布水器是冷卻塔中的關(guān)鍵部件。其作用是使水均勻分布到填料中，增大水汽接觸界面，汽化部分水，帶走熱量，降低水溫。其成本不高但對冷卻塔的冷卻效率影響很大，因此有必要對其進(jìn)行深入研究。布水器的類型有多種，有孔板式、管道式、溢流式、噴淋式等，應(yīng)用最廣泛的是旋轉(zhuǎn)式布水器。

布水器的工作原理：冷卻水通過進(jìn)水管流入布水管，然后通過布水管上的噴嘴孔形成水流，噴灑到布水器上。關(guān)于冷卻塔的填料。由于噴嘴孔的直徑比較小，水流有一定的速度。根據(jù)作用力和反作用力的原理，通過與水流方向相反的力使布水管旋轉(zhuǎn)，使水流不斷地分配到冷卻塔的填料上。布水器看似簡單，但確定各部分的參數(shù)非常重要，并且參數(shù)之間存在一定的邏輯關(guān)系。下面根據(jù)設(shè)計步驟給出各參數(shù)的確定原則。

1.噴孔直徑的確定

理論上，噴孔直徑越小、噴孔數(shù)量越多，布水的均勻性越好。但如果噴嘴孔太小，則容易堵塞，且加工也困難。最小值應(yīng)≥0.003m。另外，還必須綜合考慮流量。

2.噴嘴流量的確定

大型冷卻塔或小型冷卻塔的噴嘴流量應(yīng)大致相同。因為如果噴嘴孔的流量太小，反作用力就會太小，旋轉(zhuǎn)速度就會很小甚至停止。如果噴孔流量太大，流體阻力損失的能量就大，噴霧不均勻，產(chǎn)生水霧。一般流量為0.8-2.5m。 /s 是合適的。

3.孔數(shù)的確定

冷卻水量L已知。布水器上的開孔數(shù)n除以每個噴孔的平均流量即可得到。 。但各噴嘴孔的位置尚未確定，無法計算流量。值得注意的是，噴嘴流量的變化近似線性，故取支管半半徑處的流速為平均流速u_O'，噴嘴數(shù)量計算出孔數(shù)。

由于每個噴孔的流量不同，最終的噴孔數(shù)量可能不等于該值，而是由噴孔位置一一計算過程確定。這是計算的初始值。

4.配水管截面積的確定

配水管截面積與配水的均勻性密切相關(guān)。如果截面積太小，會影響配水管兩端噴嘴的流量；截面積過大，會增加旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，降低轉(zhuǎn)速，增加磨損。由于流量是矢量且可以疊加，因此認(rèn)為冷卻塔布水器噴嘴流量是法向流量和離心力流量的疊加。

正常流量的含義是固定多孔液體分布器噴嘴流量均勻或較小直徑液體分布器噴嘴流量均勻的設(shè)計方法（不考慮離心力）。主要內(nèi)容可概括為：要使各噴孔流量相等，必須同時滿足兩點。 (1)每個噴孔必須有足夠的阻力，阻力越大，噴孔流量越均勻； (2)布水管的截面積必須大于各噴孔截面積之和。該比值越大，噴孔流量越大。越是統(tǒng)一。根據(jù)文獻(xiàn)[9]，如果布水管的截面積為各噴孔截面積之和的3倍，就可以保證正常流量均勻。

5.布水管最佳開孔位置的確定

冷卻塔的布水管一般采用等距開孔。這種開孔方法會造成噴涂不均勻。填料中心單位面積流量太高，兩端單位面積流量太小。這是因為冷卻塔是圓柱形的，橫截面積與直徑的平方成正比。該方法用于設(shè)計噴嘴流量相等時布水器的最佳開啟位置。但這種方法不適用于冷卻塔布水器，因為冷卻塔的截面積較大，布水管的離心力不可忽視。這里有必要建立噴嘴流量隨離心力變化時的最佳開啟位置的計算方法。優(yōu)化的基礎(chǔ)是讓每個小孔噴射的面積相等，每個噴嘴孔兩側(cè)的環(huán)面積也相等，實現(xiàn)等面積均勻噴射。

6.轉(zhuǎn)速的確定

轉(zhuǎn)速過低，會影響布水質(zhì)量，并可能造成堵轉(zhuǎn)；如果轉(zhuǎn)速≥40r/min，水滴會四處飛濺。一般以20-30r/min為宜。

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