冷卻設(shè)備設(shè)計(jì)

1、1研究生課程設(shè)計(jì)研究生課程設(shè)計(jì)( (說(shuō)明書說(shuō)明書) )冷卻設(shè)備的設(shè)計(jì)冷卻設(shè)備的設(shè)計(jì)學(xué)學(xué)院院能源與動(dòng)力工程學(xué)院專專業(yè)業(yè)動(dòng)力工程學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師完成日期完成日期2016 年 7 月2目錄目錄一一.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) .31.設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 .32.設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 .33.設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)技術(shù)要求 .34.主要參數(shù)主要參數(shù) .3二二.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 .41.冷卻塔熱力設(shè)計(jì)冷卻塔熱力設(shè)計(jì) .42.冷卻塔尺寸設(shè)計(jì)冷卻塔尺寸設(shè)計(jì) .63.冷卻塔阻力計(jì)算冷卻塔阻力計(jì)算 .84.冷卻塔整體外形示意圖冷卻塔整體外形示意圖 .12三三.參考資料參考資料 .123一一.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1

2、.設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)冷卻塔的基礎(chǔ)知識(shí)，提高解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力和初步掌握設(shè)計(jì)冷卻設(shè)備的方法和步驟。2.設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目逆流式工業(yè)冷卻塔的設(shè)計(jì)。3.設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)技術(shù)要求 (1)滿足設(shè)計(jì)參數(shù)所要求的冷卻能力。 (2)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理。 (3)符合生產(chǎn)實(shí)踐的要求。4.主要參數(shù)主要參數(shù) (1)地點(diǎn)： 昆明 (2)干球溫度:23 1(3)失球溫度：19.9 (4)大氣壓：80.8 KPa0p(5)流量 Q：1000 t/h(6)進(jìn)口水溫：43 1t(7)出口水溫：33 2t(8)主形式：開(kāi)塔(9)小類：逆流4二二.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容1.冷卻塔熱力設(shè)計(jì)冷卻塔熱力設(shè)計(jì) (1)進(jìn)塔空氣在

3、濕球溫度時(shí)飽和空氣的水蒸氣分壓：= 2.808 KPa3311010373. 162. 0057173 3. 142305() 8. 2l g0. 0024804(373. 16)373. 1610TTTp(2)進(jìn)塔空氣在濕球溫度時(shí)飽和空氣的水蒸氣分壓：1=2.322 KPa3311010373. 162. 0057173 3. 142305() 8. 2l g0. 0024804(373. 16)373. 1610TTTp(3) 進(jìn)塔空氣相對(duì)濕度:=0.768101()pApp式中：A 不同干濕球溫度計(jì)的系數(shù)，取 0.000662；(4)進(jìn)塔干空氣密度：=0.925 kg/m313011()

4、10287. 14 (273)pp(5)氣水比：=0.36461GQ式中：G 風(fēng)量,估取 394000 m3/h；(6)進(jìn)塔空氣焓：=15.889 kj/kg1111101. 0060. 622 (25001. 858 )phpp(7)出塔空氣焓：=32.893 kj/kg21WC thhk式中：水的比熱=4.187kj/(kg)；WC 系數(shù)2215860. 56 (20)tkt(8)塔內(nèi)空氣的平均焓： kj/kg1224. 3912mhhh(9) 時(shí)飽和空氣的水蒸氣分壓： 1t5=8.639 KPa3311010373. 162. 0057173 3. 142305() 8. 2l g0.

5、0024804(373. 16)373. 1610TTTtp(10)時(shí)飽和空氣的水蒸氣分壓：2t=2.808 KPa3321010373. 162. 0057173 3. 142305() 8. 2l g0. 0024804(373. 16)373. 1610TTTtp(11) 時(shí)飽和空氣焓：1t = 56.230 kj/kg1111101. 0060. 622 (25001. 858 )ttphttpp(12) 時(shí)飽和空氣焓：2t= 21.633 kj/kg2222201. 0060. 622 (25001. 858 )ttphttpp(13)冷卻數(shù)：= 0.820004mtNi(14)淋水

6、面積： m* 360084. 188GSv(15)填料寬： m9. 175LS(16)風(fēng)速：=1.3 m3600 *GvS(17)淋水密度：= 11.878 t/m2hQqS(18)空氣重速：= 4.330 kg/m2s1* 1000GgS(19)填料容積散質(zhì)系數(shù)：= 9758mnxvAg q其中：填料選擇 S 波，1.00m，片距 30mm；其熱力特性表達(dá)式為；。0. 661. 60N0. 690. 401319xvgq(20)= 0.822035nNA(21)填料體積：=84.036 m3XVN QVK6(22)填料高：=0.998 mtVhS2.冷卻塔尺寸設(shè)計(jì)冷卻塔尺寸設(shè)計(jì)(1)進(jìn)風(fēng)口高

7、度： m0. 5 *2. 2942j fShL(2)集水池高度： m，其中干弦為 0.3m，坑深 0.5m1. 8j sh(3)采用管式配水系統(tǒng)，花籃式噴頭，噴頭排布為 12X12，每個(gè)噴頭流量為 7t，噴灑半徑 r=0.739m。選擇噴灑角為 100，則噴灑高度=0.62m。配水t an50psrh管道根據(jù)相關(guān)規(guī)范由主管到支管依次選擇，分別為：DN350,DN300,DN200,DN100?？傻门渌到y(tǒng)的總高度為=0.845m。配水系統(tǒng)和0. 350. 350. 052pspshh噴頭示意圖如下所示：7(4)收水器高度為m，置于布水管上，形式如下圖所示；0. 15ssh8(5)出風(fēng)口擴(kuò)散角取

8、 120，出風(fēng)口高度=2.649 m，其上的風(fēng)筒高2t an60f tLh1.6m，擴(kuò)散圓錐角 16。 3.冷卻塔阻力計(jì)算冷卻塔阻力計(jì)算 以表示換算后的各部件阻力系數(shù)，是由進(jìn)風(fēng)口處氣流速度所決定的阻力i1系數(shù)，=0.55 換算到以填料區(qū)風(fēng)速和空氣密度計(jì)的阻力系數(shù)：1=2.22110. 55FF 式中 F1進(jìn)風(fēng)口面積（） ；2mF 填料區(qū)面積（） 。2m(2)導(dǎo)風(fēng)裝置阻力系數(shù)，2=0.079220. 10. 025q L 式中 L 導(dǎo)風(fēng)裝置的進(jìn)深，為 0.2mq淋水密度 /(h) 3m2m(3)進(jìn)入淋水裝置前氣流轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù),以淋水裝置中氣流速度所決定的阻力系3數(shù)：330. 5 (4)淋水裝置支

9、撐梁的阻力系數(shù)。氣流進(jìn)入淋水裝置處通過(guò)梁的突然收縮與突4然擴(kuò)大阻力系數(shù)引用下式計(jì)算：9=0.2552244440. 5 11FFFFFF 式中 淋水裝置支撐梁處氣流通過(guò)的凈通風(fēng)面積（） 。4F2m(5)配水裝置阻力系數(shù),由于配水裝置的管槽占據(jù)了冷卻塔的有效橫截面積而造5成的阻力系數(shù)可利用適合不動(dòng)格柵的伊捷利契克公式來(lái)計(jì)算：5=0.917225550. 51. 3 1FFFF式中 配水裝置管槽平面上的冷卻塔的凈通風(fēng)面積（） 。5F2m對(duì)填料后方的各部件還應(yīng)考慮填料后方空氣密度與體積風(fēng)量變化對(duì)阻力值的影響因素，因?yàn)椴考枇εc濕空氣密度成正比，同時(shí)與風(fēng)速的平方成正比，而風(fēng)速與風(fēng)量成正比，即與干空氣密

10、度成反比，寫成計(jì)算式為 ，換算公式改為：2222211112ddGG 55 =0.9032215512dd式中靜態(tài)條件下的阻力系數(shù)。5（6）收水器阻力系數(shù)6=1.3592666FF=1.3382216612dd式中 收水器支撐梁處氣流通過(guò)的凈通風(fēng)面積（） ；收水器擱在配水管上， 6F2m與相同。6F5F(7) 出風(fēng)口為錐形漸縮喇叭口，風(fēng)筒圈梁進(jìn)口阻力系數(shù)7=6.4032777(/)FF 10=6.3022217712dd (8)風(fēng)筒進(jìn)口漸縮段阻力系數(shù),先按漸縮管方法計(jì)算， 再將其換算至以填料區(qū)風(fēng)8速和空氣密度計(jì)的阻力系數(shù),計(jì)算方法如下：=0.13928211(1)18si n2Kn式中 n /

11、,為風(fēng)筒進(jìn)口面積,為風(fēng)筒喉部面積；DFXFDFXFK 逐漸縮小緩沖系數(shù)為 0.45；沿程損失的摩擦阻力系數(shù)，可參照通風(fēng)工程計(jì)算方法詳細(xì)計(jì)算，一般粗算可取0.03。=2.2330. 430. 571. 1xDFF=3.272288XFF =3.2212218812dd(9)風(fēng)筒出口擴(kuò)散段阻力系數(shù)。風(fēng)筒出口擴(kuò)散段的阻力系數(shù)應(yīng)包括風(fēng)筒擴(kuò)散9段和風(fēng)筒出口動(dòng)能損失兩部分阻力系數(shù)， 即：=0.7519KC=0.0432211(1)18si n2KKnn式中 漸擴(kuò)角；K逐漸擴(kuò)大緩沖系數(shù)；n / ,為風(fēng)筒出口面積，為風(fēng)筒喉部面積。CFHFCFHF=0.70821()HCCFF11=17.679299HFF =

12、17.4002219912dd(10)塔體總阻力系數(shù)：=32.2091234567891ii（11）塔體的通風(fēng)總阻力：=51.204 Pa22111112niiimiPvA v 式中 塔體的通風(fēng)總阻力（ Pa） ；1P進(jìn)塔濕空氣密度（ kg/） ；13m填料斷面的平均風(fēng)速（ m/s） ；mv塔體總阻力系數(shù)； 1A91iin 阻力部位的總數(shù)； i 部位的濕空氣密度（ kg/） ；i3mi 部位的計(jì)算空氣流速（ m/s） ；ivi 部位的阻力系數(shù)；i（12）填料通風(fēng)阻力：=13.877 Pa21 2mmPAV式中 填料通風(fēng)阻力（ Pa） ；P通過(guò)填料的風(fēng)速（ m/s） ；mV、m 系數(shù),分別為 0.925,1.856；2A（13）塔的總阻力宜按下式計(jì)算：=65.08 Pa12TmPKPKP式中 塔的總阻力（ Pa） ；P 塔體阻力調(diào)整系數(shù)，視 A1 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或計(jì)算條件與該工程塔設(shè)計(jì)條