冷却水和特性数计算

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）。

冷却塔相关知识点及计算1、机械通风冷却塔主要由配水系统，淋水填料，通风筒，集水池等组成，以下关于机械通风冷却塔各部分组件的作用和设计要求叙述中，哪项正确？（A）A、配水系统的作用是把热水均匀分布到整个淋水面积上B、淋水填料的作用是分散气流，提高空气和水的良好传热传质交换作用C、通风筒的作用是导流进塔空气，消除进风口涡流区D、池（盘）式配水系统由进水管、消能箱、溅水喷嘴组成【解析】B淋水填料的作用是分散水流；C通风筒（一般位于顶部）的作用是减少气流出口动能损失，防止或减少从冷却塔排除的湿热空气回流到冷却塔进风口；池（盘）式配水系统由进水管、消能箱、配水池组成。

配水池通过配水管嘴或配水孔布水。

2、组成一个敞开式冷却循环冷却水系统必不可少的设备有哪些？（ABCD）A.水泵B、冷却构筑物C、冷却水用水设备D、水质稳定处理设备【解析】循环冷却水系统通常按照循环水是否与空气直接接触而分为密闭式系统和敞开式系统。

敞开式循环冷却水系统一般由用水设备（制冷机、空压机、注塑机）、冷却塔、集水设施（集水池等）、循环水泵、循环水处理装置（加药、过滤、消毒装置）、循环水管、补充水管、放空及温度显示和控制装置组成。

3、关于机械通风冷却塔及其部件、填料叙述中，不正确的是哪一项？（C）A、循环水质差，悬浮物含量高时，宜采用槽式配水系统B、小型逆流式冷却塔宜采用旋转管式配水系统C、循环水水质硬度高容易产生结垢时，宜采用鼓风式冷却塔D、淋水填料是机械通风冷却塔的关键部位【解析】冷却水有较强腐蚀性时，采用鼓风式冷却塔4、关于冷却塔构筑物类型的叙述中，不正确的是哪几项？（AC）A、冷却构筑物可分为敞开式、密闭式和混合式三类B、水面冷却物可分为水面面积有限的水体和水面面积很大的水体两类C、混合通风横流式冷却塔可分为点滴式、薄膜式和点滴薄膜式三类D、喷水冷却池与喷流式冷却塔都属于自然通风中的冷却构筑物【解析】A项是对冷却塔的分类；C项是对填料的分类5、以下关于湿式冷却塔类型及构造的叙述中，不正确的是哪几项？（ABC）A、湿式冷却塔构造中淋水填料是必不可少的B、湿式冷却塔中只有喷流式冷却塔是无风孔的C、湿式混合通风冷却塔按气水接触方向可分为逆流式和横流式两类D、喷雾式冷却塔的主要缺点是对水质、水压要求高【解析】A一般喷射式湿式冷却塔无填料B无风孔和无电力风机是两回事C湿式混合通风冷却塔只有逆流式D正确，喷雾式冷却塔是喷射式冷却塔的一种6、机械抽风式逆流冷却塔内，下列哪几项主要组成部分的相对位置布置错误？（BC）A、淋水填料布置在集水池上面、风机的下面B、淋水填料布置在配水系统的下面，风机的上面C、除水器布置在淋水填料的上面、配水系统的下面D、配水系统布置在淋水填料的上面、风机的下面【解析】见P254图，主要组成部分由上而下的顺序是风机、除水器、配水系统、填料、集水池7、下列哪几种湿式冷却塔，能采用池式配水系统？（BC）A、风筒式逆流冷却塔B、机械通风横流式冷却塔C、自然通风点滴式横流冷却塔D、机械通风薄膜式逆流冷却塔【解析】池式冷却塔适用于横流式冷却塔。

水,油冷却特性曲线测试实验
一、实验目的
了解冷却塔的工作原理和工作过程，观测水在冷却塔中的冷却过程及水和空气进行传热传质的热力过程。

了解和掌握实验测试仪表的应用。

掌握冷却塔热力性能测量方法和热力计算方法。

二、实验原理与性能测试内容
冷却塔利用蒸发冷却原理使热水降温以获得循环冷却水的装置。

热水从塔上部向下喷淋，与自下而上的湿空气流接触。

装置中部有填料，用以增大两者的接触面.积和接触时间。

热水与空气间进行着复杂的传热与传质过程，总的效果是水份蒸发，吸收汽化潜热，使水温降低。

考核冷却塔的传热传质性能指标，主要有冷却效率、冷却能力、气水比、交换数、容积散质系数、比电耗和噪声，工业测量中，还需考核塔的漂水率。

本实验从工程热力学教学角度出发，主要包括冷却塔的冷却效率、冷却能力、汽水比、补充水量和噪声等内容。

三、实验装置简介
本实验装置主要有如下几部分组成:冷却塔本体，循环水泵，电磁流量计，温度变送器，温湿度仪，风温风速仪等设备和仪表组成。

其工作原理是:水由冷却塔接水盘中抽出，被送到加热装置中加热，经加热过的水又被送回到冷却塔的进水管并由布水器将水均匀分布在冷却填料上，与空气进行传热传质的热质交换过程，降温后再回
到冷却塔的接水盘中，连续不断地将热水通过冷却塔冷却后回到加热器。

机械通风冷却塔工艺设计规范GB／T 50392-20161 总则1．0．1 为规范机械通风冷却塔工艺设计，做到技术先进、经济合理、节能环保，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于工业企业新建、改建和扩建中开式机械通风冷却塔的工艺设计。

1．0．3 机械通风冷却塔工艺设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语2．0．1 冷却塔 cooling tower把冷却水的热量传给大气的设备、装置或构筑物。

2．0．2 开式冷却塔 opened cycle cooling tower冷却水与空气直接接触的冷却塔。

2．0．3 闭式冷却塔 closed cycle cooling tower冷却水与空气不直接接触的冷却塔，包括干式、湿式、干湿复合式闭式冷却塔。

2．0．4 淋水密度 water loading填料区域水平投影面单位时间和单位面积上的喷淋水量。

2．0．5 气象参数 meteorological parameters冷却塔设计时采用的大气压力、干球温度、湿球温度、相对湿度、自然风向和风速。

2．0．6 逼近度 approach冷却塔的出水温度与进塔空气湿球温度之差值。

2．0．7 水温差 range冷却塔进水温度与出水温度之差值。

2．0．8 气水比 mass ratio of dry air and water through cool-ing tower 进入冷却塔的干空气与冷却水的质量流量之比，以λ表示。

2．0．9 任务曲线 demand curve在设计气象参数、进出塔水温一定的条件下，由不同的气水比λ计算出的一组冷却数Ω，表示为Ω和气水比λ的关系曲线[Ω＝f(λ)]，在双对数坐标上为Ω随λ增大而降低的曲线。

2．0．10 冷却塔(填料)热力特性曲线 characteristic curve冷却塔(填料)散热性能特性数Ω′与气水比λ的关系曲线[Ω′＝f(λ)]，在双对数坐标上为Ω′随λ增大而增大的直线。

换热器冷却水出口温度计算换热器冷却水出口温度是换热器工作过程中的一个重要参数，它直接影响着换热器的热效率和工作效果。

换热器冷却水出口温度的计算需要考虑多个因素，包括换热器的类型、换热介质的流量和温度、换热器的传热面积等等。

首先，换热器的类型对于冷却水出口温度的计算有着重要影响。

常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器和螺旋板式换热器等。

不同类型的换热器在传热效果和操作方式上存在差异，因此在计算冷却水出口温度时，需要考虑具体的换热器类型以及其传热特性。

其次，换热介质的流量和温度也是影响冷却水出口温度的重要因素。

换热介质的流量越大，其在换热器中的停留时间就会越短，换热效果也会相应减弱。

另外，换热介质的温度越高，其对冷却水的换热带来的热负荷也会增加。

因此，在进行冷却水出口温度的计算时，需要充分考虑换热介质的流量和温度。

此外，换热器的传热面积也是影响冷却水出口温度的重要因素。

传热面积的大小直接影响着换热器的传热效果，传热面积越大，换热效果就会越好。

因此，在计算冷却水出口温度时，需要根据实际情况确定换热器的传热面积，并结合其他因素进行综合考虑。

最后，为了更准确地计算换热器冷却水出口温度，还可以借助计算软件和模拟仿真技术。

通过建立合理的数学模型，结合实际工况参数，可以对换热器的工作过程进行全面分析和计算，从而得到更准确的冷却水出口温度结果。

综上所述，换热器冷却水出口温度的计算涉及多个因素，包括换热器的类型、换热介质的流量和温度、传热面积等等。

在实际应用中，需要根据具体的工况参数和计算方法，综合考虑这些因素，从而得到更为准确的换热器冷却水出口温度。

通过合理的计算和分析，可以指导实际操作中的换热器运行和优化，提高换热效率和工作效果。

《机械通风冷却塔工艺设计规范》（征求意见稿）ICSGB中华人民共和国国家标准P GB/Ｔ50392-201X 机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling tower for mechanical ventilation（征求意见稿）201X− XX − XX 发布201X − XX − XX 实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling towerfor mechanical ventilationGB/Ｔ50392-201X主编部门: 中国工程建设标准化协会化工分会批准部门: 中华人民共和国住房和城乡建设部实施日期: 201X年X月X 日中国计划出版社201X 北京前言本规范是根据中华人民共和国住房和城乡建设部建标[2013]169号文件的要求进行修订。

本规范修编组在总结了我国自本规范发布以来，国内循环冷却水系统机械通风冷却塔的设计、运行经验，去除了不适用的条、款，增补了塔型设计与选择的条文，新增加了冷却塔的消雾、消噪声章节，结合国内外机械通风冷却塔的先进技术和成熟的经验，在广泛征求国内有关单位和专家的意见的基础上，修订而成。

本规范的内容有7章，包括：总则，术语，一般规定，气象参数的确定，设计计算，塔型及部件设计，环境保护，另有1个附录。

本规范由住房和城乡建设部负责管理，中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理，由东华工程科技股份有限公司负责具体技术内容的解释。

本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交东华工程科技股份有限公司（地址：安徽省合肥市望江东路70号，邮编：230024），以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中国石油和化工勘察设计协会东华工程科技股份有限公司参编单位：中国成达工程公司中化工程沧州冷却塔技术有限公司上海理工大学江苏海鸥冷却塔股份有限公司参加单位：广州览讯科技开发有限公司主要起草人：韩玲项元红王进友章立新蒋晓明马强徐东溟包冰国刘婧楠彭昕目次1总则 (1)2术语 (2)3一般规定 (4)4气象参数的确定 (8)5设计计算 (9)5.1热力计算中常用参数计算95.2逆流式冷却塔工作特性115.3横流式冷却塔工作特性115.4热力工作点计算125.5阻力计算135.6水量计算155.7水力计算166塔型及部件设计 (19)6.1塔型196.2集水池206.3进风口206.4填料216.5配水系统226.6收水器236.7风筒236.8风机247环境保护 (25)7.1冷却塔消雾257.2冷却塔消噪声26附录A 逆流式冷却塔塔体阻力系数计算方法 (27)本规范用词说明 (32)附：条文说明 (33)Contents1 General provisions (1)2 Terms (2)3 General requirements (4)4 Determination of meteorological parameters 85 Design calculations 95.1Calculation of commonly used thermodynamic parameters 95.2 .............................................. C ounter-flow cooling tower characteristics 105.3 .................................................. Cross-flow cooling tower characteristics 115.4 ............................................................................. Design point calculation 125.5 ................................................................................. R esistance calculation 125.6 ........................................................................... Calculation of Capacity 145.7 ................................................................................. Hydraulic calculation 166 Selection of tower type and components 196.1 ................................................................................ S election of tower type 196.2 .................................................................................... Cooling water basin 206.3 ........................................................................................................ Air inlet 206.4 ................................................................................................................. F ill 216.5 .......................................................................... Water distribution system 226.6 .................................................................................................. Eliminators 236.7 ...................................................................................................... C ylinders 236.8 ................................................................................................... Fan system 247. Environmental protection7.1 .................................................... A nti-fogging measures of cooling tower 247.2 ........................................................ A nti-noise measures of cooling tower 25 AppendixA:Calculation method of Counter-flow cooling tower body resistance coefficient 27Explanation of wording in this code (32)Addition：Explanation of provisions (33)1总则1.0.1 为了经济、合理、安全地发挥机械通风冷却塔在循环冷却水系统的重要作用，使机械通风冷却塔的设计规范化、合理化，制定本规范。

冷却塔是水与空气进行热交换的一种设备，它主要由风机、电机、填料、播水系统、塔身、水盘等组成，而进行热交换主要由在风机作用下比较低温空气与填料中的水进行热交换而降低水温。

冷却塔的降温及耗水量分析：在冷却塔的水气热交换中，水蒸发吸收潜热、湿空气升温吸收显热，是冷却水温度降低的原因。

据热平衡原理有：Q= r×I+ C×C L×ΔT，Kcal/h ⑴或Q=L O×（t1-t2），Kcal/h ⑵式中，Q：冷却水释放的热量，即是冷却水塔的热负荷或制冷量；r：水的蒸发潜热，Kcal/h；I：水的蒸发量 Kg/h；C：空气的比热Kcal/kg.℃；C L：空气的质量流量Kg/hΔT= T2-T1：空气通过水塔的温升，℃；L O：冷却水的质量流量，Kg/h；t1-t2：冷却水进出塔的温差，℃。

众所周知：水的蒸发潜热是很大的（约 2427.9KJ/KG或 580Kcal/KG）而空气的比热则是很小的（0.2Kcal/kg℃），所以两种热量传递方式中，尤其是在气候温度比较高时，水的蒸发吸收的热量是引起冷却水降温的主要原因，而水、气之间的温差传递则是次要的，二者比值将随着气候条件而变化。

通常，可设水蒸发吸热占总散热量的 75~80%，温差传热占 20~25%，并以此比值估计水塔的空气用量，但是实际上则不然，许多资料表明，实测数据亦证实，水蒸发吸收的热量随气候条件变化是很明显的，高可达 95%以上，低则小于 75%，了解冷却水塔的工作原理，就不难进行耗水量分析，如不考虑冷却水系统的漏损，则冷却水的消耗包括如下三部分：①冷却水的部分蒸发：部分水蒸发引起冷却水消耗是正常的、必须的，其消耗量不仅同冷却水本身的质量、流量、降温幅度（即热负荷）有关，同时还和入塔空气的温度（包括干球温度和湿球温度）和质量流量有关，为了向用户提供较可信的蒸发数据，在收集并分析有关数据的基础上，用试验方法验证，测得数据用如下公式计算的：e=G(X2-X1)/L×100%式中：e：水的百分蒸发量，%；G：空气的质量流量 kg/h或kg/min；L：冷却水的质量流量，kg/h或 L/min；X2-X1：空气在出塔和入塔时的含湿量 kg/kg；下表列出收集的文献数据及的实测数据，不难看出文献值的平均值与实测值是极其接近的。

冷却水温和cop之间的关系曲线
冷却水温度和COP（Coefficient of Performance，性能系数）之间的关系是非常重要的，它直接影响到制冷系统的效率和能源消耗。

通常情况下，冷却水温度和COP之间存在着一个反比关系。

当冷却水温度较低时，COP往往较高；而当冷却水温度较高时，COP往往较低。

这是因为制冷系统需要将热量从冷却水中提取出来，如果冷却水温度较低，那么系统相对来说更容易实现这一过程，能够更有效地进行热交换，从而提高COP。

而当冷却水温度较高时，热交换的难度增加，系统的效率相应下降，COP降低。

需要注意的是，冷却水温度和COP之间的关系并非线性的，而是存在一定的曲线特性。

在一定范围内，随着冷却水温度的增加，COP的下降趋势会逐渐变得平缓，直至趋于稳定。

这是因为随着冷却水温度的上升，制冷系统需要投入更多的能量来保持相同的冷却效果，从而导致COP下降。

然而，在一定温度范围内，增加冷却水温度对COP的影响并不明显。

因此，为了提高制冷系统的效率，可以通过控制冷却水温度来实现。

在实际应用中，可以通过调节冷却水的流量、增加冷却水冷却效果等方法来调整冷却水温度，以达到最佳的能效表现。