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(jiǎn)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(shí)濕球溫度 (WBT)。在考慮了每種類型的相對(duì)優(yōu)勢(shì)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(shí)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(huì)偏高。運(yùn)行和維護(hù)成本相對(duì)較低。因此，只有對(duì)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(cuò)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(duì)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(cè)中給出的列線圖，對(duì)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(shí)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。膜式填料堵塞非常快，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(huì)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(gè)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(duì)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(chǔ)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(gè)小管。在每個(gè)小管中，等距放置五個(gè)小孔，在每個(gè)小孔下固定一個(gè)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(dòng)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(gè)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(zhǎng)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(zhǎng) 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(gè)小管。在每個(gè)小瓶中，五個(gè)小孔等距放置。由于管道細(xì)小且長(zhǎng)度短，因此通過每個(gè)小管道和通過每個(gè)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(gè)孔的速度為2.0m/s，所以可以充分濺水。水流過每個(gè)孔

每個(gè)孔的直徑

i。主配水管線長(zhǎng)度 = 0.6 m

主管線因摩擦造成的水頭損失，

ii.小邊管長(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)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(gè)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）。

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