热力性能计算书(GFNS-3000).doc

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1、GFNS-3000T钢筋混凝土框架冷却塔热力性能计算书2012年11月1日GFNS-3000T钢筋混凝土框架冷却塔热力性能计算书一、逆流塔焓差法热力数学模型及理论逆流塔热力数学模型是，采用simpson近似积分法对方程求解：将温差△t=t1-t2分成n等份，n=20，dt=△t/n，与水温t2，t2+dt，t2+2dt，……，t2+(n-1)dt，t1对应的焓差h''t-hq分别为△h0，△h1，△h2，……，△h（n-1），△hn，则方程解为：......<1>其中，△hi=h''t(i)-hq(i)i=0,1,2,3........,n；h''t(i)是空气温度为

2、t2+idt时的饱和空气焓；hq(i)是第i个等份的空气焓，它与前一等份的空气焓hq(i-1)有如下关系式：hq(i)=hq(i-1)+,i=1,2,3........,n；K(i)=，i=1,2,3........,n；当i=1时，hq(0)即为进塔空气焓，根据进塔空气初态(q、t、P)可求得。以上式中：N——冷却塔的冷却数(特性数)；Ka——含湿量差的容积散质系数，kg/(m3∙h)；K——蒸发水量带走的热量系数；V——淋水填料体积，m3；Q——冷却水量，m3/h；t1——进塔水温，℃；t2——出塔水温，℃；h''t——温度为水温t时的饱和空气比焓，kJ/kg；h

3、q——空气比焓，kJ/kg；CW——水的比热，4.1868kJ/(kg∙℃)；l——气水比，即进塔干空气与水流量的质量比；根据中华人民共和国国家标准，GB/T50102-2003《工业循环水冷却水设计规范》，“…当水温差时，取n=2已可达足够精度”。对本工程计算冷却塔所需要的冷却数，采用辛普森（Simpson）近似积分法（二段积分，即n=2）和计算公式（见下）计算。式中：；；；（t2=30℃）；二、常用热力参数计算公式1、湿空气比焓（简称空气焓）式中：㎏；（℃）；㎏。2、湿空气的含湿量式中：㎏。（kPa）；3、空气相对湿度式中：（%）；（℃）；（℃）；（kPa）；（k

4、Pa）；（kPa）；4、饱和水蒸汽压力式中：（kPa）；；（℃）。5、饱和空气比焓（简称饱和空气焓）式中：；结果除以4.1868（水的比热）得到的数值单位是6、湿空气的密度式中：；；；二、已知设计参数（条件）Ø设计冷却水流量Q=3000m3/hØ设计进塔水温t1=38℃Ø设计出塔水温t2=32℃Ø设计空气干球温度℃（招标文件提供）Ø设计空气湿球温度τ=26.2℃（招标文件提供）Ø设计环境大气压P=101.22KPaØ塔的型式：钢筋混凝土框架方形逆流式机力通风冷却塔Ø塔的平面尺寸：14400×14400mm（轴线中到中）Ø填料型式:方型逆流式冷却塔用“S”波淋水填料，片

5、距30mm。Ø填料安装高度：1.5m。Ø填料热力性能：按电力工业部冷却塔PVC淋水填料热力性能试验报告式中：g—重量风速[㎏/（㎡·h）]q—淋水密度[㎏/（㎡˙h）]B1、B2—塔平面宽度和长度。Ø初步选定风机：风机型号LF80，风机直径Φ8000m，风量G=230×104(m3/h)，功率110KW。三、求：满足设计功况条件下的填料体积V和安装高度？风机风量G？并确定风机？四、解：冷却塔计算过程是一种试算过程。根据冷却塔所需冷却数（与塔的进出水温，和大气条件有关）与塔（填料）所能提供的冷却数相等时所对应的气水比和冷却数，为最终所需要的气水比和冷却数的理论进行计算。

6、此计算也即冷却塔的工作点计算。若求该冷却数应该预先假定三个气水比，、、，然后分别求出这三种气水比分别对应的冷却数，然后在对数坐标纸上标出该三点，连接该三点并延长绘成一条曲线。再从上面假定的三个气水比中任选出两个气水比（也可假定其他两个气水比），代入所选填料冷却数计算公式（本工程）中，得出2个对应的冷却数，分别画在对数坐标纸上，连接此两点成一直线与刚才所绘冷却塔所需要的冷却数曲线交于一点a,从该a点分别向横坐标轴和纵坐标轴作垂线，交横坐标于点b,交纵坐标于c点。此b点和c点对应的气水比和冷却数即为满足设计功况的气水比和冷却数。借助冷却塔专用计算程序进行试算，可得出设计功

7、况的气水比和冷却数：见下不同气水比状态下Ω和Ω'逆流塔计算程序　序号设计气水比(λ)t1对应的饱和焓(i1")t2对应的饱和焓(i2")进塔空气焓(i1)出塔空气焓(i2)tm对应的饱和焓(im'')平均空气焓(im)ΩΩ'10.700035.6126.2419.31828.3930.595096723.850.9281.39420.600035.6126.2419.31829.9030.595096724.611.7431.28330.450035.6126.2419.31833.4330.595096726.372.7371.098交点0.530