根据冷却塔的通风要求 或选用本条列举的式(87)方法对气象参数进行修正 目前工程中常见的塔顶形状有两种 当塔的格数较多时 1 1 进风口风速分布极不均匀 当塔的格数较多单排布置时 机械通风冷却塔的平面宜符合下列规定 收缩段的气流收缩比较平稳出发 本条所指的是位于风机叶片下部风筒进口处的形线 按照1 O 成品也多数经过不同方式的鉴定 从表33可见 ~0.6L 根据中国水利水电科学研究院冷却水研究所对常用的Φ4.7m风机的机械通风冷却塔的模型试验结果 美国等7家公司引进的9种塔型的实际 表中以正八边形的阻力系数为1.0 为塔的进风口高度(m) 7190等的有关规定 对塔的通风即无影响 淋水填料顶面以上至风机风筒进口之间的收缩段高度应大于风机半径 淋水填料的设置应当与之相适应 应考虑占地面积 除式(87)外 PFM-110》给出的经验关系式 塔的进风口侧与其他建(构)筑物的净距不应小于塔的进风口高度的2倍 回收一部分动能 一般在3.0m/s左右 长21m的标准风洞可视实验段内 3.3.5 D 应按其他方面的要求进行设计 但是为了便于对风机设备运行中紧急情况的处理及检修过程中的安全 大 一是减少塔的出口动能损 美等国关于塔排布置方面的有关要求 出口动能 沿淋水填料垂直下落的水流 2012年上海交通大学和江苏海鸥冷却塔股份有限公司进行了《减少冷却塔塔群湿热空气回流和干扰影响的研究》 基于上述利弊 其作用有两方面 防止塔内结冰 机械通风横流式冷却塔和多风沙地区建造的机械通风逆流式冷却塔进风口应当装设百叶窗式导风装置 由于抽风式塔适用范围广 3.3.4 应注意与通常所指的淋水填料上部收缩段部分的导流装置有所区别 O ——考虑塔距影响的系数 以某顶面算起的收缩段的顶角是指该顶面等面积当量圆形边缘与风筒底座的下边缘之间的连线延长至风机轴 模拟冷却塔实验模型采用塑料结构 根据前苏联B·A·格拉特科夫等著《机械通风冷却塔》给出的资料 当L>2 本条规定系参照前苏联B·A·格拉特科夫等著《机械通风冷却塔》一书和国内外大量工业塔的实践经验作出的有关规定 机械通风横流式冷却塔的淋水填料从顶部至底部应有向塔的垂直中轴线的收缩倾角 1范围内 3.3.14 在选定风机的运行工况点时还应注意使风机配套的电动机的功率有适当的裕度 风筒的扩散中心角宜采用14°~18° 研究结果表明 3.3 ——塔外风速(m/s) 某石化项目冷却塔 塔群布置 本条规定扩散筒的中心角不宜大于18° 大型风机出于叶片动平衡失调及其他原因造成风机或减速器振动 O 3.3.13 表31给出英 O 减少气流阻力 尤其是当外界风速较大时 可采用下式近似地确定设计湿度 轻工 淋水填料顶面至风机风筒进口之间取一定高度的距离和保持适当的收缩角 参照上述资料 表中L相当于6H 1 的机械通风冷却塔模型的试验结果 ~1.0D 《减少冷却塔塔群湿热空气回流和干扰影响的研究》给出了新的回流率计算公式 形状等相关 安装及维修方便 冷却效果差 沿 地物 塔排长是回流率增加的主要影响因素 参照上述试验结果 冬天可调整角度减小进风口面积 3.3.7 ——回流率(%) 这种塔的优点是便于风机的维护检修 2 塔排的布置除应考虑塔的通风要求 振动小 抽风式塔的风机安装在冷却塔顶部 3.3.13 表33的数据是在其中一个塔不运行的情况下得出的 (3)建在寒冷地区的冷却塔进风口的百叶窗式导流装置还可做成可调角度的 m 按表31的要求布置塔排 直径小于6.0m的风机宜配有振动检测 搭排的长宽比宜为4 回流是指进入冷却塔的空气中混入一部分本塔排出的湿热空气 另一种为收缩形顶板 如果考虑湿热空气回流和干扰的影响时 使夹角尽量小 目前国内有些单位对回流和干扰的影响做过观测 根据冷却塔的设计风量和计算的全塔总阻力选定风机的运行工况点 的监测和防振保护设施就可以避免事故扩大 前苏联B·A·格拉特科夫在研究苏联国内外关于冷却塔相互影响的基础上建议如下(表32) τ 1 塔间净距可以加 由于油循环设备故障或油路故障将使润滑油不能循环 取冷却塔排的轴线沿夏季季风方向 风筒进口采用流线型比直角形风量可提高18% 1 3.3.12 质量差 本条规定逆流式机械通风冷却塔一般可不设百叶窗式导风装置 本款规定主要是考虑塔的通风要求 应根据该型产品实测的热力特性曲线进行选用 以风机轴为对称轴 式中 在模拟实验和冷却塔群现场运行测试分析的基础上 但没有系统的分析 一种是平顶 3.3.19 报警和防振保护装置 塔排的长宽比宜为3 当循环水对风机的侵蚀性较强时 1~5 时降低25% 进风口平均风速较塔间距为2H K 某循环水厂冷却塔 塔排首尾之间易受湿空气回流和干扰影响 扩散筒不同高度时风量的增加量见表30(扩散筒中心角为14°) ~192m 当采用稀油润滑时应配有油位指示装置 O 塔排间距20m~40m 3.3.16 扩散筒的边壁宜采用曲线扩散型 回流和干扰就同时存在 (2)防止塔内的水溅出塔外 风机叶片尖端至风筒内壁的间隙不应大于风机厂推荐的间隙值 此种最普遍 安装扩散筒后可使塔的出口动能减小 风机的设计运行工况点应根据冷却塔的设计风量和计算的全塔总阻力确定 O 但也有生产厂的产品存在较多问题 时 H 3.3.11 设计选用这类产品时应当注意 排水 小型冷却塔 特别是塔外自然风速较大时 2 而是多格塔布置在一起时 国外也有—些计算方法 R 150的比例制作 前苏联B·A·格拉特科夫建议塔间净距取表34中的数值 影响塔的散热效果 τ 减速器内油温升高或断油失润造成减速器事故 3.3.10 3.3.1 目前工厂化生产的小型玻璃钢冷却塔正趋向定型化 大型风机应配有振动监测 研究分析了塔排长 风机的减速器应配有油温监测和报警装置 O 报警和防振保护装置 平面图形对冷却塔的阻力的影响见表29 3.3.15 两侧连线间的夹角 仅从冷却塔本身的进风要求考虑 边长比不宜大于4 3.3.3 但大多数情况是在5 符合国家现行相关标准的产品 试验证明 更没有实测资料 为塔排长度) 温度τ 机械通风冷却塔宜采用抽风式塔 根据冷却塔的设计水量(塔排的总设计水量) 英国规范规定宜取5 可采用鼓风式塔 2 3.3 设置中间隔板对塔的通风阻力没有影响 点滴式淋水填料的收缩倾角宜为9°~11° 中国水利水电科学研究院冷却水研究所也通过模型试验证明 L —般冷却塔风机出口的平均风速达5m/s~10m/s L 风机在这一点运行时应有较高的效率 进风口宜设在矩形的长边 机械通风横流式冷却塔进风口应设百叶窗式导风装置 本条主要从塔的进风要求考虑规定塔间净距 据国内外冷却塔统计资料并从流体力学的要求考虑 当塔间距为 (4)减小塔的噪声 由于机械通风冷却塔的塔体较低 可减少湿热空气的回流率 美国冷却塔协会(CTI)冷却塔规范《CTI 鼓风式塔的风机安装在进风口处 会减少湿热空气回流率 在4倍进风口高度的基础上适当增大塔排间距 前者是主要的 全部塔排的平均计算湿球温度为各塔排的算术平均值 不宜大于30mm 机械通风冷却塔按风机安装位置的不同可分为抽风式和鼓风式塔 从填料段的风速分布比较均匀 O 塔排间的回流和干扰的影响可减至最小 其数值见表37 本条规定的塔排间距没有考虑湿热空气回流和干扰的影响 一般都有完整的产品设计文件和较好的工艺管理措施 还应当在各台风机附近设有就地开停按钮和切断电源的设施 对于各种不同的塔型以控制收缩角为宜 长轴位于同一直线上的相邻塔排净距不应小于4m 但该试验是对特定的塔型所进行的试验结果 式中 3.3.3 下缘可伸入塔的集水池水面以下 积400m 设置对振动 3.3.1 根据中国水利水电科学研究院冷却水研究所的试验研究结果 空气的湿球温度 1 V 3 2 O O 扩散筒的高度对风量的增加有较大影响 缩短塔排长是必要的 H 没有完整的设计技术资料 1 3.3.18 每排的长度与宽度之比不宜大于5 上述四种方法均系经验方法 缺点是一般鼓风机的容量较小 3.3.17 3.3.15 当其他因素要求较高时应按较高的要求设计 根据这一关系式 风机直径较大的大型机械通风冷却塔常采用 为便于对风机设备的检修应设有固定起吊设施或临时起吊设施 (3)前苏联(BOДΓEO)方法 国内外大 薄膜式淋水填料的收缩倾角宜为5°~6° 失 布置和运行实践经验 3.3.10 选用的产品应符合现行国家标准《玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB H 自然风速的影响往往造成两侧进风的较大差别 (1)英国冷却塔规范(BS-4485)推荐的方法 从顶部至底部产生整体偏移 边壁扩散角沿程逐渐加大 3.3.6 2 本条规定了不同型式的淋水填料宜采用的收 当塔格的平面为矩形时 2 前苏联规范规定塔排的长宽比宜取3 长轴不在同一直线上相互平行布置的塔排净距不应小于塔的进风口高度的4倍 设计中可视具体情况参照本规范条文说明第3.3.8条表31及表32的有关数据加大塔排的间距 当塔顶盖板为平顶且未装导流装置时 应分析冷却塔排出的湿热空气回流和干扰对冷却效果的影响 当设置中间隔板后能有效地减轻这种影响 并结合我国现有工程实际布置情况制订了本条条文 设计冷却塔时应当考虑回流和干扰这两种现象造成的进塔空气温度和湿度升高对冷却效果的不利影响 缩倾角 1 大型风机的减速器多采用稀油润滑并配有油循环设备 报警和防振保护装置 时的塔进风便不再受邻近建筑物的影响 1 (5)防止杂物吹入塔内 填料底部至水池水面之间若不设中间隔板 从表30可见 根据国内一些设计单位的经验和我国石化 ——冷却塔塔排长度(m) 回流和干扰总会或多或少地发生 前苏联(BOДΓEO)对淋水面积400m 但是在进风口装设百叶窗式导风装置将加大气流阻力 3.3.9 3.3.5 其余各种平面形状的阻力系数均大于1.0 O 生产厂家众多 减去湿球温度) 影响冷却效果 0.5H 冷却塔结构和风速 a——风与塔排长轴的夹角 我国实际工程中有—些是超过这一比例关系的 按本条规定可以减少外界风对冷却塔的进风影响 影响塔内气流流场分布 在机械通风冷却塔的进风口装设百叶窗式导风装置的目的主要有以下几点 当塔顶盖板自收水器以上为收缩型时 L 多漂浮物地区的机械通风逆流式冷却塔进风口宜设防护网 3.3.18 故每排塔的格数不宜过多 带来的效益也不明显 F≤1 宜设扩散筒 塔排间距 塔排间距的最低限值为4倍冷却塔进风口高度 双侧进风塔的进风面宜平行于夏季主导风向 从填料顶面算起的气流收缩段的顶角不宜大于90° 按式(87)可计算出每排塔修正后的湿球温度 e 避免气流与风筒边壁分离而产生涡流 在塔的总能量损失中占相当大的比例 本条提出了风机设备及配套产品的选用原则 湿热空气回流和干扰的影响因素 此顶角应将填料顶面包括在内 (4)日本经验公式 m 塔排之间的回流和干扰影响外 3.3.6 为安全计应当装设油位指示 与风机轴的交点为顶点 尤其是横流式冷却塔 现分述如下 停的操作设施 本条从塔的进风要求考虑塔与相邻建(构)筑物的净距应大于2 H——冷却塔进风口高度(m) 表33是前苏联全苏给水 ——考虑回流后的塔进口湿球温度(℃) 布置紧凑 横流式机械通风冷却塔的进风口风速较高 当其他方面要求较大的距离时 一般情况下扩散筒高与风机直径之比以0.5左右为宜 塔的结构型式和气象等因素的影响 扩散筒的高度不宜小于风机半径 ——没考虑回流的设计湿球温度(℃) 缺点是风机设备经常处于湿热空气中运行易受腐蚀 2 2 每格面积为64m 2 不得小于4H 3.3.14 考虑夏季天热 当塔间距减小时 采用工厂生产的冷却塔时 为塔直径) 2 此作用更为明显 选用的产品应符合国家现行有关产品标准 风机设备可以和塔体结构分开 一是可以保证气流平稳地被压缩进人风筒 (2)美国冷却塔协会(CTI)推荐的方法 由风机设备制造厂提供 机械通风冷却塔工艺 如果其他方面的要求较高时 n——顺风向排列的塔排序数 3.3.12 必要时应对设计气象条件进行修正 风机在设计运行工况点应有较高的效率 扩散筒过高将增加造价 多格毗连的机械通风冷却塔的平面宜采用正方形或矩形 3.3.8 机械通风冷却塔工艺 按上述公式计算的冷却塔回流率与实测值的比较见表38 3.3.9 现场测试为某电厂冷却塔 风机出口安装扩散筒的作用有二 还要考虑如本条文说明第3.1.1条所述的厂区总平面布置方面的其他要求 1 风机安装位置较高检修维护较困难 3.3.2 折算为塔排长度约相当于1.0L 严重时将影响风机设备和冷却塔结构的安全 减少进风量 以取收缩顶角不大于90°为宜 因地形 当塔顶设有导流圈时 控制风机叶尖与风筒壁的间隙利于提高风机的效率 据中国水利水电科学研究院冷却水研究所模型试验(同第3.2.3条)结果 湿度大 2 直径大于或等于6.0m的风机应配有振动检测 二是便于施工和检修 这部分由风机提供的能量将在塔的出口处直接消散于大气中 ( 可减弱自然风的不利影响 实践证明这些措施是非常必要的 (1)改善进风口和塔内雨区的气流流场 3.3.16 在这样高的水平风力吹动下 不能归纳出可行的计算方法 O 冷却塔的风机宜集中控制 1 都有一定的局限性 单格的机械通风冷却塔的平面宜为圆形或正多边形 3.3.7 这些设施一般应在 该规范认为在塔的下风侧空气回流的百分比最大为出塔空气量的20% 因此塔的平面图形宜采用本条推荐的形状 冷却塔集中控制便于运行管理 收缩段盖板的顶角宜采用90°~110° 油温监测及报警装置 冷却塔的格数较多时 1 此方法是建立在大量实测资料基础上的经验公式 机械通风冷却塔格数较多且布置集中时 中型塔多采用这种型式 参照表31和表32 3.3.2 其他方法的使用范围也不甚明确 O 积累了一些资料 风筒的出口应采用减少动能损失的措施 按塔内的热平衡条件及有关的设计数据计算有回流情况下的进塔空气参数 的机械通风冷却塔的模型试验结果见表35 严重时事故扩大将导致电动机事故 水工结构物和工程水文地质科学研究所(BOДΓEO)对淋水面 3.3.4 双侧进风的机械通风冷却塔 噪声小 风筒进口采用流线型可以使气流平稳地进入风机风筒 L——塔间距(m) Bulletin 国内外有关试验研究均认为相邻塔的净距至少为2倍进风口高才能保持进风口风速分布均匀 可参照表31或表32给出的数据进行设计 及单格的面积为400m 二是可以减轻出塔湿空气向塔进风口回流 当两个塔同时运行时 表32中给出的数字折算为进风口高约相当于6H 化肥 避风口平均风速明显减小 隔板上缘距填料支撑梁底可取200mm~300mm 两塔净距不小于4H 机械通风冷却塔应有固定或临时起吊风机设备的设施 模拟塔群放置在一个Φ2000mm 干扰是指入塔空气中混入一部分从附近其他的塔排出的湿热空气 对于定型的多格冷却塔 其数值见表36 1~5 各台风机必须有可切断电源的转换开关及就地控制风机启 湿空气的回流量大 F——冷却塔的结构相关系数 逆流抽风式冷却塔的淋水填料顶面至风机风筒的进口之间的气流收缩段宜符合下列规定 m 回流率大小与冷却塔的进风速度和风筒高度 (L M 根据中国水利水电科学研究院冷却水研究所的试验结果 这种塔的优点是适用于水量大的大塔 若无扩散筒 3.3.8 冶金等部门的30多个工业企业从日本 1 周围进风的机械通风冷却塔之间的净距不应小于冷却塔的进风口高度的4倍 风机订货时注明要求 由于两侧进风往往不对称 实际运行中达不到要求 3.3.19 宜分成多排布置 1 从收水器顶面算起的气流收缩段的顶角可采用90°~110° 表中L为塔排间距(m) 进风量稳定 系列化 B——考虑塔排长度影响的系数 这些生产厂大部分都有一些设计单位作为技术指导 不适用于水量大的塔 否则应当重新确定风机的叶片安装角 3.3.11 安全可靠 3.3.17 本款规定主要是考虑施工期基坑开挖和两排塔基础间的结构间距 设计机械通风冷却塔时 1至4 中型冷却塔 分别为相邻塔排的长度 式中 两排以上的塔排布置应符合下列要求 塔排平行排列 ~8H 3 或0.85D 减小这部分的阻力 L 风向与塔排长轴的夹角及相互关联对回流率的影响 同时也考虑到塔运行管理和检修期间的通道要求 设计冷却水温差及逼近度(冷却水温t 按该规范给出的经验曲线计算出湿球温度的修正值 ~10H 双侧进风的逆流式机械通风冷却塔填料底部至集水池水面之间宜在塔中心平行于进风口的轴线上设挡风隔板 O 抽风式塔的风机风筒进口应采用流线型 风机设备应采用效率高 大 材料耐腐蚀 当冷却塔并非一格 湿空气回流小 单侧进风塔的进风面宜面向夏季主导风向 并建议按最大回流率的60%作为设计采用的预计回流率 对于淋水面积不同的机械通风冷却塔 风机设备不受湿热空气的腐蚀