CT小型玻璃鋼冷卻塔設(shè)計(jì)方法論

玻璃纖維冷卻塔可用于散熱過程。本文簡要介紹小型玻璃鋼冷卻塔的設(shè)計(jì)方法。小型圓形玻璃鋼冷卻塔（CT）廣泛用于中央空調(diào)行業(yè)等各種排熱應(yīng)用。沒有全面的設(shè)計(jì)方法。因此，本文介紹了小型水玻璃鋼冷卻塔的設(shè)計(jì)。

FRP 冷卻塔通常設(shè)計(jì)用于夏季使用的平均每小時濕球溫度 (WBT)。在考慮了每種類型的相對優(yōu)勢后，選擇了帶飛濺填充的引風(fēng)逆流 CT。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算 CT 特征和高度。填充結(jié)構(gòu)選自常用的填充配置。下面介紹 CT 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

1. WBT和DBT的選擇：例如夏季（4-7月），站點(diǎn)每小時平均濕球溫度為20.3℃，干球溫度為25.4℃。

2.塔型選擇：自然通風(fēng)玻璃鋼冷卻塔往往體積較大，外形呈雙曲線，初投資較高。 CT出來的冷水溫度很難嚴(yán)格控制，用WBT的方法會偏高。運(yùn)行和維護(hù)成本相對較低。因此，只有對于非常大的安裝，CT 才是首選。另一方面，機(jī)械牽伸玻璃纖維冷卻塔 (MD CT) 的容量可能非常小，成本較低，冷卻面積較大，并且接近 WBT 方法。強(qiáng)制 MD CT 導(dǎo)致更多濕熱空氣從 CT 排出，作為鼓風(fēng)機(jī)的吸力。錯流式 RT 的熱效率較低，再循環(huán)較多，需要更多維護(hù)，并且對于給定的冷卻能力，需要更多的塔容積。綜合考慮以上因素，選用導(dǎo)流逆流式小型玻璃鋼冷卻塔CT。

3.設(shè)計(jì)參數(shù)：建議根據(jù)以下數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)FRP冷卻塔：

Design WBT is 20.3°C

Designed DBT is 25.4°C

大氣壓為92.0 kPa

CT進(jìn)水溫度為35℃

CT出水溫度為30℃

水流量 m 為 1,200 kg/h 或 l/hiv。 L/G 比率：MD CT 通常設(shè)計(jì)用于 0.75 至 1.5 的水氣流量 (L/G) 比率。 CT 的 L/G 比率選擇為 1.2。塔體特性計(jì)算：根據(jù)濕度圖，進(jìn)風(fēng)口的焓值，hi = 62.42 kJ/kg

出風(fēng)口的焓值，

ho = 62.42 + 1.2 x 4.186 x (35 -30) = 87.54 kJ/kg

4.玻璃鋼冷卻塔容量：玻璃鋼冷卻塔的容量計(jì)算如下。

塔的特性

CT capacity = m Cw DT

(因?yàn)? TR = 3.52 kW)

5.塔的橫向截面：根據(jù)佩里手冊中給出的列線圖，對于上述設(shè)計(jì)參數(shù)，塔面積計(jì)算如下。

CT 的水濃度為 4,898 升/小時平方米。

CT 的水流量為 1200 l/h。

圖1：常用的填充CT示意圖。注：(a) 和 (b) 為飛濺填充，其他為膠片類型填充。

據(jù)此計(jì)算CT面積為0.245平方米。

因此，選擇截面為0.5 m x 0.5 m的CT。

八。填充類型：CT 中待冷卻的水被噴灑到填充物上，從而在水和氣流之間提供較大的接觸面積?？赡馨l(fā)生的傳熱程度取決于填料的表面積。在引風(fēng)機(jī) CT 中，空氣被風(fēng)扇沿著填充物吸入?，F(xiàn)代 CT 使用兩種基本類型的填充：飛濺型和薄膜型。影響填料選擇的因素是其傳熱性能、維護(hù)、壓降、成本和耐用性。膜式填料堵塞非?？?，導(dǎo)致更大的壓降，需要更多的維護(hù)，盡管膜式填料的熱性能更優(yōu)越。由于桿之間存在間隙，防濺式填料不會堵塞，從而降低了壓降并減少了維護(hù)需求。因此，選擇飛濺型填充。常見的填充幾何圖形如圖 1 所示。為該項(xiàng)目選擇了三角形飛濺條（幾何形狀 a）。由于這是一個小型 CT，因此選擇了正常幾何形狀的一半。

6.塔高：塔高直接使用體積傳遞系數(shù) (Ka/L) 計(jì)算得出，如下所示。

對于所選的填料類型，l = 0.295，n = 0.5

根據(jù)方程，

柱體積

因此, 列高度 = 1.2 m

7.空冷塔填料結(jié)構(gòu)：填料基體的整體尺寸選擇剛好小于塔的尺寸，以便保留在塔內(nèi)。因此，填充矩陣的尺寸為 0.49 x 0.49 x 1.2 m 高。

8.冷水集水箱：集水箱的作用是收集餡料中的水，不至于溢出。因此，集水區(qū)面積必須大于填充區(qū)。填料面積為0.5米×0.5米，集水坑面積選為0.6米×0.6米。玻璃鋼冷卻塔在運(yùn)行過程中，應(yīng)在水箱中儲存最小量的水，以迅速達(dá)到穩(wěn)定的溫度。因此，集水坑的高度選擇為0.25m，集水坑內(nèi)最多可容納90升水進(jìn)行循環(huán)。

9.布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：布水系統(tǒng)的作用是將間歇泉中的熱水均勻地噴灑在填充基質(zhì)上。為確保在填充物上均勻噴灑熱水，建議在主分配管的兩側(cè)等距放置五個小管。在每個小管中，等距放置五個小孔，在每個小孔下固定一個錐形板以濺水。下面介紹詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。

塔的設(shè)計(jì)水流量為 1,200 l/h (= 1.2 m3/h)。

冷卻水排放管路最佳水流速度為1-3m/s。因此，吸入側(cè)和排出側(cè)都選擇了 19 mm 的管道。

水流速度

速度，

運(yùn)動粘度，n = 0.788 e-6 m2/ for water at 32.5 攝氏度（熱水和冷水的平均值） s

雷諾數(shù)，

Re 4,000 至 106 的摩擦系數(shù)

由于摩擦導(dǎo)致的管道壓頭損失，

a)吸水側(cè)蓋：水泵安裝在冷水箱側(cè)面，吸水管位于水箱底部。吸管直徑為 19 毫米。泵吸入口將有一個止回閥 (NRV) 而不是底閥。

我。輸入損耗 =

ii. NRV 損失

其中 z 是 19mm NRV 上的電阻率 = 1.9

iii。泵吸入管長度= 0.3 m

吸入管因摩擦引起的水頭損失，

iv.集水坑吸水管中心以上水位=0.2m

v。凈正吸入壓頭=0.2-(0.035+0.135+0.027)

=0.003m

b)出料側(cè)壓頭：充填高度為1.2m。額外的 0.4 m 占據(jù)了主集管。排放管線（長 1.6 m）將向熱源供水。

我。系統(tǒng)靜壓頭 = 1.6 m

ii.由于摩擦而導(dǎo)致排放管中的水頭損失，

iii.熱源水頭損失 = 3.5 m（典型值）

iv.排放頭 = 1.6 + 0.146 + 3.5 = 5.319 m

c) 分配系統(tǒng)：主要分配接頭的尺寸為 19 mm。為確保在填充物上均勻噴灑熱水，建議在主分配管的兩側(cè)等距放置五個小管。在每個小瓶中，五個小孔等距放置。由于管道細(xì)小且長度短，因此通過每個小管道和通過每個小孔的水流量是相等的。

各小管內(nèi)的水流

可以認(rèn)為各小管內(nèi)保持相同的水流速度（1.18m/s到主管）。因此，小管的直徑

可以認(rèn)為水通過每個孔的速度為2.0m/s，所以可以充分濺水。水流過每個孔

每個孔的直徑

i。主配水管線長度 = 0.6 m

主管線因摩擦造成的水頭損失，

ii.小邊管長度=0.24 m

雷諾數(shù)Re

小邊管水頭損失

iii.通過 2mm 孔的出口損失水頭

總分配系統(tǒng)高度 (THDS) = 0.055 + 0.092 + 0.204 = 0.351 m

所需的總水頭 = (5.319 + 0.351) - 0.003 = 5.667m

十三。水泵額定值：水泵總揚(yáng)程5.7m，要求1.2m3/h。

電機(jī)和泵所需的功率

h - 電機(jī)+泵的效率（考慮到低容量，取 25%）

功率

選擇具有以下規(guī)格的市售電機(jī)+泵。

吸入管線和排出管線的內(nèi)部尺寸：19 毫米，速度 = 2700 轉(zhuǎn)/分，230 伏，交流電，單相，50 赫茲，92 瓦，600-1600 升/小時和 3-15 米水頭。

在泵的排放管路上，將安裝帶閥門的再循環(huán)管路以進(jìn)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處的擋板，用于減少夾帶的水顆粒（如果有）和潮濕空氣。除漂器應(yīng)提供最小的氣流阻力和最小的漂移損失。建議使用 490 毫米長和 50 毫米寬的板（在 25 毫米處彎曲 90° 以形成“V”形）來制作除水器。在一定數(shù)量的此類單元之間放置一個墊片以形成矩陣并直接安裝在填充矩陣上方。

引風(fēng)機(jī)：塔的L/G比為1.2，所以通過塔的氣流為。為此，選擇了額定流量為 1500 m3/h 的 1.5 kW 風(fēng)扇（帶有用于流量控制的吸力側(cè)擋板）。