基于微气候条件的冷却塔群运行特性研究

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1、专业学位硕士学位论文基于微气候条件的冷却塔群运行特性研究作者姓名罗文海学科专业动力工程指导教师刘金平教授李司秀教授级高工所在学院电力学院论文提交日期2015年1月Operatingcharacteristicsresearchofcoolingtowersbasedonmicro-climaticconditionsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LuoWenhaiSupervisor：Prof.LiuJinpingProf.SeniorEngineerLiSixiuSout

2、hChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TU831学校代号：10561学号：201221011275华南理工大学硕士学位论文基于微气候条件的冷却塔群运行特性研究作者姓名：罗文海指导教师姓名、职称：刘金平教授李司秀教授级高工申请学位级别：全日制专业学位硕士学科专业名称：动力工程研究方向：制冷空调系统的优化设计与控制论文提交日期：2015年1月10日论文答辩日期：2015年3月21日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：梁德青委员：陆继东刘金平楼波甘云华摘要因空间受限

3、、布置位置和局部气候特点等原因，冷却塔的实际运行环境往往偏离设计工况，冷却塔在所处的局部微气候条件下运行，其运行特性要受到该特定微气候的制约。冷却塔形成塔群时塔群间会产生相互干扰，会造成单塔的冷却效率下降，塔群的控制调节也比单塔复杂得多。冷却塔作为空调系统冷却水侧末端，其运行性能直接关系到整个空调系统的优劣，因此有必要研究不同微气候条件下冷却塔群的运行特性。本文在综合考虑蒸发水分损失、填料特性数、刘易斯数及热回流的基础上建立了逆流塔热力学模型，分析了单塔在不同气候条件下的运行特性，并探讨了微气候条件下不同控制调节方式对冷却塔群的影响。结果表明，环

4、境相对湿度、干球温度越高，在同一出水温度下冷却塔进水温度越低，散热量也越小；同一散热量负荷下，环境相对湿度、干球温度越高，冷却塔所需的空气流量越大。当塔群进行变频调速时，非同步调速造成其中变频塔排风温湿度变高，且相比同步变频塔群总能耗也大得多。以某行政办公楼中央空调系统逆流式冷却塔的实验结果验证了逆流塔热力学模型，结果表明，模拟计算结果与实测参数的最大相对误差不超过5.46%，验证了模拟计算模型的准确性。此外，对冷却塔运行特性进行了实验研究，结果发现，控制出水温度越低，在相同的初始出水温度下达到控制值所需时间越长，冷却塔控制调节惰性越大；控制出水

5、温度越低，冷却塔变频器响应完一个周期所需时间越长，且动作幅度越大。当控制进出水温差为5°C时，实验进出水温差为4.83°C，偏差仅为3.4%，表明实验控制精度较高。最后，进行了不同负荷下冷却塔运行实验，得了冷却塔的优化运行频率。关键词：冷却塔；微气候条件；运行特性；优化控制IAbstractTheactualoperatingenvironmentofcoolingtowerdiffersfromdesignconditionsbecauseoflimitedspace,layoutpositionandlocalclimatecharacter

6、istics.Coolingtowerrunsunderthelocalenvironmentanditsoperatingcharacteristicsissubjecttotheconstraintoftheparticularmicro-climaticconditions.Mutualinterferencebetweentowerscancauseadeclineintheefficiencyofasinglecoolingtowerandtowerscontrolandregulationaremuchmorecomplexthana

7、singletower.Theperformanceofair-conditioningsystemisimpactedbytherunningperformanceofcoolingtowerwhichisthecoolingwatersideendofair-conditioningsystem.Therefore,itisnecessarytostudytheoperatingcharacteristicsofcoolingtowersundermicro-climaticconditions.Thethermodynamicmodelba

8、sedoncounterflowcoolingtowerwassetupandevaporationloss,characteristi