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这项冷却塔参数,你听过吗?

发表时间:2021-10-18 16:26

这项冷却塔参数,你听过吗?

原创 冷却设备 冷却设备 2020-07-28
均布系数,又称配水不均匀度。

顾名思义,它的出现,主要是用来反映冷却塔配水均匀的好坏程度的。早先多用于工业冷却塔设计中,因其配水均匀的好坏直接影响了填料热力性能的发挥,在动辄数千上万吨循环水量的冷却环境下,均布系数逐渐成为了人们不得不重视的参数之一。

可能会有人好奇,均布系数是否只是喷头配水性能的外在反映呢?

是,但不全是。

因为喷头作为冷却水喷洒的直接载体,理论上会对均布系数造成一定影响,但除此以外,均布系数还与喷头到填料的距离、水压、水流的相互冲击等有着密切关联。换句话说,它是集配水、喷淋、溅落于一体的综合性反映。


配水,即水流自进水管开始至喷头喷洒前的这一段过程。影响着区域水量的均匀分配。在冷却塔中主要包括槽式配水、管式配水、槽管结合式配水、池式配水等。见图1、图2。


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图1 机械通风冷却塔逆流式配水系统


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图2 机械通风冷却横流塔池式配水


喷淋,即水流自喷头喷洒下来的过程。因喷头形式不同(包括反射型、旋转型及上喷型等)也会出现不同的喷洒效果。


微信图片_20211018162854.jpg


图3 各式各样的喷头

溅落,水流喷洒后相互冲击、溅洒直至落在填料顶面的过程。这部分同样重要,目前的标准计算中对此部分考虑较少。


那么,均布系数又是如何计算的呢?


目前,较为常用的便是以单个喷头的径向水量分布为依据,取喷淋域内某一具有代表性的区域为统计范围,将所有邻近喷头对该区域各微元面积上的可触及落水量进行叠加,可获得该区域以微元为单位的水量分布状态,进而即可算出该区域的水量分布均方差,即均布系数。


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图4 水量的叠加过程演示


径向水量分布较为均匀的单个喷头相互辅之以合适的布置间距,便可获得满意的组合布水效果。


下式为配水均布系数的理论式:

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当然,实际计算中有着一套具体的方法供大家参考。具体可翻阅DL/T 742-2001《冷却塔塑料部件技术条件》中的附录R。


但目前该方法计算的前提是假定喷头间的水流相互不干扰、且每一个喷头的喷洒情况均相同。如此计算的结果与真实情况偏差多大,并没有给予详细的误差分析。


小编此前专门做过一次实验对比,来确定冷却塔中各喷头喷洒水流之间的相互影响程度如何,实验变量主要有喷头形式、淋水高度、水头三项。结果表明经计算得到的水量分布、均布系数等受喷洒水流之间的相互影响较大。与实际存在着较大误差。


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5 部分误差对比(左:实验,右:计算)


那么,均布系数的差异能够造成什么影响呢?


在冷却塔设计时,会直接影响到冷却塔的冷却效果,使得冷却数偏离设计值,对出塔水温会造成影响。


其对冷却塔热力特性的影响可近似按下式估算:

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小编在当时的实验中进行估算后发现,真实情况下的配水不均匀度造成的冷却数变化比理想设计计算下平均偏差超20%以上。


所以,想要得到符合实际的均布系数值,在实际喷洒水流相互干扰的情况下,建议进行多喷头组合喷淋实验来求得。


具体方法在《冷却塔工艺原理》一书中有详细讲解,感兴趣可自行翻阅。







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