1、六、 工艺设计计算书6.1、 热力性能计算6.1.1、热力性能计算方法工艺设计采用 CTI 颁布的权威软件“CTIToolkit”进行设计,并按GB7190.2 2008大型玻璃纤维增强塑料冷却塔进行校核,用焓差法计算,积分计算采用辛普逊 20 段近似积分计算公式。6.1.2、计算公式逆流冷却塔热力计算基本方程式:(1)12twidCN式中:t1、 t2进、出塔水温 i 冷却塔淋水装置中对应于某点温度的空气比焓 kJ/kgi 与 i 对应的饱和空气焓 kJ/kg K 蒸发水量带走的热量系数(2))20(56.81t20 段近似积分计算公式: )11(2)1(4160 8419320 iiiii
2、tCNw (3)式中:Cw 水的比热 4.1868 kJ/(kg)t 进出水温差 t= t 1- t2i 0,i 1,i 2,i 19,i 20 分别表示对应于t2,t 2+t/20 ,t 2+2t/20t 2+19t/20, t1 时的焓差,即 i- i kJ/kg空气的焓按下式计算:(4)“PCriqg 00)(62.式中:Cg 干空气的比热 1.005 kJ/kgCq 水蒸气的比热 1.842 kJ/kgr0 温度为 0 度时水的汽化热 2500.8kJ/kg 空气干球温度 相对湿度P0 进塔空气大气压 kPaP“ 空气温度为 t 时的饱和水蒸气分压力 kPa 如取 =1 ,可将( 4)
3、改写为温度 t 时的饱和湿空气焓计算式:(5)“tqgt PtCri 00“ )(62.饱和水蒸气分压力及相对湿度按下式计算: )16.37(0248.)16.37lg(2.8)16.37(5.31409. TTTE (6)EtP068“式中:T 绝对温度 K T=273.16+t(7)“0“ )(62.P式中: 空气湿球温度,由机械通风干湿表测得 P“ 空气温度为 时的饱和水蒸气分压力 kPa将进塔空气干球温度 1、湿球温度 1 及大气压 P0 代入以上各式,即可求得进塔空气的相对湿度 和焓值 i1。由热平衡方程可导出任意温度时的空气焓值,按下式计算:(8)KTCiw1式中:T 任意点温差
4、T=t-t 2i1 进塔空气焓值 kJ/kg 气水比,即进塔空气重量与水重量之比(9)QGa10 a 空气容重 kg/m3(10))27(4615.0)27(81.0“ PPa如取 T=t 1-t2,代入(8)式,结果 I 即为 i2。淋水段风速、重量风速及淋水密度计算式如下:(11)FGV360(12)gak(13)Qq式中:V 淋水段风速 m/sF 淋水段面积 m2gk 淋水段重量风速 kg/(m 2s)q 淋水密度 m3/(m 2h)6.2、热力性能计算结果6.2.1、计算结果项 目 名 称 工 艺 参 数塔结构形式 逆流式组合塔塔型号 2000数量 台 4单塔处理水量 m 3/h 20
5、00实测温降 25-20=5风机类别 玻璃钢轴流单塔风机直径 mm 7000设计选用风量 m 3/h 1600000配用水轮机型号 HL-2000相对湿度 52%湿空气容重 kg/m 3 1.09淋水密度 q m 3/( m2.h) 12气水比 0.87设计交换数 N 0.78设计容积散质系数 xv 7461.276.2.2、热力性能评价根据水科院提供的填料性能方程如下:xv=3710g0.584q0.355 式中:N填料具有的冷却数气水比xv 填料的容积散质系数g 重量风速 kg /m2 .s q 淋水密度 m3/ m2.h 在选定的设计工况条件下,淋水填料的性能值为:xv=16151.94kg/m3 .h填料具有的性能值与工艺计算值之比为:K=16151.94/7461.27=2.16上述计算结果表明,塔的热力性能是可以保证的,并有很大的设计余量。冷却塔气水比为:0.87,风机风量为:16010 4 m/h,就能良好地满足现循环水的冷却工艺要求。因此我公司必须对原塔 70#风机,进行适当的技术调整,只要保证最佳适配的风量,就能满足冷却循环水工艺要求。同时必须根据实际处理水量,对我公司 HL-2000 的水轮机进行技术优化设计与循环水量相匹配,来满足现冷却循环水的工艺技术要求,