冷却水系统的设计计算
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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)。
标准冷冻水流量=制冷量(KW)*5(度温差)冷却水流量=(制冷量+机组输入功率)(KW)*5(度温差)水流量计算1、.冷却冷却水流量水流量:一般按照产品样本提供数值选取,或按照如下公式进行计算,公式中的Q为制冷主机制冷量L(m3/h)= [Q(kW)/(~5)℃]X~2、冷冻水流量:在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组,可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。
如果考虑了同时使用率,建议用如下公式进行计算。
公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。
L(m3/h)= Q(kW)/(~5)℃3、冷却水补水量一般1为冷却水循环水量的1~%.1 水侧变流量对冷水机组性能的影响在传统的空调水系统设计中,通过冷水机组的冷冻水和冷却水的流量基本保持不变。
认为只有维持定流量,才能确保盘管的换热效果,流量减小时,在换热盘管表面可能会出现层流状态,降低换热效果;同时,流量过小时,蒸发器还会出现冻结的危险,当流速小于一定值时,水中若含有腐蚀性物质,会对盘管造成腐蚀。
随着控制技术的发展,冷水机组的控制系统越来越先进。
目前,不同类型的冷水机组均能实现冷量的自动调节。
冷水机组能量调节功能的进步使得其水侧变流量设计成为可能,同时也凸显水泵应改变以不变应万变之策,而应以变应变。
事实上,目前,多数冷水机组允许蒸发器流量在额定流量的50%~100%以内变化。
当蒸发器采用变流量运行时,其流量随着用户负荷的变化而变化,当用户负荷变小时,蒸发器的冷冻水流量变小,冷水机组的控制系统根据实际需冷量减小制冷剂流量,导致蒸发器盘管内制冷剂流速偏离了最佳流速值,冷水机组制冷系统的整体性能降低。
衡量蒸发器变流量运行能否节能的标准不单是冷冻水泵运行时节能多少,而还应考虑蒸发器变流量运行造成冷水机组COP值下降而损失的能耗,再考虑变流量运行的负荷时间频度。
由于控制技术的进步,控制系统可以保证压缩机始终在高效区运转,使得冷水机组蒸发器变流量时的性能不会下降很多。
敞开式循环冷却水循环补充水量的计算方法工业项目中用水的相当一部分是用作敞开式循环冷却水的补充水,其中补充水的绝大部分是用来弥补因蒸发而引起的循环冷却水量的损失。
环评报告中在进行水平衡分析时考虑循环冷却水的补充水用量时即遇到一个问题,补充水量到底怎么去核算呢?蒸发水量的准确计算对于水平衡分析和废水污染源分析有着至关重要的影响。
在敞开式循环冷却水系统[注1]中,循环水是通过对流、蒸发、辐射三种方式将热量传递到空气中。
夏季蒸发传热掌控总传热量的主导地位,冬季对流传热占总传热量的一半左右。
总体来说循环冷却水损失量以蒸发损失为主,严格来说,要精确计算蒸发损失水量应根据进入和排出冷却塔的空气的含水量计算,实际上是不可行的,通常环评报告、期刊规范中冷却循环冷却水蒸发水量计算是采用理论或经验公式计算。
常见的有以下几种:公式1:Qe=Qr*△t*C/γ(式中:Qe指蒸发水量;Qr指循环冷却水量;△t指冷却水进、出冷却塔的温度之差;C指水的热容[注2];γ指蒸发潜热[注3])此公式的意义:冷却水由进口温度t1一降低到出口温度t2时放出的显热[注4]需要通过在进口温度t1下蒸发一定的水量而带走。
此公式的缺点:只考虑了对流、蒸发、辐射三种热量传递方式中的一种。
其中,化工、石化项目中,进却塔温度通常为40℃,出却塔温度通常为30℃,为了计算方便,直接使用公式:Qe=0.0015Qr×△t Qm=Qe+Qp,N=Qm/Qp(式中:Qm为循环水系统的补充水量,Qe为蒸发水量,Qp 为排污水量,N为系统浓缩倍数。
)一般的,循环冷却水量Qr、冷却水进、出冷却塔的温度之差△t、系统浓缩倍数N是已知的。
根据公式:N=Qm/Qp=Qm/Qm-Qe=Qm/(Qm-0.0015Qr△t),假设Qr△t=1,则N=Qm/(Qm-0.0015),Qm=0.0015N/(N-1),得出函数曲线图:当系统浓缩倍数N超过5时,循环水系统补充水量Qm无明显变化。