻力特性ΔP△P/ρ=AVm1112二、设计计算采用试差法计算的结果如下：1、热力计算的目的：通过热力计算求证实际出水温度t2≤32℃2、初始参数： ２、图表法a、干球温度θ时的进塔空气密度ρ11.078186444kg/m³b、进塔空气焓h191.77451216KJ/kgc、进水温度t1时的饱和空气焓h1〃198.9153034KJ/kg3、所用计算公式：a、冷却塔热力计算基本公式：N=∫Ｃｄt/h″-hN值的计算采用幸普逊两段积分法，公式如下：N=[（Δt/k6）Cm[1/（h2〃-h1）＋4/（hm〃-hm）＋1/h1〃－h2）]h1—为进塔空气焓KJ/kgh2—为进塔空气焓KJ/kg第1页hm—为平均空气焓KJ/kg四、结论tm—平均进水温度tm=(t1+t2)/2 ℃h1〃—进塔水温t1时的饱和空气焓KJ/kgh2〃—进塔水温t2时的饱和空气焓KJ/kghm〃—进塔水温tm时的饱和空气焓KJ/kgb、所需参数的计算公式： ⑴、进塔空气相对湿度的计算公式：Φ=[（Pτ〃-AP0（θ1-τ）]/Pθ1〃 ⑵、进塔干空气密度：ρ1=[（P0-ΦPθ1〃）×1000]/[287.14（273+θ1）] ⑶、饱和空气的水蒸汽分压在0～100℃时的计算公式：lgPt〃=2.0057173-3.142305（1000/T-1000/373.16）+8.2lg（373.16/T）-0.0024804（373.16-T） ⑷、气水比的计算公式：λ=3600ρ1Vm/1000q ⑸、进塔空气焓的计算公式：h1=1.006θ1＋（2500＋1.858θ1）×[ΦPθ1〃/（P0-ΦPθ1〃）] ⑹、温度为t时的饱和空气焓计算公式：ht〃=1.006t+（2500+1.858t）×[Pt〃/（P0-Pt〃）] ⑺、出塔空气焓的计算公式：h2=h1＋（CΔt/kλ） ⑻、塔内空气的平均焓计算公式：hm=（h2＋h1）/2 ⑼、出塔空气干球温度的计算公式：θ2=θ1＋（tm-θ1）×(h2-h1)/(hm-h1) ⑽、出塔干空气密度的计算公式：(设Φ=1)ρ2=[（P0-Pθ2〃）×1000]/[287.14（273+θ2）] ⑾、平均空气密度的计算公式：ρm=（ρ2＋ρ1）/2 c、冷却塔抽力的计算公式：Z=H0g（ρ1-ρ2）d、冷却塔阻力的计算公式：ΔP=ξρmVm2/2 公式中：k=1-t2/［586-0.56（t2-20）]C—水的比热，C=4.187KJ/Kg℃第2页⑴、假定风速，求t2～Vm关系曲线假定风速为：0.8、1.0、1.2、1.4m/s附图假定风速出水温度气出比交换数填料特征数比较结果Vmt2 λNN＇N-N＇=00.832.820.6210351.6477111.1834014080.464309540.28179065131.640.7762941.9403831.3469140690.593468470.305851271.230.680.9315532.2813011.4971489570.784152210.34373025采用试差法计算的结果如下：风速Vm（m/s）0.811.2出水温度t2（℃）32.8231.6430.68⑵、假定风速，求Z～Vm关系曲线假定风速进塔空气密度出塔干球温度出塔空气密度冷却塔抽力Vmρ1θ2ρ2Z0.81.07818639.046661.01165200444.33855111.07818638.088811.01870861939.63602271.21.07818637.315271.02431252935.9015768冷却塔抽力计算的结果如下：风速Vm（m/s）0.811.2抽力Z（KPa）44.3439.6435.90⑶、假定风速，求ΔP～Vm关系曲线假定风速平均空气密度填料通风阻力其余通风阻力总阻力VmρmΔP1ΔP2ΔP0.81.0449196.64225815.8447817422.487039711.04844810.4135724.8410683335.25464081.21.05124915.0356235.8667360650.9023557冷却塔阻力计算的结果如下：风速Vm（m/s）0.811.2阻力ΔP（KPa）22.4935.2550.90⑷、用求出的t2～VmZ～VmΔP～Vm三条关系曲线作图，见附图。⑸、采用图表法计算的结果如下：a、出水温度t2＝31.753℃b、填料处风速Vm＝1.0634m/s第4页v=1.0634m/st2～v关系曲线ΔP～v关系曲线Z～v关系曲线0.70.80.91.01.11.220254035301.3V（m/s）ΔP（Pa）t（C）热力计算书附图Z～v、ΔP～v、t2～v关系曲线1510t2=32.753℃30313233三、计算方法冷却塔的热力计算采用两种计算方法，第一种方法为试差法，第二种方法为图表求解法。1、试差法试差法的求解主要是应用了冷却塔热力计算中的两个等式，即：⑴、填料的特性数N＇等于热工的交换数N即N＇-N=0⑵、冷却塔的抽力Z等于冷却塔的阻力ΔP即Z-ΔP=0在两个等式中有两个变量即出水温度t2和填料横截面的风速V试差法计算的所用的公式全部编入计算机的程序，并列出数次试差的记录，其记录的数据列入下表：出水温度假定风速特性数交换数比较抽力阻力比较t2VmN＇NN＇-NZΔPZ-ΔP33.491.0251.2292341.22971-0.0004837.5591337.347310.211819331.051.4063471.406977-0.0006338.2888939.16977-0.8808833.381.0511.2472241.2463840.00083937.0922636.971830.12042732.931.0661.4187371.419198-0.0004637.9962138.00876-0.0125633.211.0921.2752161.2734320.00178540.3388239.933820.40499532.751.111.4524131.4496420.00277141.234441.23605-0.001632.71.0951.2784791.278616-0.0001440.4915540.218010.27354232.231.1091.4530541.452850.00020441.1787741.23375-0.0549832.751.011.354711.3516350.00307536.3705836.04730.3232832.281.0251.5415151.5409110.00060537.158437.105080.053325采用试差法计算的结果如下：⑴、出水温度t2＝32.75℃，（N＇－Ｎ）／N＇＜1.0‰⑵、填料处风速Vm＝1.063m/s（Z－ΔP）/Z＜1.0‰ ２、图表法 图表法的求解做出三条关系曲线： a、出水温度t2与风速Vm的关系曲线，即t2～Vm关系曲线。 b、冷却塔抽力Z与风速Vm的关系曲线，即Z～Vm关系曲线。 c、冷却塔阻力ΔP与风速Vm的关系曲线，即ΔP～Vm关系曲线。求出三条关系曲线后，以风速Vm为横坐标将三条关系曲线画在坐标图上。由Z～Vm曲线和ΔP～Vm曲线的交点做直线与t2～Vm曲线相交求出冷却塔的出水温度t2和相的应风速Vm。计算步骤：a、应用填料的特性数N＇等于热工的交换数N，即N＇-N=0的关系式假定风速，用试差法求出t2～Vm关系曲线。b、假定风速，进行冷却塔抽力的计算，求出Z～Vm关系曲线。c、假定风速，进行冷却塔阻力的计算，求出ΔP～Vm关系曲线。第3页四、结论根据当地的气象参数及技术条件，本工程选用一座YNZT600平方米的玻璃钢双曲线自然通风冷却塔。采用两种计算方法对该冷却塔进行了热力计算，计算结果如下表：试差法图表法出水温度t232.7531.3131‰填料处风速Vm1.0631.06341‰用两种方法计算出的结果，误差均在千分之一以内。实际出水温度t2=31.32℃五、其他因素的影响1、在干球温度26.8℃,湿球温度24℃,相对湿度80％的条件下进水温度℃40414243出水温度℃31.0331.1931.3231.45水温降Δt8.979.8110.6811.55从上述数据中可以看出:在同等的气象条件下,随着进水温度的提高,出水温度的变化不大,而水温降随着进水温度的提高而增大.2、在进水温度42℃,相对湿度80％的条件下湿球温度℃24252627出水温度℃31.3231.8832.4533.03水温降Δt10.6810.129.558.97从上述数据中可以看出:在进水温度和相对湿度一定的条件下,随着湿球温度的提高,出水温度随着升高,而水温降随着进水温度的提高而降小.第5页附图第6页v=1.0634m/st2～v关系曲线ΔP～v关系曲线Z～v关系曲线0.70.80.91.01.11.220254035301.3V（m/s）ΔP（Pa）t（C）热力计算书附图Z～v、ΔP～v、t2～v关系曲线1510t2=32.753℃30313233