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CT小型玻璃钢冷却塔设计方法论

玻璃钢冷却塔可用于排热过程。本文简要介绍了小型玻璃钢冷却塔的设计方法。小型圆形玻璃钢冷却塔(CT)广泛用于各种排热应用,例如中央空调行业。没有全面的设计方法。因此,本文描述了小型水玻璃钢冷却塔的设计。
 
玻璃钢冷却塔通常设计用于夏季要使用的地方的平均每小时湿球温度(WBT)。在考虑了各种类型的相关优点之后,选择了带有飞溅填充的引风逆流CT。 CT的特征和高度是根据经验关系来计算的。填充结构是从常用的填充配置中选择的。 CT系统的详细设计说明如下。
 
1.WBT和DBT的选择:例如,夏季(4月至7月)某个站点的每小时湿球平均温度为20.3摄氏度,干球温度为25.4°C。
 
2.塔类型的选择:自然通风玻璃钢冷却塔往往很大,以双曲线轮廓构建,初始投资很高。很难严格控制从CT出来的冷水的温度,而采用WBT的方法将会很高。运维成本相对较低。因此,仅对于非常大的安装,CT是首选。另一方面,机械通风玻璃钢冷却塔(MD CT)的容量可能非常小,价格较低,冷却范围更大,并且可以获得接近WBT的方法。强制MD CT导致更多的热湿空气从CT排出,作为对鼓风机的抽吸。横流RT的热效率较低,具有更多的再循环功能,需要更多的维护,并且对于特定的冷却能力,需要更多的塔体积。考虑到以上所有因素,选择了引流逆流小型玻璃钢冷却塔CT。
 
CT小型玻璃钢冷却塔

3.设计参数:建议根据以下数据设计玻璃钢冷却塔:
设计WBT为20.3°C
设计DBT为25.4°C
大气压力为92.0 kPa
CT的进水温度为35°C
从CT出来的水温为30°C
水流量m为1,200 kg / h或l / hiv。 L / G比率:MD CT通常设计为水与空气的流量(L / G)比率为0.75至1.5。选择CT的L / G比为1.2。塔特性的计算:根据干湿图,入口空气的焓,hi = 62.42 kJ / kg
出风的焓,
 
ho = 62.42 + 1.2 x 4.186 x(35-30)= 87.54 kJ / kg
 
4.玻璃钢冷却塔容量:玻璃钢冷却塔的容量计算如下。
塔的特性
 
CT容量= m Cw DT
 
 
 
(因为1 TR = 3.52 kW)
 
5.塔的横截面:根据佩里手册中给出的诺模图,对于上述设计参数,塔面积的计算如下。
 
CT的水浓度为4,898升/小时平方米。
流向CT的水流量为12​​00 l / h。
 
图1:常用填充CT的示意图。注意:(a)和(b)是飞溅填充,其他是胶片类型填充。
据此,CT的面积被计算为0.245平方米。
因此,选择横截面为0.5 m x 0.5 m的CT。
八。填充类型:将要在CT中冷却的水喷洒到填充上,该填充可在水和气流之间提供较大的接触面积。可能发生的传热程度取决于填充物的表面积。在引风机CT中,通过风扇沿着填充物吸入空气。现代CT使用两种基本类型的填充:飞溅类型和薄膜类型。影响填充物选择的因素是其传热性能,维护,压降,成本和耐用性。薄膜类型的填充物非常快地被塞住,导致更多的压降,并且需要更多的维护,尽管薄膜类型的热性能优越。由于杆之间的间隙,飞溅型填充物不会被塞住,从而减少了压力降,并且需要的维护也更少。因此,选择飞溅类型填充。常用的填充几何形状如图1所示。为项目选择了三角形的飞溅条(几何形状a)。由于这是一个小的CT,因此选择了普通几何尺寸的一半。
 
6.塔的高度:塔的高度直接使用以方程式表示的体积传递系数(Ka / L)来计算,如下所示。
 
对于所选填充类型,l = 0.295,n = 0.5
 
根据等式,
 
塔容积
 
因此,塔高= 1.2 m
 
7.空冷器塔填料结构:选择填充矩阵的总尺寸刚好小于塔架尺寸,以便可以将其保留在塔架内。因此,填充矩阵的尺寸为0.49 x 0.49 x 1.2 m的高度。
 
8.冷水集水箱:集水箱的功能是从填充物中收集水而不会溢出。因此,集水池的面积必须大于填充面积。填充物的面积为0.5 m x 0.5 m,集水池的面积选择为0.6 m x 0.6 m。在玻璃钢冷却塔运行期间,要在水槽中存储最少量的水,以快速达到稳定温度。因此,集水槽的高度选择为0.25 m,从而在集水槽中最多可容纳90升水以进行循环。
 
9.配水系统的设计:配水系统的功能是将间歇泉的热水均匀地喷洒在填充基质上。为了确保在填充物上均匀喷洒热水,建议在主分配管道的两侧各等距设置五个小管道。在每条小管中,等距放置五个小孔,在其下方固定有一个锥形板,以将水从每个孔中溅出。详细设计过程如下所述。
 
塔的设计水流量为1,200 l / h(= 1.2 m3 / h)。
 
冷却水排放管线内的最佳水速为1-3 m / s。因此,在吸入侧和排出侧均选择了19 mm的管道。
 
水流速度
 
速度,
 
运动粘度,水在32.5摄氏度(冷热水的平均值)下的n = 0.788 e-6 m2 / s
 
雷诺数,
 
对于Re 4,000至106,摩擦系数
 
由于摩擦,管道中的压头损失,
 
a)吸水侧盖:泵将安装在冷水水箱的侧面,使吸水管在水箱的底部。吸管直径为19毫米。泵吸入口将具有止回阀(NRV),而无底阀。
 
一世。入场损失=
 
ii。 NRV的损失
 
其中z是19毫米NRV上的电阻系数= 1.9
 
iii。泵吸入管长度= 0.3 m
 
由于摩擦,吸管中的压头损失,
 
iv。污水池中吸水管中心上方的水位= 0.2 m
 
v。净正吸头= 0.2-(0.035 + 0.135 + 0.027)
 
= 0.003 m
 
b)排放侧头:填充高度为1.2 m。额外的0.4 m占用主集管。排放管线(长度为1.6 m)将向热源供水。
 
一世。系统的静压头= 1.6 m
 
ii。由于摩擦,排放管中的压头损失,
 
iii。热源的水头损失= 3.5 m(典型值)
 
iv。排放头= 1.6 + 0.146 + 3.5 = 5.319 m
 
c)分配系统:主分配接头的尺寸为19 mm。为了确保在填充物上均匀喷洒热水,建议在主分配管道的两侧各等距设置五个小管道。在每条小管中,等距放置五个小孔。由于管道小且长度短,因此通过每个小管道以及每个小孔的水流是相等的。
 
每条小管中的水流
 
可以认为,在每条小管中都保持相同的水速(与主管的水速为1.18 m / s)。因此,小管的直径
 
可以认为,通过每个孔的水的速度为2.0 m / s,因此可以充分溅水。水流过每个孔
 
每个孔的直径
 
一世。主配电线长度= 0.6 m
 
由于摩擦,干线的水头损失,
 
ii。小侧管长度= 0.24 m
 
雷诺数Re
 
 
小侧管的水头损失
 
iii。通过2毫米孔的出口损失压头
 
配送系统总高度(THDS)= 0.055 + 0.092 + 0.204 = 0.351 m
 
所需总扬程=(5.319 + 0.351)-0.003 = 5.667m
 
十三。泵的额定值:泵的总扬程为5.7 m,要求为1.2 m3 / h。
 
电机和泵所需的功率
 
h-电机+泵的效率(考虑到低容量,取为25%)
 
力量
 
选择具有以下规格的市售电动机+泵。
 
吸入和排出管线的内部尺寸:19毫米,速度= 2700 rpm,230 V,交流电,单相,50 Hz,92瓦,600-1600 lph和3-15 m扬程。
 
在泵的排放管路上,将安装带阀门的再循环管,以进行流量控制(如果需要)。
 
除水器:除水器基本上是指放置在填料出口处的挡板,用于将携带的水颗粒(如果有的话)与潮湿的空气一起还原。除漂移器应提供最小的气流阻力和最小的漂移损失。拟用490毫米长和50毫米宽的板(在25毫米处弯曲90°形成“ V”形)制成除水器。一定数量的此类单元之间应放置一个垫片,以形成矩阵,并直接安装在填充矩阵的上方。
 
引风机:塔的L / G比为1.2,因此流过塔的空气流量为。为此,选择了额定功率为1500 m3 / h(带有用于流量控制的吸风侧风门),1.5 kW的风扇。