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