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冷却塔湿空气热力学参数(总)

发布日期:2017-01-20   点击数: 770

冷却塔湿空气压力

这里指的压力是指通常情况下的空气压力,即大气压力P a。

对于冷却塔的冷却水来说,进塔空气和出塔空气都是湿空气,不同的是进塔空气中的水蒸气含量很小,出塔空气因在塔内接纳了较多的水蒸气,故快要接近于饱和状态。进塔空气中水蒸气含量越少,说明可接纳的水蒸气越多,水中跑到空气中去的热量也越多,冷却效果越好,即Δt =t1 -t2 较大。北方地区空气中水蒸气含量少,故按南方气象参数设计的冷却塔,到北方使用效果都很好。反之,北方塔到南方使用效果就差。

1. 湿空气的总压力

按照道尔顿的气体压力定律,在一定容积内混合气体的总压力等于其中各气体单独占据这个容积时的分压力之和。则设干空气的分压力为Pg ,水蒸气的分压力为Pq,得湿空气的总压力为:

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根据气体方程式,气体的压力(P)、温度(T)和容积(V)之间的关系为:

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式中 P——气体压力(即大气压)(Pa、MPa、 kg/cm2);

V——混合气体体积(m3); G′——混合气体重量(kg/m3);

T——气体的绝对温度(K)(T =273 ℃开尔文);

R——气体常数[( kg·m)/(kg·℃)或J/(kg·K)]。注:1kgm =918J

由于干空气和水蒸气的容量不同,因此它们的气体常数也不同,根据实验,温度为0 ℃,压力为1 个大气压的标准情况下,1m3水蒸气重为G′q =0.805kg ;1m3干空气重为G′g =1.293kg ,它们的气体常数可用公式计算出来。其水蒸气常数为:

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2. 饱和水蒸气的分压力

空气在一定温度下吸湿能力(即吸收水蒸气能力)达到了最大值时,这时空气中的水蒸气处于饱和状态,则称为饱和空气。在饱和状态下的水蒸气分压力称为饱和蒸气分压力,用P″q表示。

湿空气中所含的水蒸气数量,不会超过在该温度下达到饱和状态时的水蒸气含量,最多是等于该温度下饱和时的水蒸气含量。所以空气中水蒸气的分压力P q 也不会超过该温度下达到饱和时的水蒸气分压力P″q,最多等于P″q,故Pq <P″q,Pq的变化范围在0~P″q之间。

当空气的温度(即干球温度)θ=0 ℃~100 ℃之间变化时,在通常的大气压力范围,饱和蒸气的分压力可按下式计算:

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从式(5-10)分析可见:

(1)饱和蒸气压力P″q只与空气温度θ(或者说τ)有关,而与大气压力Pa大小无关,空气温度θ(或τ)越高,水的蒸发越多;

(2)式(5-10 )中,3.142305(103/T -103/373.16 )中的T 越大,则该项数值越小,那么前项(即0.0141966 )减去该项的数所得的相对较大,所以说明该项的T 与P″q 成正比;式中8.2lg(373.16/T)项中的T 越大,那么该值越小,则第一项加该项值相对也小,说明该项的T 与P″q 成反比,这是不利的,但该项数值是成对数关系增、减的,故相对来说变化就小了;式中0.0024804(373.16 -T)项中的T值越大,那么该项数值越小,那么P″q 就越大,说明该项的T 与P″q成正比,综合上述,有2项T 与P″q 成正比,1 项成反比,而是对数关系成反比,故总的来说,T 与P″q 还是成正比的。

(3)这里讲的是在一定(某一)温度下达到饱和时的饱和蒸气分压力,如果温度升高,那么原来已经达到饱和的空气就不饱和了,又能容纳水蒸气了;反过来,如果原来不饱和的空气,当温度降低到某一值时,则不饱和的空气就成为饱和了,因此可得:P ″q =f (T )。即P ″q 是T 的函数。(注:得lgP ″q 后再查反对数得P ″q 值,也可查有关图)。


冷却塔湿空气热力学之湿度

1. 绝对湿度

1m3 湿空气中所含有的水蒸气的重量称为空气的绝对湿度,所以绝对湿度就是水蒸气的表观密度γq ,其值为:

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按式(5-6)得:

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式(5-11)是湿空气温度为T 时,未达到饱和的情况下得到的绝对湿度值(未饱和时的水蒸气分压力为Pq );那么湿空气温度为T 时,达到饱和情况下绝对湿度γ″q 值为:

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2. 相对湿度

在一定的温度下,湿空气中,没有达到饱和时的水蒸气分压力P q 与达到饱和时的水蒸气分压力P ″q 之比称为相对湿度,用公式表示为:

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3. 含湿量(X)

湿空气中,每1kg干空气所含有的水蒸气重量为Xkg,称为湿空气的含湿量,也称 比湿。

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具体地讲:1kg干空气和X kg 的水蒸气组成为湿空气,就是说,湿空气的重量是1kg干空气+X kg 水蒸气所组成,X kg 就是含湿量,就是一定要明确含湿量是指湿空气中每1kg 干空气所含有的湿气重量。

湿空气的含湿量定义为:

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用式(5-11)和(5-12)代入式(5-21)中得:

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式(5-22 )是空气中水蒸气没有达到饱和时情况,因为P =Pg +P q ,所以P g =P - P q ,代入式(5-22 )得:

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式中 X″——湿空气达到饱和时的含湿量。

从上述讨论中,可得出以下三点结论:

(1)在一定的温度下,如果空气中的含湿量X 等于X″时,说明湿空气已经达到饱和状态,它不能再吸收水蒸气了,用这种空气进入冷却塔去冷却水,其冷却效果= 0。

(2)如果含湿量X < X″,说明这时的湿空气仍能吸收水蒸气,其每公斤干空气能够吸收(即允许增加)的水蒸气数量为(X″-X),用这种空气进入冷却塔去冷却水是有效果的,即能使水的温度得到下降。

3)(X″-X )的值越大,说明空气越干燥,能吸收水蒸气的数量越大,用这种空气进入冷却塔去冷却水,水温降低就越大,效果好;(X″-X )值越小,说明空气能吸收的水蒸气数量越小,空气潮湿,用这种空气进入冷却塔去冷却水效果就差。 如果已经知道空气未达到饱和时的含湿量X 和达到饱和时的含湿量X″,则根据式(5-23)和式(5-24)可分别求得未达到饱和时的分压力P q 和达到饱和时分压力P ″q。

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冷却塔湿空气的表观密度

湿空气的表观密度γ等于每m3空气中所含的干空气重量(表观密度)与水蒸气表观密度之和,即:

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用式(5-11)、(5-12)代入式(5-27)得:

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从式(5-29)可见:

1. 湿空气的表观密度γ随大气压P 的增大而增加,随大气压P 的降低而减小;

2. 湿空气的表观密度γ随温度T (或θ)的升高而减小,随温度T (或θ)的降低而增大。

γ一般按式(5-29 )进行计算,但在设计和冷却塔热工性能测试过程中,常用查图而得,就是说已按干球温度θ和相对湿度,按式(5-29 )计算后绘成“湿空气表观密度计算图”见图5-2所示。

冷却塔湿空气的比热(Csh)


湿空气比热的定义为:含有1kg 干空气的湿空气,温度升高1 ℃所需要的热量(或降低1 ℃放出的热量),叫做湿空气的比热,用Csh 表示,其值为: Csh =0.25kcal/kg ℃

这里,把有关的比热归纳如下:

水的比热:C =1kcal/kg ℃;

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干空气比热:C g =0.24kcal/kg ℃;

水蒸气比热:C q =0.47kcal/kg ℃。

这些比热均以1kg 每升高或降低1 ℃,其增加或减少的热量。现设有1kg 干空气的湿空气中,有水蒸气X kg ,那么温度升高1 ℃时应该是:湿空气增加的热量=干空气增加的热量+水蒸气增加的热量,用式子表示为:

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那么得湿空气的比热Csh为:

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在一般的通常情况下,含有1kg 干空气的湿空气中,水蒸气含量非常小,仅为X 的2.13 %=0.0213 ,所以分母中的(X +1 )=1.0213 ≈ 1 ,那么式(5-31)成为:

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Cg =0124 ,Cq =0147 代入得: Csh =0.24 +0.47X =0.24 +0.47 ×0.0213 =0.24 +0.01 =0.25kcal/kg ℃ 这就是Csh =0.25kcal/kg ℃的来历。

湿空气的焓

焓的概念


什么叫焓?表示和象征含热量大小的数值叫焓,用i 表示。

什么叫湿空气的焓?含有1kg 干空气的湿空气中所含热能的总量,称为湿空气的焓值,即为:i =1kg 干空气所含的热量+含湿量为X kg 水蒸气所含的热量。用ig表示干空气焓(kcal/kg );用iq 表示水蒸气焓(kcal/kg ),则湿空气焓为:

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(注:这里热=能量,只能相对计算)

国际水蒸气会议规定:在水蒸气热量计算中,以水温为0 ℃的水,其热量为零作为热量计算的基点。干空气的比热C g =0.24kcal/kg ℃(或1kJ/kg ℃,以2.34 ×10-3kcal 为9.8067焦尔换算而来,这里以kcal 表示,不用kJ 表示,特说明),温度为θ时1kg 干空气的焓为:

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水蒸气的焓

水蒸气的焓是由以下两部分组成的:

1. 1kg0℃ 的水变为0 ℃ 的水蒸气时, 所要吸收的热量,即汽化热(γ0 ),γ0 =597.3kcal/kg 。

2. 1kg 水蒸气由0 ℃升高θ℃时所需要的热量,其值为水蒸气的比热C q ×θ,C q =0.47 ,则为0.47θ。现为X kg 水蒸气,则其焓为:

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用式(5-34 )、(5-35 )代入式(5-33 )得:

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式中 Csh ——湿空气的比热(0.25kcal/kg ℃),Csh、θ与温度有关,称为湿空气显热;

γ0——汽化热(597.3kcal/kg ),γ0、X 与温度无关,称为湿空气潜热;

X——含湿量,其值按式(5-24)计算。

用式(5-24 )代入式(5-36)得:

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令:C =0.622 (597.3 +0.47θ),代入式(5-37)得:

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湿空气空气含热量计算图

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干湿球温度及水冷却的理论极限

干、湿球温度(θ和τ)是冷却塔设计的主要气象参数,它们是反映空气温度的物理参数。

冷却塔湿球温度计的原理及相对湿度

1. 湿球温度计原理 θ和τ 的干、湿度温度计见图5-4 。干球温度θ是用一般温度计测得的(图5-4 中的左边一支)。而测湿球温度的温度计(图5-4 中的右边一支),它的水银球上包一层湿纱布(纱布的下端浸入在充水的容器之中),使空气与水不直接接触,测得的温度称为湿球温度,用τ表示,该温度实际上是在当地当时的气温条件下,水冷却所能达到的最低温度。

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湿球温度计上的纱布在毛细管作用下,纱布表面吸收了一层水,在空气不饱和的情况下,这层表面的水不断蒸发,蒸发所需要的热量由水中取得,因而水温逐渐降低。这里存在着两种散热:一种是空气向水进行传导散热;另一种是水向空气进行蒸发散热,现分析在tf > θ 时的水向空气传热。

空气向水的传导散热:设刚开始时,纱布上表面这层水的温度为t f ,空气温度为θ,开始时因tf > θ ,水向空气传热,当tf下降后,在tf=θ 时,Hα =0 ,当tf再下降,到θ>tf 时存在着θ-tf 的温度差,这个温度差是空气向水传导散热的推动力,这样,空气向纱布与空气的交界面传递热量,再通过纱布把空气的热量传给水。设水银球上盖的湿纱布面积为F ,传热系数为α,则空气向湿纱布交界面传递的热量为:α(θ-tf)F ,此值随tf 的下降而增加。同时纱布交界面的水也在不断地向空气传递热量,进行蒸发散热,使水温T不断下降,当纱布层水温T 降低到τ时(tf =τ< θ),水层的温度不再下降了,这时:水的蒸发散热=空气传递给水的热量,处于动态平衡状态。这时候纱布水层上的温度τ 称为湿球温度,这时空气向水层传递的热量达到最大值,即为α(θ-τ)F 。

那么这时候水层向空气蒸发散热量是多少呢?当纱布水层温度达到τ时(tf =τ< θ),水层交界面达到饱和蒸气,其饱和蒸气分压力为P ″τ ,而空气温度为θ时的蒸气分压力为Pθ ,P″τ > Pθ ,它们的蒸气分压力差为(P ″τ -Pθ ),这个分压力差就是纱布水层继续向空气蒸发散热的推动力。就是说这时存在着空气向水进行传导散热的推动力是(θ-τ)的温度差;水向空气进行蒸发散热的推动力是(P ″τ -Pθ )分压力差。

空气向水进行传导散热量为α(θ-τ)F ,而这时的蒸发散热量是多少?设水的汽化热为γ(kcal/kg ),γ=γ0 +0.47 ,汽化热γ0 =597.3kcal/kg 。设βp 为压差蒸发散热系数,代表单位蒸气压力下,单位面积上水汽蒸发量(kg/(m2·h·atm ))。那么水层温度降到τ时,纱布水层的蒸发散热量为:γβp (P ″τ -Pθ )F ,因为这时空气向水的传导散热=水层向空气的蒸发散热,处于动态平衡状态,则得:

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则可得空气中水蒸气的分压力Pθ 为:

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通过实验得α/γβp =0.000662P ,代入式(5-41)得:

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这就是前面论述的式(5-20)的由来。

2. 精确测定湿球温度τ要注意的问题

(1)必须保证水银球完全被湿纱布覆盖:

(2)空气的速度(风速)必须要足够大,一般要求风速在3~5m/s 以上,这样周围环境传来的辐射热的影响可忽略不计,只存在空气传递来的热量对湿球温度τ的影响。

(3)补充水的水温应与湿球温度τ相等。

满足上述三条后,空气流速(风速)可以在较大范围内变化(即不一定要在3~5m/s之内),从而不影响湿球温度的测定值。

在现场实际测定时,把阿斯曼通风干、湿球温度计放在搭好的棚内(即要求通风而又不在太阳下),温度计应放在距地面210m 处,又要距冷却塔有一定的距离,防止冷却塔出来的湿空气凝结水滴的影响,但也不要太远。测定读数间隔时间为10~20min 一次。测点布置的数目,中小型冷却塔可布置2 个以上测点:大型冷却塔要求布置4 个以上测点,然后取各测点相加后的算术平均值。但一般玻璃钢冷却塔的测试往往都只布置一个测点。

3. 湿球温度对水蒸发散热冷却的意义。

湿球温度τ对水蒸发冷却的意义主要有以下两条:

(1)湿球温度τ代表当地当时的气温条件下,水可能被冷却的最低温度,即冷却塔出水温度t2 的理论极限值(即在理论上冷却塔的出水温度t2 可达到τ的温度)。当要求冷却后的水温t2 越接近湿球温度时,冷却越困难,要使t2 接近于τ,则冷却塔的尺寸和体积会增加很多,就会大幅度地增加造价而很不经济。一般冷却塔的出水温度t2 等于或大于τ3~5 ℃(即t2 -τ≥ 3~5 ℃),(t 2 -τ)称为冷幅高,是衡量冷却塔冷却效果好与差的重要指标。上海地区设计的标准型(低温塔)冷却塔出水温度t2 =32 ℃,设计采用的τ为28 ℃,则t2 -τ=4 ℃。

(2)先简述一下绝热饱和温度θB 的概念。当空气温度θ不变时,湿空气焓i 和相对湿度均随含湿量X 的增加而增加,随X 的含量减少而减少。当含湿量X 增加到使湿空气达到饱和时,则湿空气就不再吸收水蒸气了,就是说拒绝吸收水中蒸发出来的散热量。这时空气中的水蒸气分压力从Pθ上升到P ″θ , =1 ,X 和i 值都达到了最大值。这时的X 和θ 分别称为“饱和含湿量”和“饱和湿度”,而此时湿空气拒绝吸收水中蒸发的热量,故这时的“饱和温度”称为“绝热饱和温度”,用θB表示。

湿球温度τ与湿空气的绝热饱和温度θB在物理概念上是完全不同的,但湿球温度的数值与空气的绝热饱和温度的值是相等的,即τ=θB,这一性质使得水的最低冷却温度与空气的绝热饱和温度相等。在空气含热量计算图中(图5-3 )与 =1 相交的温度θB就等于湿球温度τ,因此,冷却过程的理论分析,可以根据湿空气的焓湿图来进行。

冷却塔湿空气焓湿图的应用

湿空气中的相对湿度 、含湿量X、含热量i 和温度t(θ)是4 项重要的热力学参数,其计算工作量大而且繁琐,除试验或实测得到之外,为计算方便,把 、X、i、t4 项的相互关系绘制成图5-5 ,利用图5-5 ,可根据已知的两项热力学参数,就可直接查出另两项,简化了计算工作。

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如何应用图5-5 ,以图5-6 来加以说明,按图5-6 所示,已知温度t p 和相对湿度 =0.6,按t p 点垂直向上与 =0.6 曲线交于P 点,由P 点水平向右移动得含湿量X p ;由P点与i 线平行向左上角移动,得热焓i p 。焓湿图是冷却塔热力计算的基本图表,从焓湿图分析可以得出下列关系。

1. 当温度t 不变时,如图5-6 中BtB 线所示,热焓i 和相对湿度 均随含湿量X 的增减而增减,当相对湿度 =1 的最大值时,则X 与i 在该温度下也均达到最大值,这时X B及t B 分别称为饱和含湿量和饱和温度。

2. X 为常数时,如图5-6 中的BXB 线所示,i 随着t 的增减而增减,而 随着t 的降低而增加(即t 增加 减小),当t 降到 =1 的时候,空气达到饱和,即达到露点。这时的t 为最小值。这就是前面讲到的,在一定温度下,原来没有达到饱和的空气(即P q没有达到P ″q ),当温度下降到某一值时达到了饱和,使 =1 ,Pq =P ″q ;反过来,在一定温度下已达到饱和的空气,当温度升高后就不饱和了,可继续接受水蒸气。

3. i 为常数时,如图5-6 中的BC 线所示,这时湿空气的散热量与吸热量相等,热力学上称为绝对条件。这就是前面讨论的“湿球温度(τ)的数值与空气的绝热饱和温度值相等”,当空气按绝热过程降低温度时(即沿BC 线移动),它与饱和线 =1 相交的温度tB 就等于湿球温度τ。从图中BC 线可见: 随X 的增加而增加,而t 随X 的增加而降低,当X 增加到XB 时, =1 ,即X 与 均达到了最大值,而t 降低到了最低值tB ,即湿空气处于饱和状态,tB =τ, =1 ,X =XB 。

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4. 当相对湿度不变时,t、x、i都是同时增加或同时减小。

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设计气象参数确定

前面讨论中,空气的干球温度θ和湿球温度τ,是冷却塔设计和热水在冷却塔中的冷却,是非常重要的两个气象参数,直接关系到水的冷却效果和冷却塔的造价。前面讲到的冷幅高t2 -τ=3 -5 ℃,是对低温塔(也称标准型塔,其冷却温差Δt =t1 -t2 =5 ℃)和中温塔(Δt =t1 -t2 =10 ℃)的设计标准来说的,对于高温型塔就不适用了。如上海地区(实为代表除山东省外的华东地区),设计采用的θ=31.5 ℃,τ=28 ℃,低温塔进水温度t1=37 ℃,出塔温度t2 =32 ℃,t2 -τ=32 ℃-28 ℃=4 ℃;中温塔设计进塔水温t1 =43 ℃,出塔水温t2 =33 ℃,t2 -τ=33 ℃-28 ℃=5 ℃,均符合3~5 ℃之间,但高温塔就不符合了。高温塔设计进塔温度t1 =55 ℃,出塔水温t2 =35 ℃,则t2 -τ=35 ℃-28 ℃=7 ℃>5 ℃。因此冷幅高为3~5 ℃主要是对标准型的低温塔来说的。

我国地域辽阔,东南西北中各地气温相差较大。按地区来划分,各大区冷却塔设计采用的气象参数是不同的,因此南方设计的塔可适用于北方,冷却效果好,但反之,北方设计的塔就不适用于南方了。在现代冷却塔设计中,按夏季不利的气象条件下,只考虑蒸发散热量Hβ ,不考虑传导散热量Hα (即Hα =0 )进行的。那么设计冷却塔的气象参数是如何确定的呢?下面给予较详细论述。

确定气象参数的基本原则

冷却塔设计计算所需要的气象参数包括干、湿球温度(θ与τ);相对湿度 ;大气压力(mmHg );风向、风速及冬季最低气温等。影响水冷却效果的主要是θ与τ及 。

冷却塔设计的气象参数是按夏季不利的气象条件下设计计算的,但是如果采用夏季的最高温度和湿度来进行设计也是不合理的。因为最高的温度和湿度在一年中出现的次数并不很多,仅占很短的时间,如果按夏季最高温度和湿度进行冷却塔设计,那么必然会使设计的冷却塔尺寸很大,使冷却塔的造价和日常的电耗大大增加,这是不经济的,得不偿失的。反过来,如果设计采用的温度和湿度太低,那么较多时间内冷却塔的出塔水温t2 达不到符合冷却生产设备和产品所需要的温度,会引起热交换设备运转条件的恶化,或使生产工艺过程遭到破坏,造成巨大的损失,或空调系统工作的破坏等。因此冷却塔设计采用的干、湿球温度的基本原则为:既不能采用夏季的最高干、湿球温度,又要满足生产工艺对冷却设备和产品对水温的要求,按一定的保证率来确定。或按5 %~10 %的频率(P )来确定,两种方法都有采用。

空气干、湿球温度一般以近期连续不少于5 年的资料,每年最热时间(3 个月)的频率为5 %~10 %的昼夜平均干、湿球温度作为设计依据。我国石油、化工、机械工业多采用5 %的频率;冶金、电力和民用采用10 %的频率;对于生产工艺要求很高的,计算频率要采用1 %。

冷却塔气象参数的计算统计与确定方法

1. 气象参数的计算统计 气象参数一般均采用当地气象部门记录的数据为依据,把5 年以上实测记录的日平均干、湿球温度按表5-1所列项目进行统计(干球温度与湿球温度分开统计,表格内容相同),然后按表5-1 的θ、τ数据绘制干、湿球温度频率曲线。如图5-7 所示。

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气象参数取在设计频率的湿球温度和大气压力的日平均值。按图5-7,取设计频率为10 %, 则查得湿球温度为24.9℃,干球温度为29.6℃;取设计频率为5 %,得τ=25.6 ℃,θ=30.5 ℃;取设计频率为1 %时,得τ=26.9 ℃,θ=32 ℃。一般常采用5 %的设计频率。

2. 气象参数的确定方法 目前设计冷却塔选用的气象参数分为三种情况进行计算。

第一种情况:根据夏季平均每年超过最热的20d 昼夜平均干、湿球温度进行计算,要求气象资料不少于5~10 年,其保证率为94.4 %。这种适用于设计要求比较低的情况下采用。 94.4 %保证率的意思是指:夏季6、7、8三个月共92d ,不能保证达到设计所规定的冷却效果的时间(天数)为92 ×(1 -94.4 %)=4.55d ,其余时间都能达到设计所规定的冷却效果。

第二种情况:根据夏季平均每年超过最热的10d 昼夜平均干、湿球温度进行设计计算,其保证率为97.3 %,一年中不能达到设计规定的冷却效果天数为:92 ×(1 -97.3 %)=215d。目前我国设计的冷却塔基本上都是按照这第二种情况设计的。

第三种情况:采用5d 的昼夜平均气温或者采用白天下午1 时(或2 时)的平均温度值进行设计,这种设计的要求较高,保证率达98.6 %,也就是说一年中不能达到设计规定的冷却效果天数仅为92 ×(1 -98.6 %)=1.3d。

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关于夏天平均每年超过10d (或20d )昼夜干湿球温度如何取用和整理,常用的有以下4种方法。

1. 取用历年夏季(6、7、8三个月)或5月15日至9月15日每天下午2 时(即14时)的干、湿球温度的观测值直接编制保证率曲线。

2. 取用历年夏季或5月15日至9月15日每天8、14、20时干、湿球温度三次观测平均值编制保证率曲线,即称为“三点法”。

3. 取用历年夏季或5月15日至9月15日每天第2、8、14、20时干、湿球温度四次观测平均值编制保证率曲线,即称为“四点法”。

4. 取用历年夏季或5月15日至9月15日每天第2、8、14、20时干、湿球温度四次观测值,并将每次观测值按1/4d 折算,然后再编制保证率曲线。

过去常采用三点法,现基本上均采用四点法,因一昼夜4 次标准时间(2、8、14、20h)测定值的算术平均值是国家气象部门规定的标准法。表5-2是我国部分城市的平均每年超过一定天数的温度数值统计。

根据表5-2 ,上海地区按夏季平均每年超过最热的10 天昼夜平均干、湿球温度进行设计(保证率为97.3 %),则得上海地区设计的气象参数为:

干球温度 θ=31.5 ℃

湿球温度 τ=28 ℃

相对应的大气压力 P a =753m m H g

风速为 V =1.58m/s。

目前华东地区(除山东省部分外)的冷却塔设计基本上均采用上海的气象设计参数。

冷却塔空气风速及大气压力

1. 空气风速

冷却塔计算中的外界空气风速,常采用多年夏季6、7、8 三个月的平均风速。计算风速一般为距地面2m 高度为准,当不符合要求时(实测时往往离地面高度不同),可按奥伯宁斯基近似公式进行换算:

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式中 Vh——距地面高度hm 处风速(m/s);

V0——气象台风速仪安装高度h0(m)处的速度(m/s);

h0——气象台风速仪安装高度(风标高度)(m)。

风速的大小影响到冷却塔的冷却效果、塔结构的计算和是否需要实行有关的措施。

2. 大气压力

大气压力通常采用夏季平均气压或最热月平均气压,表5-2部分城市的大气压力为夏季的平均气压数值。当大气压单位为mmbar,应换算为m m H g ,1m mbar=3/4m m H g 。

总之,在选用气象参数时,要因地制宜,不能盲目套用建设地区附近的气象台资料 (未经统计过的某些数值),特别是对地形变化较大地区的冷却塔的设计与布置,如山区的 多变小气候更应慎重考虑。同时对于冷却塔群布置时,要考虑和估计湿空气回流的影响及冷却塔接近热源或高大建筑物受到气温升高和自然风速减少等不利条件。





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