自然通风湿式冷却塔配水计算
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冷却塔设计与测试中的几个问题一、工业冷却塔的‘非标化’更趋合理冷却塔是工业生产的辅助设备,是为工艺设备服务的。
这就决定了冷却塔的大小、型式及部件的组成必须适应水系统的要求和特点,也只有这样,设计出的冷却塔才有其经济及运行的合理性。
冷却塔服务的工艺设备各行业有所不同,现在从工艺设备的差异来看冷却塔的合理变化。
民用冷却塔所服务的对象都是制冷机,它要求冷却塔的水温是相同的,即:进塔水温37℃,出塔水温32℃。
所不同的是:制冷机的容量不同,不同的容量配不同大小水量的冷却塔,民用塔的冷却水量与其它工业冷却水量相比较小。
这就决定了民用塔可以做成标准型塔,为提高效益,民用塔的适用气温分成了两个档次,即:南方设计气温按湿球温度为28℃;北方按湿球温度为27℃。
电力行业的工艺设备都是汽轮机,它对冷却塔的水温要求都是按夏季90%保证率时,出塔水温不超出33℃,水温差因地因机组有所不同。
与民用塔相比它的冷却水量大的多,这就决定了不同的发电机组配套不同大小的冷却塔,同一机组在不同地理位置配的冷却塔的大小也应不同。
以常用的200MW机为例,其冷却水量为36000t/h左右,在北京地区(湿球温度为:24.4℃)配4500平方米自然通风冷却塔。
同样的机组在山西的大同(湿球温度为:19.0℃)需配用塔的淋水面积仅需3000平方米。
山西和北京都地处北方,若仅按民用塔的划分标准,大同就要多投入1500平方米的冷却塔投资。
而冶金、石油、石油化工以及其它工业领域的工艺设备千差万别,其不仅对水温的要求差别较大,而所需冷却水量的大小也都各不一样。
温差变化范围:8--20℃;出塔水温要求多层次:32℃、35℃、40℃等;水质有:净水、浊水、含有特种化学成份的水等等。
因此,只有针对不同的工艺系统特点,进行该系统的冷却塔的量体裁衣式的非标设计,哪怕是个别部件的非标设计才是合理的、经济的。
上述情况是从不同的工艺系统来认识冷却塔非标设计的必要性的,另一方面结合我国的国情,新建项目减少,改造项目却增多,这时地皮的占用的多少也越来越被重视。
冷却塔的工作原理:冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。
基本原理是:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后,自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动,湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内.当水滴和空气接触时,一方面由于空气与水的直接传热,另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,带到目前为走蒸发潜热,将水中的热量带走即蒸发传热,从而达到降温之目的.冷却塔的工作过程:圆形逆流式冷却塔的工作过程为例:热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内,通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换,高湿度高晗值的热风从顶部抽出,冷却水滴入底盆内,经出水管流入主机.一般情况下,进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气,水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差,当风机运行时,在塔内静压的作用下,水分子不断地向空气中蒸发,成为水蒸气分子,剩余的水分子的平均动能便会降低,从而使循环水的温度下降。
从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关,只要水分子能不断地向空气中蒸发,水温就会降低。
但是,水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去.当与水接触的空气不饱和时,水分子不断地向空气中蒸发,但当水气接触面上的空气达到饱和时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种动平衡状态。
蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量,水温保持不变.由此可以看出,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就容易降低。
冷却塔的分类:一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔.二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
冷却塔水量损失计算冷却塔水量损失计算水的蒸发损失WE=[(Tw1-TW2)Cp/R]*LCP:水的定压比热,取4.2KJ/KG.摄氏度,R:水的蒸发潜热2520KJ/KG ,L:循环水流量,(Tw1-TW2):温差。
例如你设计的温差是10度,就是10/600=1.67 %,每小时循环水量1000吨的话,每小时蒸发16.7吨,这是冷却塔全效时的蒸发量,如果低于这个量就是冷却塔设计有问题。
蒸发耗损量当冷却回水和空气接触而产生作用,把其水温降时,部分水蒸发会引起冷却回水之损耗,而其损耗量和入塔空气的湿球温度及流量有关,以数学表达式作如下说明:令:进水温度为T1℃,出水温度为T2℃,湿球温度为Tw,则*:R=T1-T2 (℃)------------(1)式中:R:冷却水的温度差,对单位水量即是冷却的热负荷或制冷量Kcal/h对式(1)可推论出水蒸发量的估算公式*:E=(R/600)×100% ------------(2)式中:E----当温度下降R℃时的蒸发量,以总循环水量的百分比表示%,600-----考虑了各种散热因素之后确定之常数。
如:R=37-32=5℃则E={(5×100)/600}=0.83%总水量或e=0.167%/1℃,即温差为1℃时的水蒸发量*:A=T2-T1 ℃----------(3)式中:A-----逼近度,即出水温度(T2)逼近湿球温度的程度℃,按热交换器设计时冷端温度差取值的惯例,宜取A≥3℃(CTI推进A≥5 oF即2.78℃),不是做不到,而是不合理和不经济。
水塔蒸发量计算第2.2.4条冷却塔的水量损失应按下列各项确定:一、蒸发损失;二、风吹损失;三、排污损失:四、冷却池的附加蒸发损失水量第2.2.5条冷却塔的蒸发损失水量可按下式计算:qc=K1ΔtQ式中qc——蒸发损失水量,t/h;Δt——冷却塔进水与出水温度差,℃;Q——循环水量,t/h;K1——系数,℃-1,可按表2.2.5采用。
火电厂自然通风冷却塔配水管、托架及各类配件安装施工组织设计编制:审核:时间:目录1、编制说明 (3)2、编制依据 (3)3、工程概况 (3)4、施工组织管理及人员配备 (3)5、施工方案 (5)6、施工工艺 (5)7、质量保证措施 (7)8、保证安全的技术措施 (7)9、保证工期的措施 (8)1、编制说明我公司针对火电厂自然通风冷却塔工程,根据冷却塔设计图纸及结构,为确保工程质量,特编写此方案。
2、编制依据2.1《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)2.2《火力发电厂水工设计规范》(DL/T5339-2006)2.3《冷却塔塑料部件技术条件》(DL/T742-2001)2.4《关于对冷却塔防火安全的通知》(83)水电规电设字第30号文(83)电生字监字第26号文2.5 GB/T19001:2008标准《质量手册》及公司作业指导书和有关法律、法规。
3、工程概况本次施工主要包括配水管、托架及各类配件的安装。
4、施工组织管理及人员配备4.1施工地点:火电厂4.2施工总体部署及说明工程的承包范围依据与电力烟塔工程公司签订的技术协议及合同,施工工期为25天完工。
开工前3天左右,材料进入现场,材料进入现场的同时,施工机具及设备进入现场,安装就位并试运转正常后待用。
4.3施工设备根据本工程的工作量,拟选用下列设备进入现场,见下表。
4.4施工进度计划如下:玻璃钢托架 10天UPVC配水管及喷溅装置 15天中间有交叉作业,总工期 25 天4.5施工组织网络图4.6人员配备人员组织采用分组施工的方式,统一调度各种工种的施工力量组织施工。
根据本次工程的工程量、进度要求等因素,高峰期2班倒,同时选用工人达15人,具体人员配备如下:总负责人: -----技术总工:-----现场负责人:------5、施工方案5.1施工前的准备5.1.1向全体施工人员进行技术交底。
5.1.2材料进厂,按工程所需的各种材料按品种、规格、数量,按使用的先后陆续进厂,所进厂的各种材料附带产品合格证。
火力发电厂湿式冷却塔水汽排放控制研究发布时间:2021-05-17T07:04:29.181Z 来源:《电力设备》2021年第1期作者:张增利[导读] 本文以某燃煤电厂湿式冷却塔为对象,探讨了湿式冷却塔白烟的产生机理以及白烟的控制方案,为类似工程提供参考。
(新疆天业(集团)有限公司 832000)摘要:本文以某燃煤电厂湿式冷却塔为对象,探讨了湿式冷却塔白烟的产生机理以及白烟的控制方案,为类似工程提供参考。
关键词:湿式冷却塔;水汽排放控制;改造;节水1 湿式冷却塔简介循环水冷却凝汽器中的乏汽后变成热水,需要重新冷却才能再使用。
自然通风逆流湿式冷却塔将热水通过竖管送入热水分配系统,然后通过喷溅装置将水洒到填料上;经填料后成雨状落入蓄水池,冷却后的水抽走重新循环使用。
塔筒底部为进风口,用人字网或交叉柱支承。
空气从进风口进入塔体,穿过填料下的雨区,和热水流动成相反方向流过填料与循环水进行传质传热,通过收水器回收空气中的水滴后,再从塔筒出口排出。
塔外冷空气进入冷却塔后,吸收由热水蒸发和接触散失的热量,温度增加,湿度变大,密度变小,由于塔内、外空气密度差异,在进风口内外产生压差,使得塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力,形成自然通风。
2 湿式冷却塔的白烟成因被加热后湿空气在塔内外压差的作用下排出塔外,与冷空气接触冷却会形成“白烟”现象。
根据湿空气热力学,在一定温度下,单位质量的空气能容纳的水蒸气最大质量称作饱和比湿H(单位g/kg干空气或kg/kg干空气),φ=1线即是不同温度下的饱和比湿连线。
H——饱和比湿,kg/kg干空气;φ——相对湿度,水蒸气分压与温度T下的饱和水蒸气分压的比值;PS——温度T下的饱和水蒸气压力,kPa;P——总压,近似于环境大气压力,kPa;T——温度,℃。
假设湿空气在冷却塔出口处的状态位于A(30℃,RH=96%,近饱和状态)点,环境温度的状态位分别位于B(15℃,RH=50%)、C (5℃,RH=50%)、E(-15℃,RH=50%)三点,AB、AC、AE可以视为不同大气温环境下,冷却塔出口湿烟气和大气混合的过程。
确定冷却塔循环水量的换算公式:1.冷却塔公称流量=主机制冷量(KW)x 1.2 x 1.25 x 861/(1000?t) (m3/h)2.冷却塔公称流量=主机制冷量(kcal/h)x 1.2 x 1.25 /(1000?t) (m3/h)3.冷却塔公称流量=主机制冷量(RT)x 1.2 x 1.25 x 3024 /(1000?t) (m3/h)4.冷却塔公称流量=主机(蒸发器)水流量(m3/h)x 1.2 x 1.25 (m3/h)4.冷却塔公称流量=主机(冷凝器)水流量(m3/h)x 1.2 (m3/h)式中:1.2—为选型余量 1.25—为冷凝器负荷系数,对溴化锂主机取1.65861—为1KW=861(kcal/h)3024—为1RT=3024(kcal/h)?t—冷却水进出水温差,国际工况下取?t=5℃ RT—表示冷吨冷却塔蒸发损失的计算公式:蒸发损失: E(%)=?t/600 x 100%=5/600 x 100%=0.83%?t—冷却水进出水温差,国际工况下取?t=5℃600: 水的蒸发热(kcal/kg)举例:已知主机制冷量100 x 104(kcal/h)电制冷冷水机组一台,需选多大的冷却塔?国际工况下满负荷运行一天(24h)该冷却塔蒸发损失水量是多少?计算:冷却塔公称流量=100 x 104 x1.2 x 12.5/?(1000x5)=300(m3/h)蒸发损失水量Q=300 x E (%) x 24h=300 x 0.83 x 24=59.8 (m3/天)美国冷吨=3024千卡/小时(kcal/h)=3.517千瓦(KW)1日本冷吨=3320千卡/小时(kcal/h)=3.861千瓦(KW)(注:1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。
)制冷技术中常用单位的换算:1马力(或1匹马功率)=735.5瓦(W)=0.7355千瓦(KW)1千卡/小时(kcal/h)=1.163瓦(W)1美国冷吨=3024千卡/小时(kcal/h)=3.517千瓦(KW)1日本冷吨=3320千卡/小时(kcal/h)=3.861千瓦(KW)摄氏温度℃=(华氏°F-32)5/9(注:1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。