冷卻塔冷卻效率評(píng)價(jià)管理方法

冷卻塔冷卻效率評(píng)價(jià)方法摘要：利用圖形法和EXCEL電子表格編程,對(duì)冷卻塔冷卻效率作出簡(jiǎn)單直觀的判斷,既方便又準(zhǔn)確,大大簡(jiǎn)化了計(jì)算程序。1前言冷卻塔的熱力計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，手算程序尤其繁瑣，并且還涉及到查表，而目前市場(chǎng)上雖然有一些商業(yè)性的軟件，但大部分是針對(duì)小型玻璃鋼冷卻塔設(shè)計(jì)的，對(duì)于大型的工業(yè)冷卻塔而言，計(jì)算起來(lái)誤差較大，并且使用起來(lái)不方便，圖形法分析能省去計(jì)算，但存在只能定性分析而不能定量分析等缺陷，考慮到焓差法計(jì)算是冷卻塔熱力計(jì)算的基礎(chǔ)理論，結(jié)合冷卻塔工藝熱平衡圖，筆者采用EXCEL電子表格設(shè)計(jì)了熱力計(jì)算程序，只需具備EXCEL編輯公式的能力就可直接操作，操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。非常適合于從事冷卻塔設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的工程技術(shù)人員使用。2理論分析………….(1)Q：冷卻水量，m3/h

βxv:容積散質(zhì)系數(shù)，kg/m3hk:蒸發(fā)水量散熱系數(shù)

i,i”空氣焓值，飽和焓值，kJ/kg

Cw:水的比熱，kJ/kg℃式(1)中右邊表示冷卻塔的冷卻任務(wù)的大小,稱冷卻數(shù)或交換數(shù)。與設(shè)計(jì)的進(jìn)出水水溫、溫差以及大氣氣象條件決定的,左邊為選定的淋水填料所具有的冷卻能力，稱冷卻特性數(shù),與選擇填料的熱力性能和氣水比有關(guān),對(duì)于給定的冷卻任務(wù)而言,可以選擇適當(dāng)?shù)奶盍弦约疤盍象w積來(lái)滿足冷卻任務(wù)。（1）式右邊可用1所示的冷卻塔工藝熱平衡形象地表述水與空氣之間的關(guān)系及焓差推動(dòng)力。圖1:冷卻塔工藝熱平衡圖1中AB線為飽和焓曲線，與進(jìn)出水溫度t1和t2有關(guān)，CD線為空氣操作線，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)為進(jìn)塔空氣焓，D點(diǎn)對(duì)應(yīng)為出塔空氣焓，CD線與取決于大氣條件、氣水比λ以及溫差。其中,tm為平均溫度，。3評(píng)價(jià)切結(jié)合圖1的瓦原理，利用注EXCEL陸編程計(jì)算冷景卻效率，可嘴以簡(jiǎn)化查表跡步驟，既方錄便又快捷。找圖6：冷卻烤塔冷卻數(shù)計(jì)植算表格的表慘頭制作么首先設(shè)計(jì)如合圖6所示的鮮表頭，圖中歡B～H項(xiàng)為茶設(shè)計(jì)者直接要填入數(shù)值,愚I～X項(xiàng)為澤計(jì)算機(jī)自動(dòng)孫顯示值處,針下面分步介敬紹自動(dòng)計(jì)算滿表格的設(shè)計(jì)肚。筆1).飽和廳水蒸汽壓力勝的計(jì)算蝕

計(jì)算飽端和水蒸汽壓較力槽式中T=2防73+θ（甲θ為空氣溫里度℃）饅Pq擁?擇=98.0姐65誦×常10憲E汪（kpa）父則相當(dāng)于濕宿球溫度τ的歌水蒸氣壓力章編寫(xiě)方法是票用鼠標(biāo)單擊湊K6處，然瞧后在如圖所垮示的編輯輸輝入=98.把065*1擠0^(0.早01419致6-3.1筋42305跪*(100妙0/(27貞3+D6)鋪-1000狂/373.機(jī)16)+8厭.2*Lg指(373.榆16/(2香73+D6嶄))-0.香00248撞04*(3丙73.16在-(273炕+D6))妥),輸完之傲后單擊編輯毒欄右側(cè)的等誠(chéng)于號(hào)，待屏爸幕彈出對(duì)話量框，再單擊棕“Ente鏈r”鍵，此哥時(shí)相當(dāng)于濕孝球溫度τ水?dāng)_蒸氣壓力公資式編輯完畢繭。同理，相沉當(dāng)于干球溫卸度θ的水蒸巷氣壓力編寫(xiě)習(xí)方法是用鼠壇標(biāo)單擊L6貍處，將上式晚中的D6改不為E6即可揚(yáng)。簽2）.相對(duì)撇濕度的計(jì)算塘相對(duì)濕度可孕按進(jìn)行計(jì)算，萍則相對(duì)濕度乘的編寫(xiě)方法斤是用鼠標(biāo)單稈擊M6處，災(zāi)然后在如圖艇所示的編輯頑欄輸入=（酷K6-0.品00066朗28*F6植*(E6-撐D6)）/由L6,輸完胖之后單擊編小輯欄右側(cè)的孟等于號(hào)，待壤屏幕彈出對(duì)著話框，再單叛擊“Ent位er”鍵，結(jié)此時(shí)相對(duì)濕都度的公式編躬輯完畢。壩3)濕空氣兄容重的計(jì)算器濕空氣容重最可按進(jìn)行計(jì)算，漁則濕空氣容套重編寫(xiě)方法仗是用鼠標(biāo)單虹擊N6處，滑然后在如圖毒所示的編輯左欄輸入=蔑(F6-M棚6*L6)慎/0.28疑7/(27惠3+E6)遺+M6*L薦6/0.4淺615/(術(shù)273+E孩6)，輸完規(guī)之后單擊編猛輯欄右側(cè)的跡等于號(hào)，待撤屏幕彈出對(duì)乒話框，再單縣擊“Ent坑er”鍵，刻此時(shí)濕空氣尼容重公式編撿輯完畢。丸4）氣水比筑的計(jì)算氣水比按進(jìn)行計(jì)算，里則氣水比編磁寫(xiě)方法是用催鼠標(biāo)單擊O惕6處，然后尸在如圖所示暈的編輯欄輸慚入=N6曲*H6/1渴000/G雄6，輸完之割后單擊編輯泛欄右側(cè)的等賄于號(hào)，待屏武幕彈出對(duì)話詳框，再單擊琴“Ente猛r”鍵，此公時(shí)氣水比公星式編輯完畢鑼。繩5）飽和空猴氣焓的計(jì)算糾為方便統(tǒng)一式的公式編輯拳，同時(shí)省去隱查表的步驟遙，可引入內(nèi)噸田秀雄泥[1]獅給出飽和焓頸與溫度的關(guān)濫系式:效,即圖中聾的AB線，征此關(guān)系式在興20～40喬℃誤差僅為教1%，因此毛t忘1獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的飽和肆空氣焓的編值寫(xiě)方法是鼠證標(biāo)單擊P6動(dòng)處，然后在污如圖所示的振編輯欄輸入然=8.2瞇65-0.枕24*B6厘+0.02杏54*B6據(jù)^2，輸完算之后單擊編叮輯欄右側(cè)的瓣等于號(hào)，待示屏幕彈出對(duì)部話框，再單交擊“Ent峽er”鍵，友此時(shí)t1對(duì)資應(yīng)的飽和焓或公式編輯完律畢。t窗2緞、t劍m匠對(duì)應(yīng)的飽和波焓編寫(xiě)方法浙同t壓1顆對(duì)應(yīng)的飽和系空氣焓的編成寫(xiě)方法，將粱上式中的B嗓6改為C6艱、J6即可決。鏡6）進(jìn)出塔喊空氣焓值的貫計(jì)算躬由圖1可以擾看出進(jìn)塔空創(chuàng)氣焓可近似抽等于濕球溫百度τ對(duì)應(yīng)的輝飽和空氣焓呈，因此i羅1芽編寫(xiě)方法同瓣t港1籌對(duì)應(yīng)的飽和為焓，只是將問(wèn)上式中的B冰6改為D6于?？諝獠僮饔X(jué)線CD上任剩意一點(diǎn)可用旗求出。因此柏i魄2醋編寫(xiě)方法是眨鼠標(biāo)單擊T廚6處，然后沙在如圖所示斧的編輯欄輸借入=S6跨+I6/O鐘6，輸完之重后單擊編輯擠欄右側(cè)的等深于號(hào)，待屏敬幕彈出對(duì)話鋼框，再單擊鼠“Ente誘r”鍵，i豬m抽編寫(xiě)方法是班鼠標(biāo)單擊u校6處，然后趣在如圖所示輝的編輯欄輸柳入=(S僅6+t6)巷/2。劣

7）逆流輕塔冷卻數(shù)的蜻計(jì)算敘

考慮趕到計(jì)算精度宰，逆流塔冷黃卻數(shù)的計(jì)算學(xué)積分采用辛集普遜（Si旱mpson貍）二段公式剛作簡(jiǎn)化計(jì)算紡：其則Ω編寫(xiě)方伯法是鼠標(biāo)單債擊V6處，熟然后在如圖吵所示的編輯魯欄輸入=餓I6/6*擴(kuò)(1/(P妥6-T6)草+4/(R蔽6-U6)廉+1/(Q駐6-S6)瞇)，輸完之委后單擊編輯猜欄右側(cè)的等敬于號(hào)，待屏禍幕彈出對(duì)話煙框，再單擊鋼“Ente概r”鍵。輝8）橫流塔翼冷卻數(shù)的計(jì)萬(wàn)算盡先按求逆流疲塔冷卻數(shù)的敗方法求出Ω旗n,再除以刮修正系數(shù)F周0修。削F眨0侍的編寫(xiě)方法撥是鼠標(biāo)單擊獻(xiàn)W6處，然逃后在如圖所座示的編輯欄耗輸入=1襯-0.10哀6*(1-沸(Q6-T話6)/(P多6-S6)孟)^3.5輸，輸完之后捷單擊編輯欄罪右側(cè)的等于般號(hào)，待屏幕誘彈出對(duì)話框支，再單擊“混Enter戚”鍵。Ω晴H或的編寫(xiě)方法貫是鼠標(biāo)單擊咐X6處，然昏后在如圖所每示的編輯欄蒜輸入=V倆6/W6，藍(lán)輸完之后單沖擊編輯欄右納側(cè)的等于號(hào)今，待屏幕彈盒出對(duì)話框，行再單擊“E翻nter”鉗鍵。此時(shí)整盆個(gè)計(jì)算程序鍵編寫(xiě)完畢。蒸用此程序校芳驗(yàn)手算值（捆上?？茖W(xué)技卸術(shù)出版社1酷981年出窗版的《冷卻赴塔》及中國(guó)覺(jué)建筑出版社征1986年塵出版的《給密水排水設(shè)計(jì)促手冊(cè)》第4售冊(cè)書(shū)中的例孟題（見(jiàn)表1眾）。冠表1：手算圣和電算結(jié)果鞏對(duì)照表涌塔型呆逆流塔斜（2）匠橫流塔窗（3）挺參數(shù)雪氣水比λ池0.5拴0.6芳0.9分1.0攀進(jìn)塔溫度（丘℃）濃40.24山40.24辜40.24川45央出塔溫度（揀℃）嫂32買(mǎi)32找32莊35敘干球溫度（歪℃）最25.7霸25.7羨25.7勺24各干球溫度（堅(jiān)℃）咬22.8策22.8禽22.8西30士大氣壓力（武Kpa）巾99.65喊8諷99.65喊8或99.65逗8菊99.29超3狹結(jié)果厘手算冷卻Ω薯1.024驅(qū)0.861問(wèn)0.692堅(jiān)0.613跑電算冷卻Ω拒0.97蔽0.82包0.68拾0.63神差值（%）植5.56%析5%或1.76%拴2.7%盟從表1可以梢看出手算和恥電算值結(jié)果河相差不大（電1.76%豈～5.56扣%）,因此燦采用此程序私可信度較高離。靈下面結(jié)合某識(shí)橫流塔幾種紛不同的測(cè)試臉工況，利用錘此EXCE杯L程序?qū)ζ錇撑袛啵ㄒ?jiàn)圖咬7）。雨表2：某大款型橫流塔設(shè)腰計(jì)及測(cè)試情鑒況齡項(xiàng)目莊設(shè)計(jì)條件買(mǎi)測(cè)試工況1為測(cè)試工況2統(tǒng)測(cè)試工況3泄水量（m肌3飯/h）菊3300敬3520技3520紛3150潤(rùn)干球溫度（汽℃）透33愚32.3泡36.2堤31.4英濕球溫度（爆℃）犬28音29.1就26.05露26.27腸進(jìn)水溫度（僑℃）漠43盤(pán)37.4控39.17超39.14威出水溫度（均℃）祥33尚31.8頂33.16沸32.11權(quán)風(fēng)量（m甜3達(dá)/h）宏24300更0筆24600珠0友24200炊0算25300鋼0峽大氣壓力（何Kpa）鹽99.96列100.9畫(huà)101.4門(mén)2山99.96俯圖7：某橫良流塔冷卻數(shù)且計(jì)算結(jié)果值鏟將測(cè)試的三脈個(gè)工況的B口～F項(xiàng)直接吵填入表格中淺,然后用鼠挑標(biāo)單擊I6探處,按住鼠聲標(biāo),按住鼠掏標(biāo)左鍵不放季,將鼠標(biāo)拖訂至X6處,嚇將鼠標(biāo)移至縫X6右下角逃,待光標(biāo)變庭成小“+”銅時(shí),按住鼠傍標(biāo)左鍵不放拒,將鼠標(biāo)移染至第9行,姿就可完成復(fù)膏制工作,在遣7、8、9葡行處計(jì)算機(jī)扎可以自動(dòng)顯誘示數(shù)值，測(cè)聚試工況1冷寧卻數(shù)計(jì)算值煎大于設(shè)計(jì)值苗，填料的容鍬積散質(zhì)系數(shù)獻(xiàn)比設(shè)計(jì)值大料,能滿足冷版卻任務(wù),而氧測(cè)試工況2層、3均低于桐設(shè)計(jì)值(工坐況2是在該信冷卻塔運(yùn)行鞭六年后進(jìn)行亦測(cè)試的，工譯況3是該冷葡卻塔在更換報(bào)填料后進(jìn)行吼測(cè)試的)，雜尤其是運(yùn)行壯六年后，填以料的容積散鴨質(zhì)系數(shù)下降辨幅度較大，肌已不能滿足喘冷卻任務(wù)的甲需要。而改竊造后也未達(dá)艇到設(shè)計(jì)任務(wù)湖的要求，因廣此還存在著斥改造的缺陷島。單純從冷惜卻數(shù)的大小劑不容易看出射冷卻效率降鞠低多少，可寸以將不同工墻況下的冷卻健數(shù)修正到設(shè)芬計(jì)條件下，者求出出水溫潛度或水量。讓具體操作步保驟見(jiàn)圖8、矮圖9。均圖8：修正塑至設(shè)計(jì)條件揮下出水水溫殼校核圖輔將設(shè)計(jì)條件賞下的工況復(fù)擊制至第10嬌行處，然后捷保持水量不葡變，將出水競(jìng)溫度空出，惹再在空欄處粥填入出水溫頃度，直至填哄入的溫度滿吃足測(cè)試工況脆條件下的冷曲卻數(shù)值。由竿圖可以看出由，修正到設(shè)慨計(jì)條件下，路出水來(lái)圖9：修正怎至設(shè)計(jì)條件夏下出水水溫蒼值蠶水溫為拿32.5℃喘時(shí)，滿足要墻求，因此該征塔的冷卻效構(gòu)率為（43慈-32.5疊）/（43獎(jiǎng)-33）×維100%=凡105%，奏同理可將工鄙況2、3修蜜正到設(shè)計(jì)條警件下得到出病水溫度為厲33.9℃患和血33.2℃鄰，因此冷卻女塔效率分別靈為91%和胞98%。分寬析其改造不遠(yuǎn)成功的原因禮主要有：投①帝磁填料片間距拾過(guò)大，水力繭停留時(shí)間短菠②

由于葛橫流塔百葉污窗的安裝角揚(yáng)度不合理，爭(zhēng)同時(shí)由于橫絡(luò)流塔支撐架貞多，在安裝阿過(guò)程中不可徹避免地在原英百葉窗上開(kāi)摸孔，如果對(duì)忙有孔部位不園進(jìn)行修補(bǔ)，猾橫流塔濺水班相當(dāng)厲害，減尤其在不開(kāi)錘風(fēng)機(jī)時(shí)加劇鵲，造成冬季靈百葉窗易結(jié)夠冰，導(dǎo)致百溜葉窗及擋水殊板變形，向掉外凸出，水崇直接沖擊邊漫層填料，形植成水幕，并胸且自上而下捷越來(lái)越密，粗無(wú)形中增加棚了風(fēng)機(jī)的運(yùn)丈行阻力，減瞇少了風(fēng)量，灰同時(shí)水幕對(duì)問(wèn)邊層填料具紅有沖擊破壞臣作用，加劇取了填料的部脊分垮塌。因?yàn)炒嗽诟脑爝^(guò)暖程中不可忽館視，在擋水癥板凸出處再脫插入新的擋妨水板。息③未綜合考勝慮整個(gè)氣室檔的配風(fēng)均勻列性，填料安筒裝沒(méi)有按照揭上密下疏的饞原則，同時(shí)窗填料安裝并喊未交錯(cuò)安裝馳，影響了填時(shí)料的熱力性竹能。福④由于橫流叛塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)筑本身復(fù)雜，鉗填料支撐架扔過(guò)多，同時(shí)覺(jué)每層填料間珍安裝了填料瘋框，無(wú)疑這弱些增加了風(fēng)肆機(jī)的阻力，撤對(duì)于鋼筋支漆撐架而言，往要改造已很耗困難，但可慮以撤消填料謎框架，用相籃同材質(zhì)的P哲VC板代替才填料框架。盜減少風(fēng)機(jī)的而運(yùn)行阻力。盞⑤由于風(fēng)機(jī)西的抽吸作用略，有部分水奔飄落在收水罷器與填料之訓(xùn)間，未經(jīng)過(guò)久充分換熱，晶由上自下逐辟漸增加，因什此可考慮略予微增加原底瓜部1～2層貼填料深度，淡以保證充分濫換熱。括當(dāng)然單憑某泡一工況的測(cè)叮試就對(duì)冷卻卷塔的熱力效霧率作出評(píng)價(jià)股，不是非常僻嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，如盆要?duì)冷卻塔礦作出科學(xué)合普理的判斷，物按照NDG超J89-8蘿9《工業(yè)冷移卻塔測(cè)試技蔑術(shù)規(guī)定》要嘩求，需對(duì)冷哀卻塔進(jìn)行全糟面測(cè)試，測(cè)李試項(xiàng)目包括袋大氣參數(shù)，懶進(jìn)出水溫，揭進(jìn)塔空氣量炮，出塔空氣淡干濕球溫度蘆，塔各部分周風(fēng)阻，風(fēng)機(jī)頂全壓，至少掃測(cè)出15個(gè)尚不同的工況啟，然后在不折同工況下，武計(jì)算出冷卻批數(shù)Ω及容積栗散質(zhì)系數(shù)，和用最小二乘階法，得出式瞧（2）和式夾（3）菌…………（歉2）炸…….（3校）歉λ：氣水比蓋，kg/k論g挨g:通風(fēng)密身度，kg/蠶m亭2袋s壺q:淋水密煤度，kg/燥m岸2灣s很A.B：試倦驗(yàn)常數(shù)浮m.n:試忘驗(yàn)指數(shù)拌根據(jù)此關(guān)系吉校核在設(shè)計(jì)讀條件下的出蠻水水溫或水疤量，然后對(duì)辣冷卻塔效率任高低作一評(píng)粥價(jià)。同樣可槽以采取EX脹CE