1、中国工程建设标准化协会标准冷却塔验收测试规程主编单位 西安建筑科技大学批准单位 中国工程建设标准化协会施行日期 年 月 日北京前言根据中国工程建设标准化协会 建标协字第 号 关于下达推荐性工程建设标准规范计划的通知 的要求 制订本规程现批准协会标准 冷却塔验收测试规程 编号为推荐给工程建设设计 制造及施工单位采用 本规程由中国工程建设标准化协 会工业给水排水委员会归口管理 由西安建筑科技大学 西安市雁塔路 号 邮编 负责解释 在使用中如发现需要修改和补充之处 请将意见和资料径寄解释单位主编单位 西安建筑科技大学参编单位 国家电力公司东北电力设计院国家电力公司热工研究院机械工业部第四设计研究院主
2、要起草人 王大哲 李志悌 史佑吉 傅敬远中国工程建设标准化协会年 月 日目次总则术语 符号术语符号测试前准备测试大纲测试条件和要求测试仪表和测量方法环境风速和风向测量环境空气干湿球温度测量大气压测量进塔空气干湿球温度测量进塔水流量测量进塔水温测量出塔水温测量进塔空气流量测量补充和排污水流量和水温测量出塔空气干湿球温度测量淋水密度及冷却后水温分布测量塔内风速分布测量塔内各部分阻力及风机全压测量风机轴功率测量其它参数测量测试数据处理测试结果评价冷却水量对比法冷却水温对比法冷却能力评价小型玻璃钢冷却塔测试及评价测试报告附录 冷却数近似计算公式附录 关系曲线附录 冷却塔评价计算例题附录 噪声测试附录
3、飘滴损失水量测试附录 冷却塔验收测试常用仪表本规程用词说明总则本规程为循环水冷却塔热力性能验收测试 噪声测试和飘滴损失水量测试提 供统一的程序 各项参数的测量方法及测试数据的处理方法本规程适用于湿式冷却塔安装现场的 验收测试 不适用于干式冷却塔 干湿式冷却塔及喷射式冷却塔的验收测试 非验收性质的冷却塔测试可参照本规程执行除本规程规定的冷却塔验收测试内容外 冷却塔验收的其他内容应按现行相关标准的规定执行冷却塔的验收测试工作应委托具有冷却塔测试能力和经验 并具有资格的独立单位承担 测试单位应与冷却塔的设计 制造及运行管理单位无隶属关系 冷却塔测试时 设计 制造和运行管理单位应派人参加验收测试应按以
4、下步骤进行编写测试工作大纲作好测试前各项准备工作现场测试对测试数据进行处理分析计算编写验收测试报告术语 符号术语湿式冷却塔水和空气直接接触 同时进行热 质交换的冷却塔冷却塔群由多个机械通风冷却塔单列或多列布置而成的群或组冷却塔格冷却塔群中的一个独立单元 具有单独的配水系统和风机可以单独工作冷却塔热力性能曲线冷却塔散热性能特性数 与气水比 的关系曲线在双对数座标纸上为一直线冷却塔工作特性曲线在设计气象参数和进出塔水温一定的条件下 由不同气水比计算出的冷却数 和气水比 的关系曲线 在双对数座标纸上为一曲线气水比指进塔干空气质量流量 与进塔冷却水质量流量 之比 即淋水密度在单位淋水填料横断面积上冷却
5、水的流量冷却能力冷却塔的散热量 设计冷却能力是指在设计工况条件下塔的散热量 测试冷却能力是指在测试工况条件下塔的散热量 实测冷却能力是指将实测 进塔气象参数和进出塔水温 或进塔水温和水量修正到与设计工况相同时塔的散热量冷却塔评价指标实测冷却能力与设计冷却能力之比 以符号 或 表示环境空气干湿球温度在冷却塔上风向且不受出塔空气回流影响条件下测得的空气干湿球温度进塔空气干湿球温度包括湿空气回流和外部干扰影响在冷却塔进风口测得的空气干湿球温度飘滴损失水量在冷却塔风筒出口处以水滴形式被空气带走的水量 不包括冷却塔进风口处溅出的水滴量进塔水压进塔水管中心线处的总压力 包括静压 动压和以集水池上缘为基准面
6、的位置压力风机轴功率作用在风机叶片传动轴上的功率 不包括传动部分消耗的功率符号进塔水流量水温水温差补充水流量补充水水温排污水流量排污水水温空气干球温度空气湿球温度空气相对湿度大气压进塔空气流量风机轴功率塔进水压力淋水密度单位面积空气质量流量气水比焓差以焓差为动力的容积散热系数淋水填料深度淋水填料高度淋水填料体积出塔水温滞后测定时间集水池水体积水的密度空气密度空气比容水的比热热平衡误差空气焓饱和空气焓空气含湿量干空气比热水蒸汽比热温度 时水的汽化热饱和空气水蒸汽分压力蒸发水量带走热量系数冷却数特性数水量对比法冷却塔评价指标水温对比法冷却塔评价指标饱和空气焓修正值综合数蒸发水量漂滴损失水量占循环水
7、量的百分数以含湿差为动力的容积散质系数注 本规程中脚标 表示进塔参数 表示出塔参数 表示设计参数 表示测定参数 表示标准工况 表示平均值 表示干空气测试前准备测试单位在测试前应到冷却塔安装现场调查 有条件时宜参加冷却塔施工结束时的工程验收工作试验塔一般由委托单位指定 但应征求测试单位意见 冷却塔群中的单格塔测试 应避免相邻格和周围环境对其产生的影响测试前应对冷却塔进行全面检查 并消除缺陷 包括下列内容配水系统应清洁 通畅 无杂物堵塞 无漏水和溢水现象喷头应无脱落 损坏且喷溅正常淋水填料应无缺损 无变形 填料表面不应有藻类 油污及其它杂物除水器不应有破损且表面清洁 不应有阻碍空气正常流动的杂物
8、油污及其它沉积物进塔水管上的控制阀门 冷却塔之间联络管阀门应启闭灵活 关闭严密冷却塔集水池水位应处于正常运行水位或测试要求水位循环水水质化验结果应符合本规程第 条的规定测试现场应进行下列准备工作确定各测试项目的测点位置搭设测试平台和气象亭架设临时电源加工及安装测试装置清理妨碍冷却塔正常运行和测试工作的杂物测试使用的仪表应按仪表使用说明书 要求进行校验 并附有校验合格证书和校正曲线准备测试数据记录表格 仪器放置台架 以及塔上下的通讯联络工具测试准备工作完成后 参加测试人员应熟悉测试仪表 根据需要可进行预测试测试大纲冷却塔测试前测试单位应编制测试大纲 并征得委托单位同意 测试大纲应包括下列内容测试
9、目的和要求测试塔概况 循环水场平面图 冷却塔平 剖面图 冷却塔设计参数及性能曲线 冷却塔运行及循环水水质化验报告等资料测试内容及工况测定项目 测点布置 测试方法与使用仪表 以及需加工制作的设备资料处理及评价方法委托单位现场测试配合事项测试人员组成及分工测试工作进度计划安全操作注意事项及应采取的措施测试条件和要求冷却塔验收测试应在冷却塔建成 或改造完工投入运行后一年内进行验收测试时环境气象条件应符合下列规定测试宜在气温较高季节 无雨天进行自然通风冷却塔不宜在雨后立即测试 测定开始时间应在雨停后 以上机械通风冷却塔测试时 环境平均风速不得大于阵风每分钟平均风速不得大于自然通风冷却塔测试时 环境平均
10、风速不得大于阵风每分钟平均风速不得大于 从风筒排出的雾气团 目测宜充满风筒出口自然通风冷却塔不应在大气温度存在逆温层条件下进行测试 必要时可按本规程第 条判定逆温层是否存在循环水水质应符合下列规定总溶解固体不超过油 焦油或其它油脂性物质不超过循环水水质不符合要求时 应考虑水质对散热效果的影响验收时必须测试下列参数环境气象参数 包括空气干湿球温度 大气压及风速 风向进塔水流量进出塔水温进塔空气流量进塔空气干湿球温度补充水流量 水温排污水流量 水温风机轴功率进塔空气流量为验收测试必须确定的参数 确定方法如下自然通风冷却塔 进塔空气流量宜根据测定进塔水流量进出塔水温及进塔 气象参数用计算方法确定 如
11、委托单位要求也可以直接测定机械通风冷却塔 进塔空气流量宜采用直接测定方法 当设计单位给出设计风机轴功率 且委托单位同意 进塔空气流量也可根据测定风机轴功率 以及设计进塔空气流量由计算确定验收测试时 如果补充水或排污影响冷却后水温测定 应停止向集水池补充水和排污 否则应测定补充水和排污水流量及水温验收测试可选测下列参数出塔空气干湿球温度塔内各部分阻力及风机全压进塔水压力塔内风速分布淋水密度及冷却后水温分布配水池或水槽水深测量参数值允许偏离设计值的范围如表 所示 当进塔水温偏离设计值较大 水温差达不到要求 评价时应计算进塔水温对散热性能的影响表 参数值允许偏离设计值范围参数名称 允许偏离设计值进塔
12、湿球温度进塔水流量进出塔水温差工况调整到测试参数后 需稳定运行一段时间再进行测定 单格机械通风冷却塔稳定时间不宜小于 机械通风冷却塔群和自然通风冷却塔稳定时间不宜小于测定过程中每一工况参数的每次测定值 对该工况参数的起始值允许变化范围如表 所示表 测定参数允许变化值范围参数名称 允许变化值进塔湿球温度进塔水温进塔水流量每一工况测定延续时间不得少于 参数测定次数和时间间隔不得少于表 和表 的规定值表 必测参数测定次数及间隔序号 参数名称 次数 次 间隔环境风速 风向大气压及环境空气干湿球温度进塔水流量进塔水温出塔水温进塔空气流量进塔空气干湿球温度补充水流量 水温排污水流量 水温风机轴功率注 当采
13、用集水容器测水温时 由于布点多 测定 次有困难时 可不少于 次表 选测参数测定次数及间隔序号 参数名称 次数 次 间隔出塔空气干湿球温度各部分阻力及风机全压进塔水压力塔内风速分布淋水密度及冷却后水温分布配水池或水槽水深每一工况各项参数应同时进行测定 当出现规程中第条第 款情况时 出塔水温测定时间按该条规定进行冷却塔验收测试有效工况不宜少于 组 由改变进塔水流量来调整工况时 流量变化不宜大于设计进塔水流量的原始测定数据宜经委托单位参加测试的代表确认并签字测试仪表和测量方法环境风速和风向测量测量仪表宜采用带风向标的旋杯式风速风向计或带连续记录的风速风向计测点布置在 冷却塔的上风向 距塔约 处的开阔
14、地带风速风向计的测点高度在地面上 处环境空气干湿球温度测量测量仪表宜选用机械通风干湿表 或精度不低于该表的其它测温仪表 表的最小刻度值不得大于 精度不低于 级机械通风冷却塔仪表安装宜在距地面 处 自然通风冷却塔仪表宜安装在进风口高度的 处仪表设在气象亭内 避免阳光直接照射以及其它强辐射源照射 仪表操作应按使用说明书要求进行机械通风冷却塔可布置一处测点 距塔 自然通风冷却塔 根据塔的 尺寸大小宜布置 处测点 测点布置在距塔外沿 的圆周上 且圆心角相等大气压力测量大气压力测量宜采用空盒式或水银式大气压力表测量仪表宜放在气象亭内进塔空气干湿球温度测量自然通风冷却塔宜采用环境空气干湿球温度测定值机械通
15、风冷却塔 除应按本规程第 条的规定进行外 尚应符合下列规定单格逆流式冷却塔测点布置不应少于 处 矩形冷却塔单侧进风时 测点布置在进风口宽度的 及 处 双侧进风时 测点布置在两侧进风口宽度的 处 圆形塔周边进风时 测点可对称布置测点在集水池上缘高 处 且与进风口距离在之内单格横流式冷却塔当进风口高度小于或等于 时 测点应不小于 处 即每侧不少于 处 测点布置在进风口宽度 集水池上缘高处 距进风口百叶窗在 之内当进风口高度大于 时 测点不少于 处 即每侧不少于 处 测点布置 在进风口宽度 处 进风口高度的 和处 距进风口百叶窗在 之内冷却塔群逆流式冷却塔群 测点布置高度及与进风口距离与单格塔相同
16、测点数量每侧不宜少于 处 每一测点负担进风口面积应相等横流式冷却塔群 测点布置高度及与进风口距离与单格塔相同 进风口高度小于或等于 时 测点数量每侧不宜少于处 进风口高度大于 时 测点数量每侧不宜少于 处 每一测点负担进风口面积应相等进塔水流量测量进塔水流量宜在冷却塔进水管上测量 当在进水管上测定有困难时 也可在冷却塔出水管或渠道中测量 但要考虑冷却过程损失水量在进水管测流量时宜采用皮托管 超声波流量计 以及安装在管道上的插入式涡轮流量计 电磁流量计或文丘里管等 测试精度不低于 当进水管径小于 时 也可采用孔板流量计在出水渠道中测流量时 宜采用堰或流速仪当流量较小时 可采用容积法或体积法测定测
17、量仪表安装使用时 应严格按照仪器使用说明书要求进行 测点前后应有足 够长的直段 在此直段上不得安装截流阀门当测流直段无法满 足要求时 测点可设在从进水侧算起直管段长的 处 但应考虑对测量精度带来的影响 并应与委托单位协商决定采用皮托管测流量时应符合下列规定应在进水管道测试断面上划分等面环 测点布置在该断面相互垂直的两条直径上 当管径小于 时 测点可布置在一条直径上各等面环测点与管中心的距离按下式计算式中 从管中心到各测点的距离测试断面管道半径从中心算起的测点编号等面环数 个等面环划分数目不应小于表 的规定值表 等面环划分数管径等面环数 个进塔水温测量测温仪表宜采用水银温度计 或热电偶 热电阻温
18、度计仪表的最小分度值不大于 精度不低于 级测点宜设在进塔水管或配水竖井内 横流式冷却塔也可在配水池内测定在进塔水管测温时 需预先在水管上安装测温套管 并在套管内注入少量机油 油面应淹没温度计的感温元件 也可从上塔水管的放空管放水到容器中 在容器中测定水温采用水银温度计在配水池 竖井或渠道中测温时 温度计宜装保护性套管 套管内存水应淹没温度计的感温元件当自然通风冷却塔进水管为敷设在集水池水面下的钢管时 则应视测温 点位置不同 考虑钢管散热量对进出塔水温的影响 并进行修正 其修正值不大于出塔水温测量温度仪表应符合第 条规定单座冷却塔或冷却塔群测试时 水温可在出塔水管 渠道或水泵出口测定 并应符合下
19、列规定在出水管测定时 可以装测温套管或将水接到容器中测定在出水渠道中测定时 测点布置沿宽度方向不宜少于处 沿深度方向不宜少于 处 当测试断面水温分布不均或成层分布时 应沿渠道宽度和深度方向增加测点在水泵出口测温时 应计入水泵能量损失引起的水温升高在冷却水落到集水池流到测温点时间大于 时 则温度测定时间要较其它参数测定时间推迟 推迟的时间按下式计算式中 推迟时间水的密度集水池中水的体积进塔水流量逆流式机械通风冷却塔群中的单格塔测试时 如果集水池相互连通 应在被测格集水池水面上设集水槽或集水容器 在集水槽出口或集水容器中测定水温 集水槽及集水容器的设置应符合下列规定设集水槽时 根据集水池面积大小
20、集水槽可布置条 槽宽不宜大于 集水槽受水面积不宜小于集水池面积的设集水容器时 每个容器受水面积不宜小于 集水容器等间距布置 每一测点负担的淋水面积不宜大于横流式机械通风冷却塔群中的单格塔测温时 可设置集水槽或集水容器 水温在集水槽或集水容器中测定进塔空气流量测量自然通风冷却塔进塔空气流量测量应符合下列规定测量仪表宜采用旋桨式风速仪或其它测量仪表测试断面宜选在风筒的喉部 或接近风筒出口不受外界风速影响的断面上 逆流式冷却塔也可布置在塔内除水器上不低于处宜采用划分等面环的方法布置测点 视测试断面的尺寸大小划分 个等面环 测点布置在有代表性两条相互垂直的直径上 等面环上测点与塔中心距离按本规程公式
21、计算机械通风冷却塔进塔空气流量测量应符合下列规定测量仪表宜采用皮托管及微压计测点宜布置在风机吸入侧的风筒断面上 被测定断面气流应稳定 且气流方向与断面垂直 测试断面与风机叶片轴线间垂直距离不宜小于测点布置采用等面环方法 每个等面环面积不宜大于并选择两条 有代表性相互垂直的直径上布置测点 各等面环测点与风筒中心距离按下式计算式中 测试断面无效区半径计算风量时应扣除无效区面积当无条件在风机吸入侧风筒内测量时 也可在下列部位测量当冷却塔进风口不装进风百叶窗时 在冷却塔进风口测量 采用旋桨式或热球式等风速仪表时 应视进风口尺寸大小 划分若干个等面积或不等面积的方格 在每个方格中心测风速 方格尺寸不宜大
22、于在冷却塔风筒出口测量 采用旋桨式等风速仪表 并按本条采用划分等面环方法规定布置测点逆流式机械通风冷却塔不淋水时可进入塔内 在淋水填料上方或除水器上方 处测量空气流量 测量仪表可采用旋桨式或热球式等风速仪表补充水 排污水流量及水温测量补充水和排污水流量及水温宜在补充水管和排污水管上测量补充水和排污水流量测 量应按照本规程第 节有关规定进行补充水和排污水温测量 应按照本规程第 节有关规定进行出塔空气干湿球温度测量测量仪表宜采用遥测通风干湿表 热电阻温度计和水银温度计等测温仪表 温度计的最小读数值不应大于 仪表精度不应低于 级当测量空气干球温度有困难时 可仅测空气湿球温度 出塔空气视为接近饱和 其
23、相对湿度可取自然通风冷却塔测点宜布置在风筒喉部 或接近风筒出口不受外界风速影 响的断面上 对于逆流式自然通风冷却塔也可布置在除水器之上 气流稳定及便于测定的高度处机械通风冷却塔测点可布置在风筒出口 或风机进风侧的风筒内宜按本规程第 条规定采用划分等面环方式布置测点出塔空气温度取各测点温度的算术平均值 当测试断面风速和温度分布相差较大时 宜采用温度和风量的加权平均值淋水密度及冷却后水温分布测量在集水池水面上采用集水容器或自动记数式翻板雨量计测定水量及水温自然通风冷却塔测线不宜少于 条半径 且圆心角相等并视塔底部直径大小每条测线上等间距布置 个测点 机械通风冷却塔在集水池上布置测线 测线不宜少于
24、条 视塔的尺寸大小每条测线布置 个测点测温仪表按本规程第 条选用塔内风速分布测量自然通风冷却塔塔内风速分布宜和进塔空气流量合并测量 详见本规程第 条逆流式机械通风冷却塔塔内风速分布仅在不淋水时进入塔内测量 宜和不淋水时进塔空气量合并测量 详见本规程第条塔内各部分阻力及风机全压测量塔内各部分阻力及风机全压测量宜采用笛形管或皮托管与微压计根据测试要求笛形管可布置在冷却塔进风口 淋水填料上下 除水器上 以及风机进风与风机出风口等位置笛形管宜由钢管 铝管或铜管制作 测压孔直径不宜小于孔距宜在 左右 测压孔总面积不宜大于笛形管断面积测压管在测试断面上应均匀布置 每个测试断面笛形管数目不宜少于 条 且孔眼
25、应正对气流方向为了避免淋水时水滴堵塞孔眼 可在孔眼上作防水帽风机轴功率测量风机轴功率宜采用功率表直接测定 或测定电动机的电流 电压和功率因数后由计算确定当在控制室测定功率时 如果配电线路距电动机较远 应考虑线路的电压降 并对读数进行修正其它参数测量大气逆温层判定 可采用遥测通风干湿表 热电偶或电阻温度计等测温仪表 在塔的上风向且不受热辐射及其它热源干扰处 用绳索 梯子或氢气球将感温元件升高到 高度进行测定冷却塔进水压力测点宜布置在进塔水管中心线处 静压可由压力表测定 动压可通过进塔水流量和测压点处的管断面面积计算确定 测点至水池上缘垂直距离所产生的压力 可根据垂直距离计算配水槽或配水池深 可用
26、直尺直接测量测试数据处理每一工况各项参数测定值 取该工况历次测定值的算术平均值作为该工况参数值出塔水温在水管或渠道中测定时 如果集水池有补充水和排污水 且补充水仅考虑排污水量和蒸发水量 则冷却后出塔水温度按下式计算式中 出塔水温测点实测出塔水温排污水温度补充水温度进塔水流量排污水流量补充水流量当以测得出塔空气干湿球温度进行热 平衡计算时 有效工况的热平衡误差不宜大于 热平衡误差按下式计算式中 热平衡误差进塔空气流量进塔空气焓出塔空气焓水的比热蒸发水量带走热量系数进塔水温进塔空气流量根据风机轴功率 按下式计算式中 实测和设计进塔空气流量实测和设计风机轴功率实测和设计空气比容实测和设计空气密度风机
27、进风口处空气的比容 和密度 按下式计算式中 空气比容空气含湿量空气绝对温度大气压式中 空气密度当在风机吸入侧的风筒中 由划分等面环方法测定空气动压求风量时 测定断面的平均风速按下式计算式中 测定断面的平均风速测定断面空气密度分别为各测点动压由测定工况参数计算自然通风冷却塔进塔空气流量步骤如下根据设计 工况参数计算进塔空气密度 出塔空气密度空气平均密度 以及密度差根据实测工况参数计算进塔空气密度 并假定 组进塔空气量 分别计算出 组出塔空气密度 空气平均密度以及密度差按下式计算密度差式中 满足阻力和抽力相等的密度差设计进塔空气密度差假定进塔空气流量设计进塔空气流量设计进塔空气平均密度测定参数及假
28、定进塔空气流量下空气平均密度设计进塔水流量由试验确定的系数 当无实测资料时取假定 组进塔空气流量 值 计算出 组相应的密度差将假定的进塔空气流量 和密度差 点绘在以空气流量 为横座标 密度差 为纵座标的方格纸上 求得关系曲线 如图 所示 将假定的进塔空气流量和密度差 也点绘在该图上 求得 关系曲线 两曲线相交于 点 其相应的空气流量 即为所求OGGtt图 空气量计算图逆流式冷却塔冷却数按下式计算式中 逆流式冷却塔冷却数空气焓饱和空气焓冷却数 的近似计算宜采 用分段不少于 段的辛普逊积分法或切比雪夫积分法 以及计算精度不低于上述公式的其它公式横流式冷却塔冷却数按下式计算式中 横流式冷却塔冷却数从进风口算起淋水填料深度从淋水填料顶层表面向下算起的高度冷却数 的近似计算宜采用中心差分法 修正系数法及平均焓差法 或精度不低于上述公式的其它方法采用差分法时 按下式计算式中 横流式冷却塔特性数气水比或按下式计算式中 淋水密度单位进风面积质量风速以焓差为动力的容积散热系数热力计算中各参数计算公式如下空气焓式中 空气焓空气干球温度空气含湿量温度为 时水的汽化热 取干空气比热 取水蒸汽比热 取空气含湿量式中 空气相对湿度大气压空气温度等于 时 饱和水蒸气分压力
