【正文】 工 程 手 冊 編號： 46SC0062020 機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔選用手冊 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司 目 次 編制說明 逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔通用圖系列 冷卻塔選用實(shí)例 冷卻塔圖紙 附錄 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司 工 程 手 冊 46SC0062020 機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔 選用手冊 代替： 第 1 頁 共 50 頁 編制說明 目的 為便于使我公司給排水專業(yè)設(shè)計人員，便于選用本公司研制開發(fā)的冷卻塔 ， 特編制本 “機(jī)械通風(fēng)流式冷卻塔選用手冊”。 適用范圍 本手冊所介紹的冷卻塔適用于煉油廠、石油化工廠、發(fā)電廠、化肥廠及其它工業(yè)部門的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。其水質(zhì)應(yīng)符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)要求。 冷卻塔設(shè)計條件 我公司機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔通用圖系列，按如下條件進(jìn)行 設(shè)計： a) 工藝設(shè)計工況 進(jìn)塔空氣濕球溫度τ =28℃，進(jìn)塔空氣干球溫度θ 1=33℃，大氣壓力P=，進(jìn)塔水溫度 t1=42℃，出塔水溫 t2=32℃，冷卻水溫差△ t=10℃，逼近度 t2τ =4℃。 b) 結(jié)構(gòu)設(shè)計工況 風(fēng)荷載 590Pa()，地震設(shè)防裂度為 7176。，Ⅱ類場地，淋水填料結(jié)垢荷載 1700Pa()，淋水填料掛冰荷載 1500Pa(153kg/m2)塔下集水池由選用者配套設(shè)計。 c) 水力設(shè)計條件 單列式冷卻塔進(jìn)水最小壓力 (含集水池頂面高出 地面 的高度 ) 型號 I NL－Ⅱ－ 700 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 1000 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 1500 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 2020 Ⅲ 進(jìn)水壓力 HMPa 單列式冷卻塔進(jìn)水最小壓力 (含集水池頂面高出地面 的高度 ) 續(xù)表 型號 I NL－Ⅱ－ 2500 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 3000 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 3500 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 4000 Ⅲ 進(jìn)水壓力 HMPa 編制 李佩文 校審 審定 第 2 頁 共 50 頁 46SC0062020 雙列式冷卻塔進(jìn)水最小壓力 (含集水池頂面高出地面 的高度 ) 表 型 號 I NL－Ⅱ 700 Ⅲ I NL－Ⅱ－ 1000 Ⅲ 進(jìn)水壓力 H Mpa 0． 094 需要供給冷卻塔的進(jìn)水壓力，均由設(shè)計地面算起。若集水池頂面高出地面不是 時，其進(jìn)水壓力按如下公式確定： H1=H+() , 式中： H1―集水池高出地面不是 時，冷卻塔需要的進(jìn)水 壓力， Mpa H2一選用者擬定的集水池高出設(shè)計地面的高度， MPa, H 一本冷卻塔系列給出的進(jìn)水壓力，見表 ， 表 , Mpa d) 電氣、儀表 電氣：電機(jī)采用單速電機(jī)，若用戶有要求時也可采用雙速或變速電機(jī)；電機(jī)配有防爆和不防爆電機(jī)兩種，按用戶使用地點(diǎn)的防爆要求選用；風(fēng)機(jī)可倒轉(zhuǎn)；塔上要求設(shè)電機(jī)開關(guān)按鈕、避雷和照明電氣設(shè)施，塔下操作室要求設(shè)電機(jī)停止按鈕 (由選用者配套這些電氣設(shè)施 )。 儀表：塔上配的機(jī)電設(shè)備振動和油位監(jiān)測儀表，要求選用者配套其報警統(tǒng)。 e) 當(dāng)采用塑料淋水填料時，進(jìn)塔水溫不大于 60℃，當(dāng)采用玻璃鋼淋水填料時，若進(jìn)塔水大于 90℃時應(yīng)采用耐熱型樹脂 (由選用者在訂貨時加以說明 )。 f) 冷卻塔是否設(shè)置化冰管，由 選用者根據(jù)所在地區(qū)的結(jié)構(gòu)情況確定。 相關(guān)標(biāo) 63B002－ 95，《逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔計算》 SHJ16 一 90，《石油化工企業(yè)循環(huán)水場設(shè)計規(guī)范》 CECS118： 2020，《冷卻塔驗(yàn)收測試規(guī)程》 NDGJ88 一 89，《冷卻塔淋水填料技術(shù)規(guī)定》 一 1997《玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔第 1 部分：中 小型玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔 (1998 年 局部修訂 )》。 一 1997《玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔第 2 部分：大型 玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔》 GB50050 一 95 《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》 GBJ102 一 87 《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范》 46SC0062020 第 3 頁 共 50 頁 冷卻塔計算 機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔計算，詳見我公司設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)“ 63B00195”。 冷卻塔熱力計算 冷卻塔力計算方法很多，本公司推薦采用焓差法中的辛普遜近似積分法。當(dāng)將水溫差△ t 分成 10 等分時， dt=10t△ 可得到足夠準(zhǔn)確的計算結(jié)果。其冷卻數(shù)計算公式如下： Ω =2975311(2)11111(41[ hhhhhhhK to △△△△△△△△ ?????? + 41h△ )]1)111086 hhh △△△ ??? 式中： Ω一冷卻數(shù)， △ t 一水溫差，℃，△ t=t1t2 ℃ t1一進(jìn)塔水溫度，℃ t2一出塔水溫度，℃ K 一蒸汽水量帶走熱量系數(shù)， K＝ 1)20( 22 ?? tt △ h0、△ h△ h△ h△ h△ h5一分別為水溫 t +t2+dt、 t2 2dt、 t2+3dt、 t2+4dt、 t2+5dt 時的焓差值 (h″ h)， △ h△ h△ h△ h△ h10一分別為 t2+6dt、 t2+7dt、 t2+8dt、 t2+9dt、 t 時的焓差值 h″ h)。 冷卻數(shù)Ω的程序計算 表 一 1 T h″ K H △ h h△ 1 t(o)=t2 h(0)″ =(t(0)、 P) 一 h(0)=f(θ 1φ P) △ h(0)=h(0)″h(0) oh△1 T(1)=t2+1dt h(1)″ =(t(1)、 P) K(1)=f[t(0)] h(1)=h(0)+λ)1(kdt △ h(1)=h(1)″h(1) 11h△ t(2)=t2+2dt h(2)″ =(t(2)、 P) K(2)=f[t(1)] h(2)=h(1)+λ)2(kdt △ h(2)=h(2)″h(2) 21h△ t(3)=t2+3dt h(3)″ =(t(3)、 P) K(3)=f[t(2)] h(3)=h(2)+λ)3(kdt △ h(3)=h(3)″h(3) 31h△ t(4)=t2+4dt h(4)″ =(t(4)、 P) K(4)=f[t(3)] h(4)=h(3)+λ)4(kdt △ h(4)=h(4)″h(4) 41h△ 第 4 頁 共 50 頁 46SC0062020 t(5)=t2+5dt h(5)″ =(t(5)、P) K(5)=f[t(4)] H(5)=h(4)+λ)5(kdt △ h(5)=h(5)″h(5) 51h△ t(6)=t2+6dt h(6)″ =(t(6)、P) K(6)=f[t(5)] H(6)=h(5)+λ)6(kdt △ h(6)=h(6)″h(6) 61h△ t(7)=t2+7dt h(7)″ =(t(7)、P) K(7)=f[t(6)] H(7)=h(6)+λ)7(kdt △ h(7)=h(7)″h(7) 71h△ t(8)=t2+8dt h(8)″ =(t(8)、P) K(8)=f[t(7)] H(8)=h(7)+λ)8(kdt △ h(8)=h(8)″h(8) 81h△ t(9)=t2+9dt h(9)″ =(t(9)、P) K(9)=f[t(8)] H(9)=h(8)+λ)9(kdt △ h(9)=h(9)″h(9) 91h△ t(10)=t1 h(10)″ =(t(10)、 P) K(10)=f[t(9)] H(10)=h(9)+λ)10(kdt △ h(10)=h(10)″ h(10) 101h△ 通用圖系列冷卻塔淋水填料給出的冷卻數(shù)如下： 塑料梯形波填料 T25 一 60176。型Ω 1= 入 玻璃鋼斜波填料 60X30X60176。型Ω 1= 入 淋水填料一般采用前者，當(dāng)用戶有要求時也可采用后者或其它的填料。 計算步驟如下： 第一步；首先假設(shè)冷水比入值， 第二步；將入值代入程序計算表 一 1,分別求102101......111 hhhh △△、△、△ 第三步，將求出的1001......1 hh △△ 值，代入計算公式 一 1,求出Ω 1，若 1Ω Ω 11=△Ω值小于 時，可停止試算。 當(dāng)水溫差△ t≤ 15℃時，可采用如下簡化公式： Ω = )......141(122 ????????? hhhhhhKtmm△ 式中： h1″、 h2″、 hm一空氣溫度分別為 t t tm= 水溫時2 21 tt ? 飽和空 氣焓， kJ/kg， h h hm一分別為進(jìn)塔空氣、出塔空氣、及其平均狀態(tài) 空氣的焓， KJ/kg。 由于煉油廠、石油化工廠、發(fā)電、化肥等工業(yè)部門的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的46SC0062020 第 5 頁 共 50 頁 水溫差大都不超過 15℃，所以在一般情況下都采用簡化公式。 計算步如下： 第一步：首先假設(shè)冷水比入值 第二步：根據(jù)已知條件、θ τ、 t t P，和入值 ，分別求出 h hh1″、 h2″ 、 hm″ 和 hm值 第三步：將第二步求出的值代入公式 ，即可求出Ω。 第四步：將假設(shè)的入值代入公式 一 3，求Ω176。若 |Ω Ω176。 | =△Ω小于 時試算停止。由于目前都采用計算機(jī)進(jìn)行計算，上述計算方法比轉(zhuǎn) 容易做到，故可不用精度較差的圖解法計算。 冷卻塔熱力計算的目的，就是要求出設(shè)計所需要的氣水比入值。有了該值，就能算出風(fēng)機(jī)所需要的風(fēng)量和全壓。 冷卻塔空氣動力計算 冷卻塔空氣動力計算的目的，就是為了選擇合適的風(fēng)機(jī)或驗(yàn)算選定的風(fēng)機(jī)是否滿足設(shè)計工 作條件下的要求。根據(jù)熱力計算求出的入值和要冷卻的單塔水量，求出所需要的風(fēng)量，這些風(fēng)量通過冷卻塔所產(chǎn)生的阻力，是與風(fēng)機(jī)的空氣動力性能曲線相關(guān)聯(lián)的。所以風(fēng)機(jī)的空氣動力特性能曲線與冷卻塔工作的空氣動力性能曲線的交會點(diǎn)，即為冷卻塔與風(fēng)機(jī)的共同工作點(diǎn)。 在冷卻塔開發(fā)階段，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行空氣阻力計算。對實(shí)際已有運(yùn)行的冷卻塔型，一般采用總阻力系數(shù)法進(jìn)行空氣阻力計算。其計算公式如下： △ P 全 =ξ 22mmVP ， Pa 式 中： △ P 全 一通用圖系列冷卻塔的通風(fēng)總阻力 (全壓 )Pa, ξ一總阻力系數(shù)，由實(shí)測得，見表 。 通用圖系列冷卻通風(fēng)總阻力系數(shù) 表 。 塔型 700 1000 1500 20201 2500 3000 3500 4000 總阻力系數(shù)ξ 44 44 50 43 47 44 44 ρ m一塔內(nèi)濕空氣平均密度， kg/m3, ρ m= ρ sh……… Vm一塔內(nèi)淋水填料中的空氣平均流速， m/s ρ sh=[ ]10)()( 3113111 θφθφ θθ ?????? PPp247。 ……………… 一 3 ,kg/m3 ， 式中： ρ sh一進(jìn)塔空氣密度， kg/m3 第 6 頁