当缺乏实测数据或试验数据时 宁海电厂二期海水冷却塔于2009年9月 ——冷却塔内外区淋水面积之和（m N F 采用冬季停塔措施防冻需要注意以下几个问题 石棉水泥等为材质的百叶式收水器 0 （3.1.15-4）计算 max 在频率为10％时 式中 3 可取为1.005kJ/（kg·℃） ·s）] ν 进入冷却塔的干空气和循环水的质量比 上海 7 一般塔的淋水面积与塔的出口面积之比约2.5 3 B——常数 ξ ρ 就发生老化破碎 塔内干净整洁 循环水系统的容积约为循环水小时流量值（m 本条规定的设施是冷却塔的运行维护 式（67）为德国W.Zembaty等通过室内模型塔的试验给出的空塔进风口阻力系数 循环水系统将在没有或只有少量热负荷的情况下运行 科研 结构方面与淡水冷却塔有所区别 海水循环水盐度可按下式计算 各类型冷却塔中 径向阻力系数为 从圆形横流式冷却塔的环形淋水填料中切取中心角为θ的填料单元 机械通风冷却塔可选用低噪声型的电机 式中 冷却塔的蒸发损失水量应当根据进入和排出冷却塔的空气的含湿量计算 通向塔内的塔门或人孔 宜采用管式配水系统 采用这种分部计算方法没有反映各部分流场之间的相互影响 可提高或降低气象条件标准 与实测工业塔的总阻力系数基本吻合 ——与含湿量差有关的淋水填料的散质系数[kg/（m 1 1 σ 对收水器的选型 出塔空气比焓宜按下式计算 3 二两种方法的弊病是把实际上不在同一频率下同时出现的—组数据作为同一频率下的设计计算值 国华宁海发电厂二期1000MW机组海水冷却塔 逆流式冷却塔宜采用管式或管槽结合的配水型式 日本学者内田秀雄在其所著《湿空气和冷却塔》（日文版 还与循环水系统要求的水质及补充水的水质有关 湿空气的比焓值按下式计算 ③ 站的资料 ξ——冷却塔的总阻力系数或局部阻力系数 主要用于夏季调峰的电厂宜留有适当的裕度 国内冷却塔设计建造技术水平基本 o 进塔空气气流分布趋于均匀 冷却塔的蒸发损失水率计算应符合下列规定 ——冷却塔淋水面积（m 2 b ——进入冷却塔的水温（℃） 水利水电科学研究院冷却水研究所与东北电力设计院合作 （3.1.15-3） 引入水滴当量直径的概念 建（构）筑物的防火和防爆要求 为防止填料层在机组大修长时间停运时 h＂ /s） 经对式（13）中P＂单位kg/cm 槽内水深不宜小于0.15m 6 9月三个月计 的积分区域 4 3 并为今后修订国标和行标提供了科学依据” Q 实际工程中风吹总损失水量—般按循环水量的0.05％～0.1％计算 3 布实施的电力行业标准《冷却塔塑料部件技术条件》DL/T 式中 并改进现在普遍采用的Merkel简化假定下的焓差法 h——湿空气的比焓（kJ/kg） 宜采用柱坐标系 与淋水面积之比为0.32 以满足大型逆流式湿式冷却塔阻力计算 冷却塔 该公式的建立是以水的散热量 收到明显效果 小型机械通风冷却塔不宜小于0.15m 可按本规范条文给出的经验公式计算冷却塔的蒸发损失水量 经济效益不一定好 我国有些在20世纪70年代使用的塑料填料如吉林省辽源电厂等 但有部分收水器塌落 2 冷却塔内不装收水器时 2 或直接采用季度内的平均气象条件计算平均冷却水温等方法也是允许的 不同的水温和水质等因素要求的填料不同 海水补给水设计盐度宜符合下列规定 3 同一单元循环水系统中各冷却塔的竖井水位或竖管水头高程应一致 避雷保护装置 把按两种不同方法计算的日平均湿球温度分别进行频率分析 共108d 发电厂的露天锅炉 K 或采用分区配水的冷却塔 淋水填料的大面积结冰 淋水填料的热交换特性宜采用原型塔的实测数据 m 炼油厂的排气火炬等 在冷却塔内产生传热与传质共同过程的动力是水表面饱和湿空气与进人冷却塔的外界湿空气间的焓差 ——气流中的水蒸汽分压力（Pa） 虽然冷却塔尺寸可以减小 柱等混凝土构件因冻融损坏严重 横流式冷却塔的配水池在光照下易滋长菌藻 冷却塔的通风阻力系数应符合下列规定 （4）排烟冷却塔的应用 3 可采用现在常用阻力模型进行计算 ·h）] 冷却塔二维计算方法如下 1 3 r＝r 不能确定空气的含湿量差 到目前为止 宜采用按湿球温度频率统计方法计算的频率为5％～10％的日平均气象条件 两条频率曲线基本重合 水流转弯角不应大于90° 结合自然通风逆流式冷却塔的情况经修改得出 敷设在集水池内的管沟应满足抗浮要求 机械通风冷却塔和自然通风冷却塔与相邻建（构）筑物的净距至少应为塔的进风口高的两倍 但分项值不同 3.1.13 其散热 冷却塔进风口处的支柱和冷却塔内空气通流部位的构件 x沿气流流向为正 漂滴损失率为0.1‰ P 过去 ·h）～30m 3 1 ） 3.1.31 采用直角坐标系 8 本条规定计算冷却塔设计最高冷却水温对应的气象条件的设计标准 ·s）] 对于圆形横流式冷却塔 在国内 现将国内西安热工研究院和中国水利水电科学研究院冷却 冷却塔设计方法和设计手段的可靠性和安全性也都得到了长期验证 如冶金企业的高炉 式中 以一昼夜4次标准时间测值的算术平均值作为日平均值是适宜的 通过技术经济比较后确定 该自然通风逆流式冷却塔通风阻力计算的研究成果总水平达到国际先进水平 由于其出现日期不同 对水温t ——干空气的比热 湿球温度的数值 行业标准《民用机场飞行区技术标准》MH 本条规定了冷却塔在厂区总平面中的布置要求 m 式（65）计算的总阻力系数最大 4 把循环水集中引到运行的塔内 3 计算冷却水温相差也大 F 气象参数的取值方法和资料年限 /（m 冷却塔冷却后水温每降低 因而得到世界各国冷却塔工程技术人员的普遍应用 3）根据试验和流场计算求塔的综合阻力 v ξ 海水冷却塔的热力计算可按本规范公式（3.1.8-1）与（3.1.8-2）计算 t 建立的微分方程 （m 1 提出了一些性能较好的喷头 为防止机械通风冷却塔风机叶片结冰 仅风速为1.0m/s时有3％ 分别相应于表17中相对湿度的最高和最低值 风机和传动机构产生的噪声等构成 式中 式中 对于不靠风筒抽风的机械通风冷却塔 3.1.27 含量非常高 O 的安全和经济运行 超大型冷却塔的雨区散热特性 收水器 以发电厂为例 上式相当于公式（56） 节省投资 4 可倒转风机融冰 2 理论公式计算法国内外有多种 本条规定了保持槽式配水系统正常工作的一些要求 K——计入蒸发水量散热的修正系数 可按表3.1.21规定取值 一般为6月 h 收水效率高（或逸出水率低） r自中心向外为正 B.A.格拉特科夫等著1964年俄文版《机械通风冷却塔》书中采用 清除污物 ——出塔空气千球温度（℃） μ 可减少运行的塔数 式中 2 法国 北京 此外还需改进目前国内的淋水填料室内试验和工业塔试验方法 仍可保持冷却水温为12℃～16℃ 散质系数 P 定子油 2 管式配水系统应符合下列规定 各种塑料材质的淋水填料必然得到广泛采用 施工中应注意以下几个 可利用支管使配水干管连通成环网 不能形成较强的热水流 每小时风吹损失水量约150t 烟气通过冷却塔的排放也能满足环保要求 该式主要反映了雨区的水平方向气流阻力 A——进风口总面积（m 3 循环水泵的电耗增加 雨区 5 ——填料的阻力系数 在供水系统可能出现超过设计流量工况时 湿空气的比焓等于干空气的比焓与水蒸汽的比焓之和 等号右边h＂～f的函数关系甚为复杂 西欧 6 东北某电厂 国家标准《工业循环水冷却设计规范》此次修改版本 见表1 配水干管或压力配水槽的末端必要时应设通气管及排污措施 若按电厂1台200MW机组计 查出设计频率下的干球温度值 t＝t 柱的结构破坏 矩形横流式冷却塔热力计算宜按下式计算 这种计算方法国内习惯上称为焓差动力法或简称焓差法 X 严重时还会造成淋水填料塌落 3 P ） 3.1.23 T——开尔文温度（K） 并与有关公式对比 （3.1.15-2） C ——内区填料不淋水时阻力系数 b 当前均没有恰当的计算方法准确地计算塔的总阻力系数 利用式（74）计算的总阻力系数较为接近实测值 X——空气的含湿量（kg/kg） 宜分为不小于4的等份 矩形横流式冷却塔也可利用本规范公式（3.1.8-3）进行热力计算 自然通风逆流式冷却塔的进风口结冰一般是在塔筒内壁下缘或塔内的挡水檐边缘挂冰 h——进入冷却塔的湿空气比焓（kJ/kg） 每年6月 应当采取有效的防腐措施 4 夜间停塔 ξ 国外自20世纪50年代开始 可在进风口处设降噪装置 3 国外典型超大塔主要参数见表2 冷却塔—般很少发生事故 3.1.25 总体来看 r 2 G 如表 发电煤耗可降低1g/（kW·h）以上 风机再启动运行之前如果不对油加热解凝 进塔的空气密度相差也较大 式中 F 当主工艺设备不能停止运行 其他如淋水密度 冷却塔内外与水汽接触的金属构件 水从上面淋下 采取人工打冰 式（65）出处不详 5 循环水系统内的换热器 当计算冷却塔的局部阻力时 的46d中有45d是出现在湿球温度较高或干 出现在干球温度高的日期分别只有2d和1d 机械通风冷却塔和自然通风冷却塔均应装设收水器 锅炉房等 配水槽和配水管的阻力系数 其使用也均有一定的局限性 1 1980年安装收水器后 ——各部分气流阻力系数 除机械通风冷却塔的风机易出现事故外 也可通过模拟塔试验进行测试 当再启动运行时 如采用玻璃钢材质等 式中 经维修后正常 应计人降噪措施对冷却塔阻力系数的影响 2 解决了吊架的耐腐蚀问题 其干管流速均在本规定的范围之内 式中 3 海水冷却塔的热力计算公式与常规冷却塔相同 H——冷却塔的全部或局部通风阻力（Pa） 3 ——烟气量（m 当冬季停用时间较长时 为20 e 而且都是建立在接触散热和蒸发散热的经验关系式的基础上 ——雨滴速度（m/s） 为了保证所设计的系统容积不大于按药剂的允许停留时间所计算出的容积 喷溅装置和配水管等塑料部件的材质要求及质量检验方法 ——外区通风量（m 以防冷却塔的混凝土结构因冻融加速破坏 减小风机叶片的安装 ） 不得使用过期和受潮的水泥 沿筒壁下流的少量水在进风口上缘或挡水檐边缘滞留时间过长 以防喷嘴堵塞 与国际先进水平整体差距不大 每年最热时期3个月 保证吊架具有足够的刚度和强度 淋水填料的型式 宁海电厂二期2×1000MW工程13000m 对于冷却进风口区域阻力系数ξ 排烟冷却塔的总阻力系数宜按下列公式计算 对于新设计的横流式冷却塔 1）海水冷却塔内设置了冲洗水管 3.1.35 3 伤10人 测试实际冷却能力为设计值的101.4％ ＂ 机械通风冷却塔的风机减速器有润滑油循环系统时 3.1.19 50 影响了接触传热 /h） 相应的相对湿度和大气压力也可能不同 彬州 t 每年最热时期3个月的日平均值 为 各设计单位对日平均气象参数的取值方法可归纳为以下四种 我国《火力发电厂总图运输设计技术规 并考虑吸音栅条对冷却塔热力性能的影响 ——雨区热交换的雨滴当量直径 空气从进风口（在左边）进入塔内 9 w 每年最热3个月时期的月平均海水补给水盐度进行设计 或者通过相关试验研究确定 圆形横流式冷却塔可从圆形横流式冷却塔环形淋水填料中切取中心角为θ的填料单元 4 连续方程 德国AISAL核电站淋水面积16 前已述及 配水槽夏季的正常设计水深应大于溅水喷嘴内径的6倍 填料的热力特性和阻力性能 ——水的比热[kJ/（kg·℃）] ——与冷却后水温相应的水的汽化热（kJ/kg） 夏季正常设计水深应大于溅水喷嘴内径或配水底孔直径的6倍 3.1.6 湿空气的焓主要取决于空气的湿球温度 站的相关关系 /（m ① 1 配水竖井内应保持水流平稳 由于相对湿度不同 x＝0 出水温差（℃） 机械通风冷却塔电机 e 因此海水冷却塔在热力计算 当进风口面积与淋水面积比大于0.5时 r t——时间（s） dV——单元体积（m 按式（66）计算的总阻力系数计算冷却水温与各塔的实测水温比较见表12 当冷却塔采用其他设计使用年限时 都会造成塔周围地面结冰 同时还应当适当增大竖井的过流断面以保持较低 直径16mm的圆钢用手锤击即可贯入100mm以上 配水喷嘴的型式和喷溅方向（上喷或下喷） 在采用塑料材质的淋水填料时尚需注意以下几个问题 以评价冷却塔的设计 坐标原点宜为塔的中轴线与淋水填料顶面延长线的交点 化学性能和稳定性指的是耐温度变化 冷却塔的集水池应符合下列要求 3.1.11 式中 对进入和排出冷却塔的空气状态进行详细的计算时 塔内收水器和主水槽上有少量积灰 塔的各部分气流阻力可表示为 50392的有关规定执行 w 靠水面坡降可以正常运行 接头等处应进行检查维护 玻璃钢烟道的运行正常 ① 考虑到本规范已规定机械通风和自然通风冷却塔均应装收水器 用于海水的填料宜采用海生物不易附着和积聚的填料类型 由于这部分设施阻力大 ——出 根据目前已有工程经验与反馈 自1977年以来 机械通风冷却塔的风机电动机的电压和电流指示仪表 m ——填料断面风速（m/s） z向下为正 淋 绘制频率曲线 F 国内首座自主设计施工的国华三河300MW机组热电厂的排烟塔也于2007年9月投入运行 缓蚀剂处理时 其中较为简便 后者称之为雨区或尾冷区 将引起风机振动 树叶等杂质 池底宜水平设置 1 风机设备 （5）大型冷却塔阻力修正 ——大气压力（Pa） 利用式（11）求解 ——冷却后水温（℃） 冷却塔的计算气象条件还需考虑热空气回流影响 同济大学热工教研组编《工程热力学》（中国工业出版社1965年版） u——x方向的气流速度（m/s） 国内外对淋水填料在原型塔与模拟塔之间的相关关系研究很 以及冷却塔和其他建（构）筑物的施工和检修场要求 按这两种方法得出的频率为10％的有关参数如表16所示 不同条件的冷却塔阻力系数测试结果表明 表10中列出近年西安热工研究院对部分淋水填料的工业塔实测热力特性数据 没有包括气流在水平方向运动的影响 上式也相当于公式（57） 收水器 我国《火力发电厂水工设计规范》DL/T 进风口区沿高度风速分布趋向均匀 淋水填料支承梁 A 大型塔的水池较大 一般可在闸阀的底部及上部安装直径50mm的放水管 i ξ 降低循环水泵的电耗 难以统一规定 应当采取措施尽量减少因冷却塔检修对工艺生产的影响 2 ——外区淋水时从塔的进风口至塔喉部的阻力系数（不包括雨区淋水阻力） 尤其是横流式冷却塔直接求解更为困难 应采用与工程情况相近的海水冷却塔实测数据 ⑧ 在实际应用中对逆流式冷却塔的求解多采用差分法 的自然通风逆流式冷却塔的淋水填料支承架构 排水量不仅与冷却塔的蒸发和风吹损失有关 因此在宁海工程中研制了新型配水管吊架装置 x 1 的自然通风冷却塔和风机直径4.7m～8m的机械通风冷却塔多数采用管式配水系统 3.1.30 仅此一项 △V——体积（m z向下为正 配水槽的超高不应小于0.1m 据中南电力设计院对中南及华东地区的安阳 3.1.16 ρ 1℃ （1）冷却塔隔声屏障宜布置在塔外2倍进风口高度以外 抗渗标号施工 2 h——湿空气的比焓（kJ/kg） 由于考虑飘滴的影响 可利用淡水冷却塔淋水填料热交换特性按下式修正 以中国电力工程顾问集团六大设计院为主的电力设计院 区域内C1 用短期观测资料求取与有关国家气象台 取其中最炎热的若干天进行逐日的冷却水温计算 为 该所逆流试验塔断面为0.6m×0.6m 上述问题在有些工程中由于考虑不当 C 对冷却塔配水系统的原则要求是在同一设计淋水密度区域内配水均匀 3 6 这部分损失不是经常发生的 3.1.14 ——柱体阻力系数 在槽式配水系统中按本条给出的流速确定的水槽断面 ——烟道的局部阻力系数 下应适当修正 中心起 材质 该装置采吊架的吊杆和托架采用钢塑复合结构 ——等效的雨滴直径或雨滴当量直径（m） f 个别的可达0.7℃～0.8℃ r 计算冷却塔的设计最高冷却水温的气象条件应符合下列规定 50648-2011规定 海水冷却塔的热力特性的折减可以通过理论分析方法求得 循环水水质良好 不需进行淋水填料高度修正 7月 哈尔滨建筑工程学院与西安冶金建筑学院供热与通风教研室合编《采暖与通风》（中国工业出版社1961年版） 冷却塔的类型及冷却塔运行维护条件 管道和机械设备均应采取防腐蚀措施 横流式冷却塔的淋水填料的高和径深应根据工艺对冷却水温的要求 ——循环水的比热[kJ/（kg.℃）] 配水干管起始断面设计流速宜为1.0m/s～1.5m/s 宜采用同型工业冷却塔的实测总阻力系数 3 2 ） G 上述各部门的设计标准在我国已沿用多年 X 2）填料断面平均风速1.0m/s～1.2m/s 3.9.1条的规定 还可以延长冷却塔的使用寿命 间距200mm 1976年版）的条文内容 3.1.12 但却使冷却塔尺寸增大 在同一湿球温度下 由于建筑密度 取得了防止飘滴逸出的较好效果 ξ——总阻力系数 横流式冷却塔中的ZO- 进风口宜在左边 若以6月 这些方法多系根据原型塔或模拟塔的试验资料经归纳整理成为经验公式或曲线图供设计使用 机械通风冷却塔和横流式自然通风冷却塔的淋水密度冬季不宜小于15m 绘制频率曲线 水从上面淋下 飘滴影响大幅度减小 ——循环水的比热[kJ/（kg·℃）] 根据国内外有关研究结果 未经处理 2 造价低 可同时使用两种降噪措施 w i 因设计及运行维护不当 抗冻 据国外和国内的—些工程资料 很难直接积分求解 应当在冷却塔投入运行以后的规定时间内进行验收试验 冷却塔的阻力是冷却塔热力计算的重要环节 蒸发散热过程中的热质交换关系 P 1）塔底直径60m～100m 常数A 自然通风冷却塔可在进风口设挡风板 且风速大于 θ——干空气的温度（℃） 3.1 冬 ξ——总阻力系数 如果不对这些结冰的叶片进行融冰处理 可取2500.8kJ/kg 发电厂的冷却塔内宜采用塑料材质的收水器 既采用近塔吸音栅条 宜为0.35～0.40 1 随净距的减小 自1985年11月投入运行 喷溅均匀性三方面 水雾对厂区主要建（构）筑物和露天配电装置的不良影响 自然通风逆流式冷却塔的进风口上缘内壁设挡水檐 以防混凝土受冻融破坏 横流式冷却塔的淋水填料散热特性是在某一几何尺寸特定的模拟试验塔上试验得出的 考虑到安全因素 相对湿度最低的一日气象条件进行计算 横流式冷却塔的配水池及配水槽接缝处应保持严密 沟 国家环保部门对工业企业厂界环境噪声视不同类型的区域有不同的控制标准 进风口高度是影响冷却塔气流流态的重要因素 有一些冷却塔也曾采取过在塔的进风口上缘或下缘安装热水喷管的防冰措施 为10m 对于实际的冷却塔式（67）计算的结果偏大很多 时宜采用单竖井管槽结合配水系统 以取得冷却塔内喷淋区 ——排出冷却塔的空气的含湿量（kg/kg） 当工程的具体条件与经验公式或曲线图的适用范围相符时 宜采用同型工业塔的阻力实测资料 △t——进 海水冷却塔与淡水冷却塔相比 根据产品性能调查 填料的支撑方式包括直接搁置式 3.1.35 动量方程 沟 循环水的水质变化不明显 出口的空气为饱和湿空气时 郑州 2 式（66）曾被一些电力设计院在设计自然通风冷却塔时采用 式中 式中 0.622——干空气与水蒸汽的气体常数比值 50392的有关规定执 ——测量点的淋水密度[m 从这两条曲线上查出相同频率的干 雨区淋水均匀 冷却水的计算温度随相对湿度的增高而增高 1 ＝1.005kJ/（kg·℃） C——海水浓度（含盐量相对于含盐量35000mg/kg的倍数） 在这种情况下 对应同一个日平均湿球温度 大部分为75％～85％ 海水冷却塔冷却水为浓缩海水 在冷却塔的进风口上缘沿塔内壁可设置向塔内斜下方喷射热水的防冻管 a 填料断面风速以及淋水密度超出范围时 其二是只有新设计的塔与所试验的塔在外形 雨区高度等因素均未考虑 详见其1995年发表的论文《自然通风冷却塔空气动力计算方法剖析》 往往采用2台汽轮机组各运行1台循环水泵 3 2 筑群 塔体壁面无明显结垢和腐蚀现象 2 x沿气流流向为正 ρ 可取C＝1.846kJ/（kg.℃） 冷却塔应远离厂内露天热源 循环水的水温和水质 还应满足管 3.1.8 ⑦ h O 环保及早考虑冷却塔降噪相关问题 ξ 8 ）] 坐标原点宜为淋水填料顶面与进风口的交点 于实际上还存在接触散热 越来越多的工业冷却水采用带冷却塔的循环冷却系统 淋水填料的型式（点滴式或薄膜式） 1）根据对已建工业塔的实测资料 这种结冰主要影响运行人员的安全巡视及冷却塔附近的交通安全 当冷却塔水池检修时需要将水池放空 为安全计 8月测试时为2机4泵运行 计算海水冷却塔的冷却水温时 机械通风冷却塔可采取减小风机叶片安装角 湿球温度的变化范围为26.5℃～28.8℃ 按两种方法计算的日平均湿球温度和不同频率时的日平均湿球温度均相差甚小 对于冷却塔淋水填料所用的塑料片材的材质要求 配水系统的阻力系数 在湿球温度相同时 近年在计算机械通风和自然通风逆流式冷却塔时基本也采用焓差法 ν——r方向的气流速度（m/s） 鉴定意见是 通风阻力小和便于维修等要求 c 国内不少单位都进行过有关的研究 压差动力法和焓差动力法在推导过程中都从不同方面作了一些假定 设计规范》GB/T 服务于炼油装置的循环水冷却塔集水池宜设溢流排污槽 部分冷却塔的防腐涂料虽有局部脱落 1 3.1.34 当必须将冷却塔布置靠近如汽机房和锅炉房等大型建（构）筑物时 冷却塔进水管压力测量仪表 由于水汽积聚 冷却塔阻力计算公式如本规范公式（3.1.15-1） 冷却塔又必须检修时 集水池壁和淋水填料支柱在水面线附近一段应涂环氧沥青漆或其他防水材料 相对湿度越大 与淡水相比 湿球温度和大气压等气象资料应以日平均湿球温度为基础数据进行统计 5339-2006规定 h＝h A电厂自1976年两座2 由于冷却塔结构的复杂性 1 a r——塔半径（m） 冷却塔的布置应充分 仅对日平均湿球温度进行统计 但其中有1座塔作为冬季调峰运行 采用劣质聚氯乙烯树脂 取n＝2已可达足够精度 尚有填料以上至喷嘴之间的空间和填料底部至集水池水面之间的空间 季平均冷却水温采用该季度内月平均冷却水温的平均值 国内外的工程技术人员在冷却塔热力计算中还广泛采用一些经验计算方法 e 当塔与建（构）筑物的净距小于两倍进风口高度时 该装置已获得国家专利 间距 计算方法 C ——塔进风口半径（m） 值 材质及其在冷却塔内的布置 2）把塔的各部分阻力系数相加 热水 2 冷却塔的外区配水总阻力系数宜按下列公式计算 （2）当采用吸音栅条（通透）时可近体布置 收水器后100％的飘滴直径小于 盐雾飞溅 （4）雨区热交换的数学模型 逆流式冷却塔的填料试验高度与工业塔内的设计高度一般情况下相等 这些办法可概括为下列三种 需要求风筒的抽力 料热交换特性进行修正 站的原则 其中出塔空气的干球和湿球温度值 注 ——进入冷却塔的干空气质量流量（kg/s） 式中 某电厂曾发生过因自然通风冷却塔塔顶冰锥落下砸伤运行人员的事故 2 式中 自基于国外技术的国内首座300MW机组的排烟塔在华能北京高碑店热电厂建成并于2006年9月投入商业运行后 个别对冷却水温要求较严格或要求不高的工艺过程 淋水时雨区阻力系数ε k方程 不够 ——水蒸汽的比热 ） 本规范公式（3.1.15-2） t——水温（℃） 不仅造成厂前区职工生活不便 式中 2 影响因素复杂 3 20中所列的t F 3.1.26 有的裂缝宽达5mm 其他设计规范尚无明确规定 （2+3） 本规范也把排水损失规定为冷却塔的损失水量 横流式冷却塔中应用的塑料HTB-80-30斜波 进塔空气密度越低 P＂ 漂滴损失率为0.06％ 入冷却塔的水温度的算术平均值（℃） 5 1 2 所以配水池顶宜设盖板 近年来国内许多单位研制了冷却塔喷溅装置的新型式 t ——海水循环水设计浓缩倍率 ＝8m r 并应根据塔的类型 ＂ 从2012年3月开始 冷却塔应当安排在与主工艺设备同期检修 而影响塔抽力的主要因素之一是进出塔的空气密度差 r 横流式冷却塔宜采用池式或管式 自然通风冷却塔顶部应安装航空警示灯 当缺乏工业塔的实测资料时 径深对填料散热特性的修正计算方法可参见有关著述（赵振国著《冷却塔》 但是焓差法具有求解简便的优点 设计相似的新塔 可在前述推荐的气象参数选取方法计算出的冷却水温的基础上 3 试验结果表明 J/kg则系数K ξ 3.1.23 收水器等各部件完全相似的条件下 过试验得出 ξ （3.1.15-4） 流量系数适宜 计规范（BS-4485）规定对于安装收水器 ——进风口高（m） 分别求出各部分的阻力 冷却塔的冷却效果达到或超过了设计的要求 边长63mm 冷却塔的位置宜远离对噪声敏感的区域 2 宜按相应的规范要求对设计标准作出调整 塔内气流流动符合轴对称定常不可压二维雷诺时均方程 圆柱略小于2 的61d中有59d ε——塔进风口面积与进风口上缘塔面积之比 m 因此集水池应当设排空管或考虑其他排空措施 而按干球温度计算时则为0.4℃～2.0℃ 积累了大量超大型冷却塔设计经验和工程经验 8月 采用直径200mm的聚氯乙烯管 2）淋水填料和填料的支承梁 冬天常有一些格不运行 ρ 以湖南桃花江电厂和湖北咸宁电厂的冷却塔为例 ） 即可求塔筒抽力 如一些火电厂曾因冷却塔的大量飘滴降落在室外配电站 出冷却塔的湿空气平均密度 da 式中 P 反而加剧了结冰 塔的进水阀门及管道应有防冻放水管或其他保温措施 喷溅装置采用ABS塑料 站观测到的气象总是低于建（构）筑物密集 h——湿空气比焓[kJ/kg（DA）] 1 冷却塔的进风口面积与淋水面积之比宜符合下列规定 3.1.39 3 为了保证人身安全 每台汽轮发电机组配置2台循环水泵和1座冷却塔 相对湿度最高的一日气象条件进行计算 海水预处理及循环水水质稳定设计等因素综合确定 在风机选定的前提下 i e C 冷却塔结冰后 3 p——压力（Pa） 为便于验收试验工作的进行 一种是根据冷却塔内水和空气之间在接触散热 表11中的实测和计算的总阻力系数均为不同淋水密度的平均值 为了防止煤尘或其他粉尘对循环水的污染 ·s）] 将一部分水滴带出塔外洒落在进风口前地面上 增加了厂区占地及循环水管沟的长度 ——空气在x方向对雨滴的作用力（N） 根据试验资料确定 没有反映垂直向阻力 均是把上述三部分混在一起测试 视其要求的严格程度 一般规定 3 O 2 ） 运行中水槽的水位差一般仅有5cm左右 并共用1座冷却塔 我国的工程技术人员以往在计算自然通风逆流式冷却塔的通风阻力时 h＂——和水温相应的饱和空气比焓（kJ/kg） 为了使水槽少占空气流通面积才采用较大的槽内流速 合理 1 d 大量的冷却塔投入运行 当水温差小于15℃ 有些资料中K i 方程（11）和（12）均可用解析法或有限差分法求解 距地面1.5m处测得的噪声约为70dB（A）～85dB（A） 当集水池有其他贮备水量要求时深度可适当增加 λ——气水比 极易造成结冰 （2）自然通风逆流式冷却塔的通风阻力系数计算方法 通过试验给出的海水塔热力特性修正的关系式 1 H——冷却塔的全部或局部通风阻力（Pa） 喷射热水的总量可取为冬季进塔总水量的20％～30％ 保证工业企业的安全运行 当计算全塔总阻力时 式中 由于情况各异 烟气量为进入冷却塔排放的烟气体积流量 4 若所设计的塔人字柱与此不同 分布位置及各车间生产工艺的用水要求 ——冷却塔蒸发损失水量（m 轻者形成一道很薄的冰帘 G 王良中工程师在研究自然通风冷却塔的阻力计算问题上又有新的进展 同样的淋水填料在不同的原型塔或模拟塔的试验中结果也不尽相同 加上浓缩海水的飘逸 a 降噪装置布置在冷却塔集水池水面处 目前国内常用的各种收水器的性能及与国外若干收水器的比较见表27 ξ 的积分区域宜分为不少于4的等份 当进塔干球空气温度为中间值时可采用内插法计算 冬季尤甚 形成永久性垢膜 测试实际冷却能力为设计值的102.8％ 8月 考虑到自然通风冷却塔与高大建（构）筑物间可能产生的空气动力干扰或机械通风冷却塔湿空气回流干扰等影响 设计者在采用某种淋水填料的K 冷却塔的通风阻力宜按下式计算 按塔的抽力与阻力平衡方法计算的总阻力系数约为按式（65）计算结果的60％～90％ 2 配水管采用UPVC管 2 ——干空气的比热 中减去按式（78）计算的本试验人字柱阻力 中国水利水电科学研究院近期对逆流式机械冷却塔进风口区 及时采取补救措施 超大型湿式冷却塔规模和数量不断增加 往往在人字支柱的塔内侧结冰 ——冷却塔风吹损失水量（m t2 《英国冷却塔规范》（BS-4485）规定 ② 所以 冷却塔进风口处的支柱 填料区和尾冷区三部分 至t 在—定条件下具有较好的精度 a 干球气温约31.6℃ 2 1 淋水填料及下部雨区（尾冷区）三部分组成 3.1.9 随气温的变化 焓差法的缺点是只能确定湿空气的比焓 得出冷却塔的总阻力系数 f 易老化变脆 /（m 各主水槽进流不均匀 ·h） 式中 其宽度宜为1.0m～3.0m 必要时可在冷却塔所在地设短期气象观测站 阻力系数基本不再减小 坡度宜为3％～5％ 雨区和配水装置的阻力系数公式本身也存在不足 并以下列公式表示 ） ——与单元体内水温相应的饱和蒸汽焓（kJ/kg） 本规范1987年和2003年版本曾以下式表示 R——进风口上檐塔内半径（m） D 10月先后投运 配水槽也不应产生溢流 因飘滴污染造成多 随着电力建设技术水平的发展 站的气象特征是否一致 当冷却塔雨区高度与模拟塔雨区高度不一致时 7）除上述塔本身的冰冻之外 塔与高大建（构）筑物的净距还应适当加大 安装收水器后 美国及日本等工业发达国家要求塑料填料的正常使用寿命为20年～25年 冷却塔的进风口面积对塔内的气流分布和进风口区的气流阻力影响极大 抗老化和抗腐蚀等性能 8月三个月或7月 3.1.21 当缺乏海水冷却塔实测数据时 管结合的配水系统 水在0℃时的汽化热取γ 查出设计频率下的湿球温度数值 △p 新设计塔的总阻力可采用分别计算塔的各部分阻力后相加的方法 A h＂ 应对雨区散热特性进行修正 可视为塔内雨区的气流水 z向下为正 在原水电部有关部门的组织下 进风口 ——进入冷却塔的水温（℃） 冷却塔如图1所示 下式可采用解析法或差分法求解 1963年裳华房出版）书中提出在计算湿空气中低压水蒸汽的焓值时应采用 进风口过小会造成冷却塔进口空气流速过高 宁海电厂设置了海水净水站对循环冷却水进行海水预处理 底部支承梁稍高于进风口上缘 s C 50050的有关规定经计算确定 飘滴在冷却塔周围较大范围内形成降水 在城区内建冷却塔时 （1）当采用烟气处理循环水或循环水水质较差 ） 海水冷却塔淋水填料宜选择热力性能较好 设计中可参照表1执行 bl 8月三个月或7月 3.1.19 可在集水池水面处设降噪装置 淋水密度q＝6m 2 R——塔半径（m） ——填料的高度（m） 运行管理和维护要有切实可行的措施 胡伦桢等译 提出了一些解决办法 a ——蒸发损失水率 f 在这两个区段内冷却水以水滴形式自由下落 C 2 （1）自然通风冷却塔内气流运动方程 经过对实际运行的冷却塔的调查 在冷却塔中装设收水器是简易可行的措施 m D 据统计 冷却水的计算温度随相对湿度的降低而增高 ＝2.43×10 当进风口面积与淋水面积比大于0.3时 2 3） 塔内的填料碎片以及补给水中所含悬浮物等各种杂物的污染会形成大量沉积物 2 排空及排泥措施 式中 但是进风口过高将增加塔的供水水头和塔的总高度 计算冷却塔的各月的月平均冷却水温时 冷却塔进风口面积 必要时可适当增加配水槽的高度 h 2 或采用高极数电动机与低转数风机直联的风机动力系统 较之第五种方法更简便 造成竖井内水面不平稳 计算冷却塔设计最高冷却水温对应的气象资料应采用近期连续不少于5年 t 3 并将这两种收水器纳入英国冷却塔设计规范（BS-4485）条文中 温度相同时 ——进风口柱体总面积（m 集水池周围应设回水台 2 ZF 该模拟塔的填料高度和深度与实际工业塔不同 ） 在无自然风时 ③ 当工艺系统启动或停运的初期 大气压力测量仪表 这是导致该式计算结果偏差较大的原因之一 冷却塔的冷却水温不应超过生产工艺允许的最高值 3.1.3 3 喷水孔直径较小 从而导致海水冷却塔的热交换性能较常规冷却塔要低 自熄性好 冷却塔会议论文集 “通过严格的模型试验和数值计算相结合 当冷却塔结冰时 X 此式主要反映了雨区的垂向阻力 横流试验塔试验段宽1.0m 宁波等12个城市5年中每年夏季3个月的气温资料统计结果 插人到主水槽内的配水槽槽壁阻碍了主水槽内的水流 各设计单位可结合本行业的实际需要选用适当的标准 雨区及支承梁柱） 见表13 由于相对湿度不同计算水温的差值绝大多数在0.5℃以内 运行及维护提出要求 由于冬季循环水温较低 塔的投资和运行费等因素 配水竖井或竖管应有放空措施 O 5）焓值频率曲线法 ·s）] 2 式中 H ～7000m 塔内空气流场为轴对称的二维流动 ——循环水的比热［kJ/（kg·℃）] 自然通风逆流式冷却塔的进风口上缘内壁宜设挡水檐 冬季可加大塔填料外围部分的淋水密度 后的气流径向阻力损失为 为避免上述现象的发生 投资增加 无论是机械通风还是自然通风冷却塔 下式可采用解析法或差分法求解 ——湍流模型常数 塔内气流流场是塔内各部分 该式是利用了计算格栅阻力的经验公式 有条件时 经对两地的干球温度进行同样的比较 气流速度 别统计 逆流式冷却塔的散热能力由配水部分（喷淋区） 相应的风速应采用淋水填料断面平均风速 36根三面露主筋 其配水部分和雨区往往与室内试验装置或工业试验塔不同 的积分区域也可分为2等份 在非均匀配水或填料非均匀布置条件下 ξ 前苏联过去用压差法 本条对槽内水流速度的各项规定是参照前苏联Л·Д·别尔曼所著《循环水的蒸发冷却》和B·A·格拉特科夫等著《机械 3.1.40 式中 北京市逐日冷却水温t〉t 为了解决这一问题 最高的冷却塔 3）宁海电厂海水塔设计前对塔芯材料进行了专题研究 D Rish.R.F于1961年在国际传热会议发表的论文《自然通风冷却塔设计》中给出的淋水的阻力系数计算公式为 600MW r 冷却塔的通风措施 在水槽内水深大于6倍喷嘴直径时 2 在设计中必须考虑设计条件与试验条件的差别 在气象台 式中边界条件为z＝0 建立了塔的气流总阻力系数的计算方法 由于淋水填料局部水量过小 /s） 只有冷却塔的集水池和循环水泵的吸水池可以适当调整 片材中掺入过量的碳酸钙 自然通风冷却塔每小时可节水20t 我国水利水电科学研究院冷却水研究所等单位已经研究出对逆流冷却塔的热力计算采用二维或拟二维计算方法 湿空气密度宜按下式计算 赤峰4个城市5年～10年的气象资料整理计算的结果 1 利用日平均干 （4）机械通风冷却塔的通风阻力系数方法见现行国家标准《机 未发现喷头脱落等现象 其应用范围如下 3.1.4 —— 设计者应考虑这—因素 但与主厂房之间的净距不应小于50m 通过能力较强的S波 当计算最高冷却水温时 时宜采用双竖井或多竖井管槽结合配水系统 从地面通向塔门和塔顶的扶梯或爬梯 ——排出冷却塔空气的干球温度（℃） 式中 根据飘滴滴谱分析 ——蒸发损失水量（kg/s） 4 在实际工作中 收水器的理论分析 （4）在集水池水面处设降噪装置近年来应用较少 ——饱和水蒸汽压力（kPa） 风向及进风口的构造（有 组装后具有足够的强度和刚度 其值是通过试验和数值计算给出的 t 成都两地的湿球温度分别按第一和第二种两种方法计算日平均值 /h）] i＂ 双向波及双斜波等片型 n——测点总数 水流量和流场分布 并作为成熟的经验写入美国冷却塔协会的设计规范和英国冷却塔规范（BS-4485） 解 进口阻力大为减小 为便于施工本条规定配水槽底宜水平设置 冷却塔集中或分散布置各有利弊 - 收水效率低 应按冷却塔的通风方式和收水器的逸出水率以及横向穿越风从塔的进风口吹出的水损失率确定 自塔顶向下一定高度范围涂刷航空警示色标范围及要求按照现行 ρ——湿空气密度（kg/m 其中运行监测仪表一般包括以下各项 2 ——进塔空气的含湿量（kg/kg） 施工和检修方便 初始投资较低 式（72）的雨区阻力主要反映了水平方向的影响 3.1.36 m H——作用在喷头出口断面的水头（m） 被逐渐冲蚀致片材脱胶而损坏的现象 道路 相对湿度和大气压力的日平均值 黄石 联杆 1 计算方法见本规范3.1.7～3.1.9条的条文说明 局部水深应满足水泵吸水要求 在冬季循环水冷态运行中开启旁路水管对于防止淋水填料结冰是有效的 因此本规范规定冷却塔的热力计算宜采用焓差法 ——淋水填料的阻力系数 若填料阻力中已包括了淋水阻力 站的资料进行必要的修正 考虑的因素比较全面 由于这些方法的得来均有某些特定条件 ——淋水时的填料 由于补充水控制不当及循环水系统的运行调整等因素 应当在集水池内设置溢流管 r 有记载的较大车祸发生过10余起 t b 为了减小冷却塔的通风阻力 1 ——水在0℃时的汽化热 进出塔空气的密度差越小 1 且由于采用两层玻璃纤维布和三层树脂粘接手糊成型 按以上各式计算出的焓值与国际水蒸汽协会（IAPS）公布的《国际水蒸汽骨架表》的数值及允差的比较见表6 共96d 如自然通风冷却塔的塔筒支柱宜采用圆形断面 经论证不排除采用单竖井的可能性 一般量也较少 对水从喷嘴喷出至集水池水面之间笼统地作为水气之间的热质交换区处理 槽内的水深进行校核计算 3.1.33 式中 3.1.28 本条规定了收集气象资料时选择气象台 根据西安热工研究院 在冷却塔设计中一般不进行配水槽的水力计算 自然通风逆流式冷却塔的挡水檐与塔筒间的接缝应严密 很容易出现点蚀和应力腐蚀而引起打包带断裂 抗渗标号要求应符合本规范第3.4.8条 根据室内模型塔试验研究成果计算冷却塔的各部分阻力系数 如小于2倍进风口高度 按第三和第四种方法取值无疑会使计算气温增高 热力特性有所降低 冬季运行中的最大危害是冷却塔的结冰 可取2500.8kJ/kg ⑥ 往往冷却塔所在地附近没有国家气象台 3 配水系统的阻力系数 日平均干球或湿球温度 湿球 表8和表9中列出近年国内有关单位研制和应用较为广泛的部分逆流和横流冷却塔的塑料淋水填料的热力及阻力特性 式中 2 式（73）可视为雨区阻力 利用方程（10）可以简便地求解冷却塔的有关问题 冷却塔的排水量应根据对循环水的水质要求及处理方法 从上述比较可知 自然通风逆流式冷却塔的总阻力系数宜按下列公式计算 548根次梁中严重剥皮露筋的占10％以上 当缺乏原型塔的实测数据时 化到填料段风速V A——喷头出口处过流面积（m 其中不包括喷淋区和尾冷区 风速1.0m/s～2.5m/s 4）干球温度频率曲线法 法国电力公司要求自然通风冷却塔的逸出水率不大于0.005％ 应首先考虑采用增加塔的热负荷和水负荷的措施 显然第三种和第五种方法是合理的 3 砂石料的含泥量应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 用这样的气象条件确定的冷却塔的尺寸既能满足工艺过程在较长的时间内不受破坏 预算费用中列入专款 对于大型冷却塔设计需要对常规冷却塔阻力计算部分进行修订 近年来越来越多的电力工程采用高效率 /（m 新建工程冷却塔设计应在可行性研究阶段或初步设计阶段 果 3 出冷却塔的水温差（℃） 应视模拟塔与所设计的塔的不同条件 w 以上两式主要反映了雨区的水平方向气流阻力 寒冷和严寒地区的冷却塔 应采用近期连续不少于5年的相应各月的月平均气象条件 相应的饱和空气比焓（kJ/kg） H 在设计自然通风冷却塔时 ——进塔空气干球温度（℃） /s）] 2.0 后期费用高 干球温度越高 对于个别因产品或设备对冷却水温要求严格的冷却塔的设计 中国水利电力出版社 （3）选用低噪声电机和风机 量和出塔空气参数既不易测 逆流式冷却塔的进风口高度应结合进风口空气动力阻力 原苏联维捷涅叶夫水利工程科学研究所建议取Φ＝0.85～1.0 r 在工程的可行性研究阶段往往不进行冷却塔的详细计算 隔风板 vθ 3.1.31 淋水填料进行全面检查 《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T 其中在解决阻力计算的难点即冷却塔雨区气流阻力计算中 必要时宜在冷却塔所在地设气象观测站 可建立起一组四变量方程组 由于冷却塔进风将热水幕吹散 冷却塔的噪声是由水滴落人集水池时产生的水滴撞击声 不致因失足落入水池后被水流冲入循环水沟造成危险 冷却塔应布置在贮煤场等粉尘污染源全年主导风向的上风侧或侧风侧 所以本规范要求水槽连接处应圆滑 6 除德国麦克尔和前苏联别尔曼采用的计算公式计算结果超出《国际水蒸汽骨架表》允许的误差外 测试方法和手段 不应产生旋流 实际设计工作中则是对式（8）积分并求解方程 本条规定了蒸发损失水率的计算方法 小型冷却塔界限见本规范第3.1.25条条文说明 本条规定了冷却塔的水量损失项目 ·h） a 宜通过模拟试验获取（m） 根据国外的经验 雨区高度等有关 经济 在冷却塔常用的空气温度0℃～50℃范围内 西北电力设计院王良中工程师根据对国外一些试验资料的分析 5月测试时为2机3泵运行 max 域的空气动力特性进行了试验研究 配水 对于没有药剂停留时间要求 停运的塔的集水池应保持一定量的热水循环 h 风口区域气流阻力系数计算的调研报告》 一般采用毕托管测流量 D 考虑到上述有关因素 横流式冷却塔进风口百叶窗内缘挂冰及因顶部进水槽漏水造成的进风口支柱和百叶窗外侧大面积结冰 导致计算出现错误 当通过收水器的风速为0.98m/s 3.1.36 虽然新片材的强度和刚度均较好 英国冷却塔规范BS-4485（1988年版）规定 至60年代已很普遍 2 3 F 对防冻设施进行检查等 减少进入冷却塔的空气量 角或采用变速电动机驱动风机 计算海水冷却塔最高冷却水温时 2 机械通风冷却塔宜按现行国家标准《机械通风冷却塔工艺 式中 施工等工作的成败 ε方程 近年来国内各单位都在从事新型淋水填料的研究 为保持集水池的正常水位 冷却塔的配水系统应满足在同一设计淋水密度区域内配水均匀 但也不能太窄 8 必然会造成计算上的误差 大型冷却塔的循环水量较大 重 . x＝0时 增加填料高度比增加径深所取得的效果要好 计算方法的改进研究 以防污物堵塞喷嘴 在气温低达-45℃的条件下 易出现逆温现象的厂址区域 安装方式等问题做了大量研究工作 h＝h 3 在设计水量工况下应当有不小于0.1m的超高 3 2 从冷却塔本身的进风要求考虑 ）的1/3～1/5 美国冷却塔设计最高计算水温的气象条件是按夏季（6月 ——填料或雨滴的散质系数[kg/（m 而其质量却占总量的80％～90％ 至t m 为0.73g/m 风速 这种方法是不可取的 基于上述情况 同时使喷淋水在淋水填料片上的流程尽量长 式（10）等号的右边为对所设计的冷却塔提出的冷却要求 以逆流式冷却塔为例 vθ f 主水槽 石棉水泥及金属网板等 为解决交通问题 2 1 可取C a 当冬季塔内填料结冰时 可采用模拟塔的试验数据 进塔空气焓值也越高 ABS塑料制成的支架 收水器 r＝r 一般也不受工业企业热排放的影响 填料 两种计算方法的精度从理论上目前难评优劣 2 F 结果造成实际设计频率偏高 q ν （6）关于湿空气的比焓计算 在可能出现的超过设计水量工况下不应溢流 塔内的风速分布不均匀 冷却塔的风吹总损失按循环水量的0.1％已足够 3.1.39 2 ——温度为θ时的饱和水蒸汽压力（Pa） 导致所设计的冷却塔尺寸减小 4 ——雨区阻力系数 T——开尔文温度（K） 3）湿球温度频率曲线法 时应注意其试验条件和所包括的范围 大气压 对日平均干球温度进行统计 仍结冰严重 冷却水温的差值多数在0.5℃以内 天津东北郊热电厂排烟冷却塔 持不产生溢流 2012年） 当塔底直径 也没有反映风速对阻力系数的影响 1）进风口面积与进风口上缘塔面积比0.35〈ε〈0.45 γ 又可能造成淋水填料的塌落 ——与冷却后水温相应的水的汽化热（kJ/kg） 3 /s） 除填料区外 填料阻力大小只与填料型式和填料高度等有关 可得 2 N——冷却数 各设计单位常采用的方法可归纳为下列五种 根据国内外比较先进的设计资料统计 t＝t 国华三河电厂排烟冷却塔 000m 也可取每天的白天3次测值的平均值或每天14点的测值进行统计计算 干球气温约20.3℃ ——与t 3.1.10 排烟冷却塔宜布置于炉后区域 并在原始资料中找出与此干球温度相对应的湿球温度 会出现负值 测试时冷却塔系统整体工作正常 h 当有降噪措施时 ——塔的各部分气流阻力（Pa） 循环水量将增加到设计水量的1.2倍～1.4倍 东北某电厂的1座淋水面积为3 由于运行的塔排出的水汽飘落到停止运行的塔风机叶片上 当机械通风冷却塔的格数较多时 ＝C θ 应采用与所设计的冷却塔相同的原型塔的实测数据 在进风口上缘设置向塔内喷射热水的防冻喷水管 为避免或减轻冷却塔的飘滴 当计算冷却塔的局部阻力时 各种填料阻力大小随盐度增加变化不大 本条规定了逆流式冷却塔的进风口面积与淋水面积之比 可通过物理模型试验给出 收水器的型式 这样做可以避免修建过长的循环水管沟 其他工业部门没有提出过异议 3 m 防止路面结冰 C 如果考虑这一变化则变量又增加一个水量Q 将日平均干球温度和相对湿度分别统计 冷却塔各部分的混凝土必须按设计要求的强度 d 当循环水采用阻垢剂 冬季采用挡风板调节进塔空气量 Q——喷头的泄流量（m 槽内水流速度不宜太大 ⑤ 还与水滴粒径及其级配有关 因此机械通风冷却塔和自然通风冷却塔均应装设收水器 化学工业出版社1981年版）书中采用 由于全塔的热负荷及水量过小会造成整个塔内淋水填料底部挂冰 （3）海水冷却塔的应用 向四周测量n个测点的淋水密度 G 在同一湿球温度下 雨滴的运动方程 θ——空气的干球温度（℃） ξ——冷却塔的总阻力系数或局部阻力系数 还可节省循环水泵的电耗 应按该技术条件的相关规定执行 3.1.4 当计算的湿球温度相同时 式中 d 所以 备用水泵投人运行 ——淋水时雨区阻力系数 1 甚至造成淋水填料的支撑结构破坏 并对塔的进风口采取防溅措施和集水池周围设回水台等项规定 飘滴在居民区形成落水 对环境危害最大的是这部分直径大于100μm的飘滴 但分散布置不利于冷却塔的维护管理 冷却塔热力计算中的其他参数计算宜符合下列规定 ） 2 增塑剂或掺入再生废旧塑料 当补充水补入集水池时 ·s）] （5）雨区阻力系数计算公式 冬季打开放水管 式中边界条件为z＝0 淋水填料的型式和空气动力阻力等因素 应当对布置方式进行技术经济分析比较 冬季停运2座 当缺乏收水器的逸出水率等数据时 更科学 冷却效率和冬季塔结冰的程度 t 冷却塔在厂区总平面规划中的位置宜靠近汽机房前布置 a 逆流式冷却塔热力计算宜按下列公式计算 淋水填料的运行重量可视具体情况按本规范第3.7.4条的规定采用 设计中风吹损失常取为循环水量的0.5％ 为 还应注意的是国家气象台 ——进风口高度加塔壳底沿至填料底总的距离（m） 有一定防冰效 塔内的配水槽应严格控制安装中的高度误差 μ 3 2007年1月） 方面 ——排出冷却塔的空气比焓（kJ/kg） 从流体力学的角度 冷却塔宜远离厂内露天热源 8点 为该处的湿空气平均密度（kg/m 也可采用其他经验方法计算塔的总阻力系数 水从上面淋下 8 冷却塔的抽力就越小 在进行方案的优化计算时 其他三式略有差别 阻力仅为淋水填料本身的阻力 实际上塔内各部分的气流相互影响 因叶片的静 3.1.30 7m 随相对湿度的增加 ·℃）] 逸出水率以及冷却塔的冷却水量 分标态（Nm 其中不乏世界级的超大型冷却塔（如华电国际邹县发电厂四期1000MW机组冷却塔 5 温度都较高的日期 水从上面淋下 式（66）的缺陷如前所述 冷却塔的风吹损失是由出塔空气中带出的水滴（飘滴）和从塔的进风口处吹出塔外的水滴组成 3.1.32 3 2 椭圆柱小于1.5 时 规范条文中表3.1.20的数据采用了前苏联给水 且其碎片进入循环水增加了杂质含量 变化范围10～25 由于塔内的部分水滴被吹洒到人字支柱上 冷却塔中心距建（构）筑物边缘最近点建议最小为一个冷却塔零米直径 另一类是按经验公式或图表的计算法 同—单元循环水系统中 自然通风冷却塔可在进风口设置挡风装置 ——海水冷却塔热力计算时淋水填料热交换特性修正系数 或出现裂缝造成渗水也会在塔筒下缘造成结冰 或当冷却塔格数较多时各格分期检修 喷溅均匀和不易堵塞的型式 7月 改性聚氯乙烯片材价格低 2 对于机械通风冷却塔的进塔风量取决于风机的能力 3 耐用的型式和材质 对各行业的具体标准没作统一规定 自然通风冷却塔需要计算风筒的抽力 1 2 塔的配水和通风条件 HU-270-50型收水器后 2 8月三个月或7月 散热能力变低 可按经验方法计算 d 如果水喷淋到淋水填料上 但上述两市的算例是采用自然通风冷却塔进行计算的 b 行 3.1.22 原飘滴撒落范围内无降水 三个塔大多数工况点的计算水温低于实测水温 站 据调查 为了考虑飘滴的影响 冷却塔的水量损失应当是循环水进入冷却塔到排出冷却塔过程中因蒸发和风吹造成的水损失 按这两种方法计算得出的频率为10％的干 个别也可达0.7℃～0.8℃ 设计新塔时 前者的损失水量与塔的通风方式（自然通风或机械通风） 5032-2005规定了冷却塔距电厂各建（构）筑物的最小 1965年以前我国出版的一些工程热力学著作和冷却塔书籍中 作为冷却塔设计最高冷却水温 大 因此建议 槽的起始断面设计流速宜为0.5m/s～0.8m/s 填料 填料的物理力学性能 （1）气象条件的设计标准 的自然通风逆流式冷却塔按式（65）计算和根据实测水温按抽力及阻力平衡的方法推算出的“实测”总阻力系数比较见表11 冷却塔应安装除水效率高的收水器 ——塔出口的阻力系数 本条规定是参照国内外已经设计出的冷却塔和中国水利水电科学研究院冷却水研究所的研究结果给出的 还将增加建厂投资和运行费 长沙 3 G 寒冷地区冷却塔宜布置在厂区主要建（构）筑物及露天配电装置的冬季主导风向的下风侧或侧风侧 从塔的各条主水槽引接 自然通风逆流式冷却塔的淋水密度冬季不宜小于5m 设计者可视具体情况 站的原始记录数据中直接抄录到湿球温度数据 ——进入冷却塔的水温（℃） 并在塔的进风口采取防 宜视具体要求进行设计 取两市连续5年 当采用冷却塔循环供水系统时 冷却塔运行的好坏直接关系到工艺生产 这些塔填料损坏的原因主要是塑料片材不合格 通风阻力大 的18座双曲线型自然通风冷却塔的实测资料 则完全可采用前述推荐的方法 ） 增大进风阻力 总图 后的气流垂向阻力损失为 国内外采用的近似解法有多种 /（m 原因及危害 ·s）] μ 等号的左边为满足右边的要求所采用的淋水填料种类和相应冷却水量下淋水填料的体积 q——淋水密度[kg/（m 3500m （1）冷却塔易结冰的部位 因此系数K 出水口和集水池四周应设安全防护设施 9 配水装置和收水器并淋水时 式中 根据式（17）求出θ 即使有发生 3）取每天的8点 给出的试验成果也都是上述三部分共同作用的结果 我国波160-45型收水器实验室实测逸 周围没有高大建（构）筑物和密集的居民生活区 1 程》DL/T C 采用这种方法时是将水温t 2 与空塔相比 按式（65）计算的总阻力系数较实际偏大 当机械通风冷却塔的风机减速器有润滑油循环系统时 当无实验结果时可忽略不计 8月 冬季可采用外围配水运行 避免漏水 因运行防护得当 2 其他结构计算等方面两者基本一致 3）运行管理措施 在有充分论证的基础上 另外 蒸发损失水率可按下式计算 除电力设计部门曾对该标准是否得当进行过一些探讨外 带托架搁置式 ——水在0℃的汽化热 ZO-40/ 设计 A 20点3次测值的算术平均值作为日平均值 8月三个月共460d的各气象要素的日平均值分别进行统计 2 一类是根据冷却塔内水和空气之间的热交换和物质交换过程 为了保持槽内有一定的水深以保证喷嘴的正常工作 根据国内运行经验 给附近居民生活带来困难 英国冷却塔设 喷射热水的总量可为冬季进塔总水量的20％～30％ r 混凝土中不得掺用氯盐 在原始资料数据中找出与此焓值相对应的日平均干球温度 梁及水槽等构件均应尽量减小断面宽度 塑料空心橄榄型等 不仅节省三材及投资 （2）防冰冻措施 变换式（81） 取值宜通过模拟试验获取 Q 3.1.3 ——淋水装置的阻力系数 湿球温度都较高的日期 用于横流式冷却塔的HC130-50型收水器的逸出水率 为了保持喷嘴的正常工作 ——湿空气的定压比热[kJ/（kg·℃）] 喷头溅散的均匀性也从试验得出 相对湿度的差值较大时 结果见表17和表18 式中 但其质量仅为飘滴总量的10％～20％ 在确定厂址时往往要远离其他建 查出设计频率的焓值 4 根据实际测试结果 对干饱和水蒸汽焓值一般采用 C 表中的数据除注明者外 成都两地连续5年和10年的气象资料进行频率统计的结果 但这种消极的打冰既是一种繁重危险的工作 随进风口面积与淋水面积比的增大 ξ 在工程建设初期 当计算全塔总阻力时 当需要降低冷却塔噪声影响时 al o 通风阻力小 循环水药剂的允许停留时间可按现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB dm 直径大于100μm的飘滴数约10％～20％ pv 从表22和表23可见 冷却塔热力计算中采用的气象条件是由空气的干球温度 增加了通风阻力 当采用辛普森近似积分法求解时 h＂ 冬季 3）塔顶结冰 t＝t 冷却塔宜布置在贮煤场等粉尘污染源的全年主导风向的上风侧或侧风侧 坐标原点为塔的中轴线与淋水填料顶面的交点 挡水檐与增大外围水量并用效果更好 300MW汽轮发电机组的循环水量） 式中 3.1.15 二面进风时宜取0.40～0.50 考虑圆周进风 HC-150-50型收水器后 宜为1.2～1.8 海水冷却塔内可设置填料淡水冲洗装置 循环水可通过旁路直接进入塔的集水池 在气温达-30℃时冷却塔仍不结冰 ——包括雨区和淋水填料的阻力系数 对冷却塔的配水系统 从上述两市的计算结果来看 建立微分方程 结果见表23 注 雨区的阻力系数为 2 结合流场计算确定雨区气流阻力的方法属国际领先水平 a “0.46”则是水蒸 2 F ——淋水时的填料 从历次调查的情况看 我国早期的一些机械通风冷却塔中安装的也多是以木材 盱眙 C 自然风速和风向测量仪表 9月三个月 s 冷却塔结冰的条件是低气温 收水器采用改型PVC塑料 3.1.20 式中 f 冷却塔之间或冷却塔与其他建（构）筑物之间的距离除满足冷却塔的通风要求外 分散布置就可以避免集中布置的一些缺点 淋水填料支承架构基本破坏 h——进人冷却塔的湿空气比焓（kJ/kg） 其中的第二项 通过技术经济比较确定 阻燃耐火 信阳 无明显的变形 β 湿球温度（或相对湿度）和大气压力各参数组成 根据具体条件应按下列规定采取防冻措施 参考《海水冷却塔热力阻力性能研究》（唐勇等 冷却塔的风吹损失水率 圆半径0.2m d 2 ——淋水填料计算断面的平均风速（m/s） 温度数值作为设计计算值 ν 以循环水量40000t/h计（约相当于1台 ——塔筒下缘直径（m） 3.1.20 设盖板比较困难 相应的干球温度 并应以与之相对应的日平均干球温度 x 3 i 取得了显著成果 下缘及两侧结冰 也可从矩形横流式冷却塔中切取一填料单元 ） 7 P 湿球温度测量仪表 3.1 式中 至t t＝t 循环水的水温指的是填料能承受的水温适用范围 淋水填料的发展方向是轻型化 雨区的热交换将雨滴简化为相同大小的球 实测从塔内 m 槽式配水系统应符合下列要求 f w B电厂冷却塔距变电站最近处仅34m 可对式（75）进行修正 3.1.37 经多次讨论 1 既不利于生产 ——收水器的阻力系数 a 因此建议 机械通风冷却塔的总阻力系数计算应按现行国家标准 虽然能满足工艺要求 2）干球温度和相对湿度频率曲线法 我国幅员辽阔 上述各种不同塔型各部分的气流阻力系数可参照有关著述选用 式（68）系根据前苏联B·A·格拉特科夫等人所著《机械通风冷却塔》书中推荐的按原全苏水利工程科学研究所的计算空气分配区的阻力系数公式 t g /s） 未达到设计要求的强度 f 终日细雨蒙蒙 由于目前国内海水塔的实际应用还较少 东北某电厂有6座自然通风逆流式冷却塔 配水系统采用管式等 ν——通过进风口净断面的气流速度（m/s） 月平均冷却水温的计算宜按历年逐月平均气象条件 再用日平均焓值绘制频率曲线 单位时间通过单位面积的雨滴数为 ——海水补给水的盐度（g/kg） 使冰缓缓融化 son）近似积分法 3.1.16 英国 则5个最热天略低于频率为5％的统计值 可选用下列措施 横流和逆流机械通风冷却塔 出塔空气干球温度宜按下式计算 ④ 加上按式（78）计算的所设计的人字柱阻力系数即可 石油加工厂和化肥厂的露天加热设备 3 m 1 增加了冷却塔的造价和运行费 冷却塔安装收水器后的逸出水率均达到国外发达国家的相应水平 6 解决冷却塔结冰的关键在于“防” 在塔内设置了填料淡水冲洗管道 3 宜优先采用与所设计的塔条件相同或相似的原型塔的试验资料进行设计 见表25 排烟冷却塔 易出现逆温现象 1.0m/s时 以保 2 ξ——换算到淋水填料断面的人字柱阻力系数 另外海水的导热系数比淡水低 淮南 K 居民集中的城区中心 根据水科院冷却水研究所对各种喷嘴的试验结果 相对湿度越低 n——循环水设计浓缩倍率 m 式（74）已于1993年7月经原能源部组织专家鉴定 选定同样的冷却塔计算结果见表21 檐宽采用0.3m～0.4m 润滑油会在管路中凝固 供验收测试使用的仪表除本规范第3.1.36条条文说明提出的各项外 ——循环冷却水系统排水损失水量（m 冷却塔结构设计使用年限应为50年 式中 伊敏某电厂冷却塔防冰热水管 式中 出水率为0.003％ 9月）湿球温度频率统计方法计算的频率为2％～10％的小时气象条件 第— Z0-40/150折板型收水器在不同风速下的逸出水率 μ——流量系数 减少配水槽所占的通风面积 按工艺对冷却水温的要求程度把冷却水用户分为三类 适当考虑这一因素的影响 i 四角削圈 后经采取措施 腐蚀 ——内区通风量（m 中国水利水电科学研究院于2010年5月和8月对宁海电厂二期海水塔进行了性能测试 冷却塔内水冷却的动力是进塔空气与进塔冷却水之间的焓差和进塔空气量 球的面积散质系数计算公式为 高水温绝大多数出现在湿球温度较高或干 60对人字柱 2 两 K 3.1.15 7 本规范也允许提高或降低标准 并考虑到目前我国各有关部门在冷却塔的热力试验中基本上都采用焓差法整理试验数据 对于自然通风冷却塔 2 不同的塔型 4）冷却塔周围地面结冰 检修及安全防护工作必要的措施 C 经对近年从国外引进的一些冷却塔的管式配水系统进行核算 （2）在考虑淋水填料的支撑系统结构时 ） 8 P＂——饱和水蒸汽压力（kPa） 前苏联E-A.苏霍夫1984年发表的《逆流式冷却塔的空气动力研究》一文中给出经模型试验得出的雨区阻力系数公式为 2 冷却塔可不设备用 r 此区域处于高温高湿的富氧环境 7 q——淋水密度[kg/（m 气的比焓时 海水冷却塔内可设置填料淡水冲洗系统 造成部分填料结冰 经与英国冷却塔设计规范（BS-4485）对照 当不进行冷却塔的出口气态计算时 也是目前国内最大 Ⅱ-31-74 如广泛用于逆流式冷却塔的B0-160-45型收水器的逸出水率为0.003％ 10〈 因此进风口区域阻力系数计算公式应用范围可以扩延至0.30～0.45 ν 3 机械通风冷却塔进风口面积与淋水面积比取值为0.35～0.45比较合适 抗冻 现规定风吹损失水量 往往造成集水池满溢 湿球温度的变化范围为24.0℃～27.4℃ 3.1.10 这项措施在美国 2 阻力及 直接影响冷却塔的冷却效果 2 ——海水冷却塔热力计算时填料热力特性修正系数 根据东北电力设计院对东北地区的五常 000m 目前国内广泛用于各种冷却塔的收水器的收水效率均较高（参见本规范条文说明第3.1.24条） 电负荷也较高时开塔 季短时间倒转风机等措施 ——该处的气流密度（kg/m 冷却塔塔体的各部分尺寸及布置 空气从进风口进入 收水效率 根据生产工艺的要求 在选用冷却塔内的淋水填料等塑料部件时 相应的饱和空气比焓（kJ/kg） 内部以适当直径和厚度的圆钢及钢板作为承力层 t 为了改善冷却塔的通风条件 大气压力作为设计干球温度 频率值由业主视工程条件选定 冷却塔在厂区总平面规划中的位置应根据生产工艺流程的要求 海水冷却塔与淡水冷却塔的区别主要体现在混凝土材料选择 冷却塔运行维护得当 集水池应有溢流 影响水流分配 仍然完好 m 通常是从喷头的 循环水的浓缩倍数等因素按现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB 国内典型超大塔主要参数见表3 e 水温t 故规范中指出对海水冷却塔热力计算时填料热力特性修正系数宜通过试验确定 ·h） 3.1.32 20点）测值的算术平均值作为日平均值 将导致淋水填料大面积结冰 气象资料应采用近期连续不少于5年 在塔的背风侧 设计者习惯上把排水量计入冷却塔的水量损失 3.1.21 θ——空气的干球温度（℃） 1977年12月23日一天就发生3起车祸 当产品或设备对冷却水温的要求极为严格或要求不高时 宜采用近期连续不少于5年的相应各月的月平均气象条件及相应条件下海水补给水盐度进行设计 n均需通过原型塔或模拟塔试验求取 Π 但对冷却塔验收考核试验数据的整理仍应采用焓差法 表26供参考 从表16可见 9月三个月 若为机械通风冷却塔则节水量达20万t以上 厂区的气象条件也与建厂前有所不同 将日平均干球温度及湿球温度分 全国采用冷却塔供水的发电厂每年可节省标准煤数十万吨 不同日期相应出现的日平均干球温度 d 引起配电装置闪络停电事故 50050有关规定进行计算 排水并不一定在冷却塔内实施 ——相应于水温t的饱和水蒸汽压力（Pa） 配水槽及配水喷嘴应在施工完毕后清扫干净 z向下为正 国华徐州发电厂排烟冷却塔 这种办法的缺陷是没有考虑塔内各部分之间的相互影响 也有因树脂固化不好 路面结冰 P 造成淋水填料全部挂冰 使用寿命长 干球温度的变化范围为29.0℃～32.6℃ 建（构）筑物防火 ——淋水填料计算断面的平均风速（m/s） 现行国家标准《机械通风冷却塔工艺设计规范》（GB/T 为了避免因配水槽内的水位差太大而影响配水的均匀性 仅经过2个冬季 使部分或全部循环水可以不进入塔的配水系统 综合上面数据 ——干空气的平均分压（Pa） 计算简便 白天气温稍高 其中逆流式冷却塔淋水填料的热力特性均包括了喷淋区 与按式（70）计算值相近 这项措施已经作为一项成功的经验在东北各电厂的冷却塔上推广 大中型冷却塔采用有压的管式配水系统或槽 1 式中 按式（65）计算的总阻力系数乘以0.75～0.85的折减系数 4）取每天14点的测值作为日平均值 由试验求得 近年为改进式（66）的缺陷 如表19中所列的t 前苏联等国自20世纪70年代也开展了这方面的试验及研究工作 i 因此包括上述两部分水量损失的风吹损失总量比较难确定 此外计算进风口 ——排出冷却塔的湿空气比焓（kJ/kg） 并制定冬季防冻的各项措施 气象资料应采用近期连续不少于5年 站的资料供设计使用 淋水填料的外圈支承柱尽量远离进风口 3.1.24 t——水温（℃） a （2）频率统计方法 ——进入冷却塔空气的干球温度（℃） 转换为kPa后为 3 避免漏水及渗水 1996年） 为0.005％ B和指数m 挡水檐可以收集沿筒壁流下的水流 的飘滴直径大于100μm ρ 还将影响运行人员的安全巡视 即便塔达不到设计要求或设计的塔不满足使用要求 但又可能导致在炎热季节冷却水温长时间高于工艺允许的最高水温 进风口平均风速明显减小 ＝0 各部分阻力系数之和即为塔的总阻力系数 1 3 风速为1.78m/s 进塔空气与进塔冷却水之间的焓差就越小 H 时 从进风口吹出的水滴由于影响因素较多不易测定 参考《海水冷却塔》（赵顺安 1000MW机组工程国内自主设计 2 m 自然通风冷却塔的塔顶刚性环内外缘 池壁的超高不宜小于0.3m N——淡水冷却塔的冷却数 2 另外从两市逐日水温计算结果可知 采用式（74）算出的总阻力系数计算塔的阻力时 采取这一措施可以在进风口内形成一道热水幕 N 也不能及时总结经验 可取为1.846kJ/（kg·℃） 风速1.2m/s的条件进行计算 横流式冷却塔的配水池应符合下列要求 ν 在塔停运时方便运行人员及时冲洗 当水温差小于15℃时 散质系数的确定除与气 淋水填料大面积塌落 B·A·格拉特科夫建议取Φ＝0.8 A 美国CHAIK 冷却塔和循环水系统中的其他设备和建（构）筑物可以有不同的方案 侵蚀等问题 （3.1.15-3）需修正 每塔配水槽上布置了16个冲洗水接口 收水器型式多为百叶式及弧型 Q——进入冷却塔的循环水流量（kg/s） ——进 运行监测的仪表 仅经过一个冬天 d f 参考《海水冷却塔》 1980年 5 h＝h 100％的飘滴 ） 通过室内小型试验及工业试验 主水槽的起始断面设计流速宜为0.8m/s～1.2m/s 与其匹配的超大型冷却塔（淋水面积等于或大于10000m 冷却塔的位置不应妨碍工业企业的扩建 3 飘滴从塌落处飘出 回水台外围应有防止周围地表水流入池内的措施 （3）气象参数的取值方法 并在一定条件下节约用水 a 最大可达3.0℃ 表14列出几个冷却塔利用式（74）计算的总阻力系数和实测的总阻力系数的比较 （3.1.15-3） 冷却塔的规模界限很难准确划分 管式配水系统的管道水流速度国内研究得较少 ξ 选取相关关系较好的气象台 时 前者称之为喷淋区 寒冷地区也可采用钢架镶板结构 公式（3.1.8-1）右侧可采用辛普森（Simpson）近似积分法或其他方法求解 有关淋水填料高度 5339等 ——冷却塔进风口断面的平均质量风速[kg/（m 低气温是主要因素 ——外区淋水面积（m 严重时连同塔筒人字支柱一起冻结成一堵冰墙 2 ② 前苏联给水设计规范和英国冷却塔设计规范以及美国的冷却塔协会规范中均把排水损失计入冷却塔水量损失 运行实践表明 从试验结果可见安装收水器的效果 7月 D——填料底部塔内径（m） 夏季影响塔的冷却效率 从ξ 实际工作中也可不考虑此系数 3 进风口处结冰除对塔筒壁下缘和人字支柱的混凝土有破坏作用外 3.1.5 宜采用建厂地区近5年平均的每年最热时期3个月中最热天数不超过5d～10d日平均湿球温度作为设计湿球温度 即 1 大容量发电机组 也没有反映风速对阻力系数的影响 塔的阻力增加 当冷却塔结冰后 主要由于蒸发散热为基础 C 在可能出现的超过设计水量工况下 ） 结合冷却塔与周围环境之间的相互影响及工业企业的发展扩建规模等因素综合考虑确定 材质有木质 为使集水池不致因偶然的水位失控而造成满溢 ——海水循环水盐度（g/kg） 对两市的日平均湿球和干球温度分别从高到低排列 2 当采用模拟塔的试验资料时 根据测试结果 和N不同 路面干燥 ——与蒸汽分压力差有关的容积散质系数[kg/（m 式（74）的前两项综合反映了从塔的进风口（包括人字柱）到塔喉部的气流阻力系数 3.1.34 3.1.1 Pa）] 《火力发电厂水工设计规范》DL/T 式中“595”是0℃时水的汽化潜热（kcal/kg） 冷却塔的风吹损失主要是前者 这是一种最普通的结冰形式 淋水填料是在塔内造成水和空气之间有可以充分接触的热 使塔的冷却效果降低 确保不漏水 各型收水器的逸出水率（飘滴损失水量与进塔循环水量之比）经试验室测试均较低 7 （1）冷却塔的通风阻力系数 为了延长金属构件的使用年限 塔内的气 u ① 和 填料及支承梁柱结冰往往造成淋水填料支承梁 需要注意的是 min 淋水填料的交接处不应留间隙 阻力系数随进风口面积与淋水面积比的变化逐渐减小 淋水填料对气流的作用力为 雨滴的散质系数为 河北某电厂就曾因打冰导致蜂窝淋水填料的大面积塌落 淋水装置（包括配水系统 z＝0 i q 或N单指淋水填料本身的热力特性 湿冷机组排烟冷却塔的补充水量略有增加 测试结果与实际情况往往存在较大误差 每年可节水13万t～15万t 3 配水槽应当有适当的裕度 电厂应设专人管理冷却塔 可在进入竖井的循环水管出口装设导流弧片或在竖井内装设整流格栅 ④ 三面进风时宜取0.45～0.55 ） 配水槽不应溢流 结果与湿球温度的比较结果一致 计算冷却塔各月的月平均水温时 ——外区淋水时雨区阻力系数 1979年秋在两座塔上都安装了收水器 ——有效黏性系数[N/（s·m 本条规定了选用喷溅装置的原则要求 n——经验指数 数量不应少于4个 式中 的自然通风冷却塔运行以后 宜按近期连续不少于5年 当塔的进水管径较大 倘二者相差较大 易在填料表面结垢时 即进风口高度的增加 当工艺设备特殊需要时 为了防止冷却塔因水温过低而结冰 Q——进入冷却塔的循环水流量（kg/s） O μ 相关试验研究和实测对比数据有限 如果相邻的是高大建（构）筑物如发电厂的汽机房 机械通风冷却塔的冷却水温应采用其中日平均干球温度最低 采用k-ε双方程湍流模型进行方程封闭 冷却塔集水池水位监视仪表 HC-130-50型收水器为0.0025％ 计算ξ 定了冷却塔内使用的淋水填料 50392 冷却水温的计算是以一个配200MW的汽轮发电机组的自然通风冷却塔为例进行的 1 ——外区淋水时的填料 没有反映垂直向阻力 气象资料应选用能代表冷却塔所在地气象特征的气象台 冷却塔宜靠近用水量较大的车间 2 因此 而不必考虑裕度 自然通风冷却塔中安装收水器 冷却塔进水和出水温度测量仪表 和5000m 6 少量的水和结冰附着物 冬季因配水不均匀导致少水部分的淋水填料及支承架构的结冰 可按表3.1.20规定取值 结论为两种方法得出出塔水温差值小于0.1℃ f e t 应考虑隔声屏障对冷却塔热力性能的影响 ν 由于喷射水量较少（一般仅为进塔水量的10％～15％） 在确定厂内的总布置时要使冷却塔远离厂房及配电装置 在设计冷却塔时就应当根据验收试验的要求 可取1.842kJ/（kg·℃） 本条规定池壁应有适当的超高 冷却塔 从估算补给水量的角度 ——从塔的进风口至塔喉部的阻力系数（不包括雨区淋水阻力） 式中 式中 全塔的172根钢筋混凝土支柱有85根严重剥皮 在计算湿空 冷却塔内可设置填料淡水冲洗系统 在此 ρ 尤其是淋水填料及其支承架构结冰 交通安全无恙 西南院对海水塔的运行情况进行了跟踪调查 r向外为正 d ZF 50392-2006）中采用 在不同的外界气温条件 C 在逆流式冷却塔中冷却水与空气之间的热质交换空间 形成较大的局部阻力 海藻 在横流式冷却塔试验装置上测试 A 4 宁海电厂海水塔性能达到设计要求 B.A.格拉特科夫等著1976年俄文版《机械通风冷却塔》（施建中等译 不可能仅通过数值模拟的方法加以解决 ——计算风速 从表13可以看出 由于大量飘滴撒落在厂前区及附近公路上 对于某些工业企业采用季平均冷却水温进行方案的优化计算 ＝2500.8kJ/kg 曾因淋水填料的严重结垢或挂冰造成塔的冷却效果下降 3 当各用水车间相距较远或对冷却水温和水质要求不同时 /（h·m 我国东北某电厂1985年11月就曾因汽轮发电机组启动初期 3.1.37 采用连续5年的资料能够满足设计精度的要求 根据东北及华北的一些电厂的运行经验 两市逐日冷却水温的计算结果表明 华北电力试验所和中国水利水电科学研究院冷却水所等单位对国内的淋水面积为1500m 补充水的水质及处理方法 冬季结冰范围很大 深达80mm～90mm F 根据计算 2 C 对模拟塔的试验数据进行修正 综合国内外有关资料 支柱阻力系数取1 海水冷却塔的出塔水温设计值与实测结果相符 ξ 用解析法解方程组（1）～（3）比较困难 相对湿度和大气压力的日平均值 直径小于100μm m 可在冷却塔外设隔声屏障 此时配水可采用槽式或管式系统 b 为了确定冷却塔的补充水量及初步考虑循环水处理方案 塔内风速（特别是收水器断面风速）等因素有关 造成不同程度的损失 冷却水的用量也日益增大 在塔的出水口应设安全栏栅 为了防止冷却塔逸出的飘滴对环境的危害 还可以采取设置库存备用风机配件等措施 ——干空气的比热 ρ——气流密度（kg/m 3 可按下列公式计算 ——各测点的平均淋水密度[m b 3.1.14 t 在实际资料中出现这种数值的频率只有6.5％ 3 式（73）主要反映了垂直方向的影响 w 在上述的三变量方程中未考虑因蒸发损失引起的沿冷却过程水量的变化 在条件不甚明确的情况下 在热力计算中饱和水蒸汽压力采用1939年发表的纪利公式计算 V——淋水填料的体积（m A X ） c 可在塔顶设降噪装置 研制出不少性能好的淋水填料 2）取每天24小时的24次测值的算术平均值作为日平均值 管等容积一般均为定值 槽式配水系统的主水槽和配水槽连接处多采用插入式的结合方案 单个喷头的泄流能力按下式计算 2 3 影响冷却塔的热力性能 ·h） 防冰热水管的喷射水量宜取冬季进塔总水量的20％～30％ 而干球温度相同时 宜采用直角坐标系 前苏联给水设计规范（1976年版）规定 q——淋水密度[kg/（m 湿球 如果采用能观测到的最高温度和湿度进行计算 从保证工艺过程的安全着眼显然不利 为达到工艺允许的最高冷却水温所需要的冷却塔尺寸就越大 国外已经大量应用 φ——空气的相对湿度 这不仅造成厂址布局及厂内布置的不合理 3）淋水密度6m 在满足工艺允许的最高冷却水温条件下 ξ 约等于0.00172/℃ K 本规范公式（3.1.15-6） 相对湿度和大气压力 /（m 3 这些喷头按其溅散水流的工作原理可分为两类 利于循环水水质处理的操作 可减少对环境的影响范围 后者的损失水量与塔型 ⑨ 中 ） 考虑工业企业的发展扩建条件 又采用厂界隔声屏障 3 2 例如大中型逆流式冷却塔中应用较普遍的塑料双斜波和塑料复合波等 计算结果的差值见表22 3 上海两市设计自然通风冷却塔是适用的 ） 均为中国水利水电科学研究院冷却水研究所的试验结果 7月 ξ ——与含湿量差有关的淋水填料的容积散质系数[kg/ 曾用路面喷洒食盐水等措施 f 将会造成油路不通畅 ① 淋水填料塌落等事故 这种情况下就要分析冷却塔所在地的气象特征与所选气象台 ——塔进风口半径（m） 调研的工程有 在设计自然通风逆流式冷却塔时 两种方法得到的湿球温度和焓值基本相同 ① ξ 1 还应预留表井 宜符合下列规定 ——淋水时雨区阻力系数 淋水填料的热交换特性通常是以冷却数N或容积散质系数K 的自然通风冷却塔 其冷却水温的差按湿球温度计算时为0.2℃～0.4℃ k /h） 3.1.26 式中 3.1.1 （1）冷却塔在厂区总平面中的布置 大多数工业企业的各类型冷却塔无备用 目前我国的各室内试验装置和工业冷却塔的试验中 w a 1990年在国际冷却塔和喷水池会议上苏霍夫等人发表了计算进风口和雨区的阻力系数公式 2 通风阻力小 或塔的设计能否满足使用要求主要靠塔投入运行以后的实践验证 上海市t〉 ② 根据模型塔试验结果 在条件允许时可考虑逆温影响 自然通风冷却塔安装收水器前 3.1.11～3.1.13 海水循环水的设计浓缩倍率应结合环境保护部门对浓缩海水的排放要求 并按表15选择设计保证率 根据不同塔的类型和具体条件 m h 特别是近几年 气流径向阻力的功率N 进风口高H ξ 通风冷却塔》以及我国《火力发电厂水工设计规范》DL/T 湿球温度频率统计法 /（m 3 可参照表28 阻力系数变化未出现剧烈波动 四角削圆半径为2mm的模型试验得出 仅和塔的进风口平均直径有关 ） 或根据各部分阻力系数 一类是靠冲击力的作用将水流溅散成小水滴洒向四周 当进行自然通风冷却塔的空气动力计算时 配水槽不宜太宽 以免堵塞扩建 m 2 3.1.33 2 按蒸发冷却理论推导出来的理论公式计算法 计算结果见表19和表20 如当管径大于500mm时 同—湿球温度下干球温度 冷却塔基本不结冰 并结合塔内流场计算 ② 冷却塔在厂区总平面规划中的位置应当根据生产工艺流程的要求 冷却塔内安装淋水填料 5001规范执行 实际工程中所设计的冷却塔 利于人民生活和交通安全 柱断面为正方形 具体应用范围分别如下 以冷却塔设计者为主 自然通风逆流式冷却塔的进水干管上宜设置能通过部分或全部循环水量的旁路水管 冷却塔安装收水器后的效果有以下几方面 大量水滴飘落在冷却塔周围 ——与含湿量差有关的淋水填料的散质系数[kg/（m 冷却塔淋水面积大于12000m 2 应采用气流阻力较小的断面及型式 1 103根产生纵向裂缝 可在叶片表面涂刷薄 自然通风逆流式冷却塔的塔体规模可按表3.1.2规定划分 2 天津军粮城电厂排烟冷却塔 防爆的安全距离 其防冰效果一般 如将冷却塔的检修安排在工艺生产的低负荷时期 对模拟塔的资料加以修正 经济效益显著 设计中可参照此值计算集水池的容积 其中一起造成5辆汽车相撞 4 排出空气的含水量未装收水器时为8.74g/m 式（65）采用的是把塔的进风口 配水槽断面净宽不应小于0.12m ·h） 几十年来为常规火电厂设计了数百座大大小小的冷却塔 ξ 此时可设塔的内半径为—极大的数值 〈23 冷却塔的出水温度不宜低于10℃～12℃ 不占用塔外场地 但经修补后冷却塔仍能正常运行 次闪络事故 水流才不致在喷嘴入口处产生空气旋涡 O 由于水量分配不当 国内外的有关研究人员进行过大量的研究 槽断面是根据结构要求 冷却塔运行中因外界空气中的尘土 1）进风口处结冰 0.35 当湿球温度相同时 水研究所对几种不同淋水填料经各自的模拟塔和有关的原型塔试验得出的相关关系列于表7 /（m θ ——r方向的填料及水滴阻力（N/m 频率统计方法 柱断面0.63m×0.63m 循环水质和水量等条件按下列规定选择 v 应有对润滑油的加热设施 宜为0.30～ 一些权威学者的意见也不一致 1 方柱为3 人口活动及工业企业本身热排放的影响 ——进风口断面的平均质量风速[kg/（m 此外 空气从周向进人 按第四种方法得出的气象条件在冷却塔热力计算中会引起计算冷却水温的过大误差 直接流人集水池 每年最热时期（可采用3个月）的日平均值 考虑到上述因素 2 在气候寒冷的地区修建的冷却塔 冷却塔各部分混凝土的强度 通过技术经济比较确定 w 7月 在过去的设计中 上式左侧可采用辛普森（Simpson）近似积分法或其他方法求 塔的效果能否达到设计要求 阻力系数减小 为了保持较好的配水效果和冷却效果 式中 其中 集水池的容积应当满足循环水处理药剂在循环水系统内停留时间的要求 选择历年炎热时期（一般以4个月计）频率为1％～5％的小时湿球温度值作为设计气象条件 采用 C 当前国内广泛采用逆流式冷却塔中B0-42/140型 保持冷却后水温12℃～14℃ 节约投资和运行费 ① 塔内的支柱 D——淋水填料底部塔内径（m） 150折板型收水器仅为0.0012％ 冷却塔的直径 采用变速电动机驱动风机 ——x方向的填料及水滴阻力（N/m （3）雨区的阻力及雨滴运动的数学模型 水槽中的水深 污损生物附着以及海水冷却塔的盐沉积 过去 湿球温度和大气压力计算出日平均焓值 采用超声波流量计测量流量时 循环冷却水系统设计选取的干 根据《关于机械通风冷却塔进 我国赵振国所著《冷却塔》（水利电力出版社1997及2001年版）和赵顺安所著《海水冷却塔》（中国水利水电出版社2007年版）书中则采用 在气象资料的统计计算期间内 两者的计算结果见表24 由于水资源的限制 b ε——进风口面积与进风口上缘塔面积之比 降低冷却效率 1 机械通风冷却塔可采取停止风机运行 应根据使用循环水的车间数量 K——考虑蒸发水量散热的系数 ——单元体内的空气焓（kJ/kg） 2 特别是相邻部分共同作用的结果 其散热能力低于淡水 1 孔径为10mm×20mm的椭圆孔 加工等部门共同协作 考虑留有供验收试验使用的仪器及设备的安装位置和相应的设施 并采用流线型的断面型式 当然 有些厂事先“防”得不够 过实验确定 为淋水填料计算断面的平均风速 建议采用下式计算自然通风逆流式冷却塔的总阻力系数 施工及投入运行后一般不进行验收试验 考虑到各工业部门普遍适用的统一标准 目前已逐渐被PVC片材取代 3.1.24 鞍山 填料的价格和供需情况 进塔空气与进塔冷却水之间的焓差便成为影响冷却水温的主要因素 式中 冷却塔的通风阻力一般按下式计算 改进淋水填料的支承方式尽量减少支柱和梁所占的通流断面 质交换表面的关键元件 时间也不长 否则将造成水槽的高低不平 根据不同工艺过程的需要 不致造成大量结冰 也可以取同一湿球温度下出现的不同相对湿度的平均值作为计算采用的相对湿度 采取相应的措施防止结冰 水蒸汽的比热取C 冷却塔宜分散布置 的上升流速 ξ 再假定出口气态为饱和求出排出塔的空气密度ρ 干球温度越低 填料表面残留的海水结垢硬化 单面进风时宜取0.35～0.45 1 3.1.25 才可以采用已建塔的测试数据设计新塔 这种情况下进入冷却塔的水量—般为设计水量的1.2倍左右 5）机械通风冷却塔的风机叶片表面结冰 天津某电厂的4座自然通风逆流式冷却塔（淋水面积为1500m 也可采用允许倒转的风机设备 7 且不应小于0.15m 也不利于积累设计经验 并在这些叶片表面积聚结冰 μ 书中还注明相当于公式（57） 停 置在工业企业的扩建端侧 和N 设计和施工要为防结冰创造条件 式中 冷却塔的集中或分散布置方案的选择 采用第三种方法的优点是可以从各地气象台 靠近脱硫吸收塔8冷却塔布置时宜避开地质不均匀地段 由 8m 同时海水的蒸汽压力低于淡水 柱结冰 冷却塔之间或塔与其他建（构）筑物之间的距离 近年东北电力设计院设计的东北地区的一些电厂的自然通风冷却塔均设有旁路水管 械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T 在使用这些资料时应注意按相关系数对所选气象台 车祸 三个自然通风逆流式冷却塔的实测数据对式（66）进行验算 1 主要影响因素为海水的比热比淡水低 超大型自然通风冷却塔淋水面积小于或等于12000m 3 并考虑接触散热的影响 便于维修和能量消耗低 其应用有一定范围 但可以防护 腐蚀性较海水更严 ＝1.842kJ/（kg·℃） O 另一类是靠旋转产生的离心力的作用将水流分散洒向四周 ——出塔空气的含湿量（kg/kg） 在微元体△V内水滴的个数为 减少进入冷却塔的空气量 1）根据对已建成的冷却塔测试结果 一般规定 为了减少供水电耗和防止冷却塔结冰 —般采用截流孔板测流量 又测不准 对于第三种和第四种方法 2 水槽将占去较大的通风面积 此外 1 注 h＂——和水温相应的饱和空气比焓（kJ/kg） 2 应设有对润滑油的加热设施 衣服不湿 ·h） 8月 冷却塔应布置在厂区冬季主导风向的下风侧或侧风侧 该成果可用于冷却塔工程设计 各冷却塔集水池水位高程应一致 本条所规定的是选择淋水填料时应当考虑的一些主要因素 λ——进入冷却塔的干空气和水的质量比 塔顶的结冰除对冷却塔结构造成危害外 均没收到明显效果 则以北京和上海两地的算例作一对比 收水器的材质目前应用较多的是聚酯玻璃钢或改性聚氯乙烯塑料制成的片材 m 742 针对导致冷却塔结冰的三个因素（低气温 q 2）施工应注意的问题 本条规定了对冷却塔集水池的设计要求 所以在进行工业塔设计时要对模拟塔的试验数据进行填料高度和深度的换算 或对集水池有其他贮备水量要求的工程 但经长期在湿热条件下使用 如对循环水管道闸门 塔体结构和设备的损坏 与淡水冷却塔相比 动平衡失调 新设计的冷却塔应有供验收测试使用的仪器和仪表的安装位置和设施 采用这一方法受到限制 ·s）] 喷嘴的检修及施工方便 边界条件为 这是不正常的 目前国内对于逆流式冷却塔的热力计算均是按一维均匀流考虑 经3个冬季的运行实践 当循环水系统冬季冷态运行或热负荷较低时 m 对水温t h＝h 3.1.17 根据经验 利用式（74）对D＝80m 相同的计算湿球（或干球）温度 超大型自然通风冷却塔淋水填料宜采用搁置式 并带有油循环系统 本条规定参照前苏联B·A·格拉特科夫等著《机械通风冷却塔》一书中给出的数字提出 此项内容除塔的直径外 其中以本次修编采用的公式计算结果与《国际水蒸汽骨架表》相差最小 喷溅范围 空气焓的方程 做好入冬前的防冻准备 v 喷溅装置应选用结构合理 . 对北京 ） 9 其中 ——与水温t 1 V——淋水填料的体积（m V——淋水填料的体积（m 出冷却塔水温的算术平均值（℃） 在逆流式冷却塔上安装 m 式中 O 长春 配水管采用传统打包带的方式固定金属结构 n——填料室内模拟塔填料试验常数 ） 2 中国工业出版社1965年中文版） 2 空气的其他状态参数还要用相应的假定采用其他计算方法才能得出 0.35〈ε〈0.45 t2 进风口高度越高 池内水流应平稳 因此 机械通风逆流冷却塔一般是在进风口上 海水冷却塔热力计算所采用的淋水填料热交换特性 应采用与所设计的冷却塔相似的模型塔的试验数据 3 θ （3）改善厂区布置 现行国家标准《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T 池壁冻裂的事故均发生过 提高企业生产安全性 5 从表11中可以看出工业塔实测的总阻力系数仅为按式（65）计算的72％～82％ 其余各式计算结果均未超出《国际水蒸汽骨架表》允许的误差 2）为保证海水循环水水质 ——塔内湿空气平均密度（kg/m 位于城郊的工业企业 并考虑尽量少占塔的空气通流断面等因素确定 塔与建（构）筑物的相互影响外 施工的排烟塔 为了克服利用式（65）计算总阻力系数误差较大的缺陷 用于计算的空气温度和湿度越高 但需对淡水塔淋水填 可取1.005kJ/（kg·℃） 为生产运行创造较好的条件 ＝2500kJ/kg 从这一观点出发 垂向阻力系数为 配水槽均宜水平设置 如果用于计算的空气温度和湿度较低 G——填料处的通风量（m av——容积散热系数[W/（m （3.1.15-2） 通入热水缓缓融冰才避免了填料的塌落 宜通 3.1.29 则必然会导致新塔的设计误差 各种不同类型冷却塔在距塔外缘3m 虽然可以防止结冰扩大 有的达不到设计水深 国外的一些成熟经验也可借鉴 宜通过试验确定 3.1.2 周围居民反映强烈 自1980年安装收水器后 K 由于冬季频繁启动和预制构件质量较差 c 每个工程同样的热负荷 本条规定了冷却塔安装收水器应遵循的原则 冷却塔的施工质量直接影响塔的 也可选用允许倒转的风机设备 海水冷却塔为近年来在国内火电厂应用的新技术 降低冷却塔的大修费用 3.1.7～3.1.9 矩形横流式冷却塔可从矩形横流式冷却塔切取一填料单元 新方法在理论上更严格 池壁超高不宜小于0.1m 二者之和接近式（74）的数值 2 的式（75）是根据塔的进风口人字柱为60对 当采用一种措施达不到要求的降噪效果时 ——水蒸汽的比热 冷却塔宜靠近主要用水车间 塔内风速分布基本不受周围建（构）筑物的影响 以满足循环水系统对悬浮物含量的要求 又能在常年运行中得到较好的经济效益 ） 使工艺过程受到破坏 式中 ——塔出口的阻力系数 从两条曲线上查出相同频率的干球温度和相对湿度作为设计计算值 很精确 停止运行的塔的集水池应保持一定量的热水循环或采取其他保温措施 基于对以上各点的分析 C 如表19所列 2）填料阻力系数ε 上述两市的气象参数变化规律尚不能完全代表国内广大地区 这两条规定了冷却塔的通风阻力系数的选用和计算方法 两者计算出的蒸发损失水率基本相符 从表6可见 σ——喷头溅散水流的均方差 （3）对于自然通风横流式冷却塔 由于收水器的效率较差 3 规 可取 提出的总阻力系数计算方法使冷却塔的阻力计算比以往沿用的公式更接近实际 由于相对湿度的不同计算水温的差值绝大多数在0.9℃以上 目前冷却塔的噪声都超过规定标准 1926年德国工程师麦克尔在计算湿空气中水蒸汽的焓值时则采用 湿空气密度增加 根据安装收水器后对飘滴滴谱分析 高位收水冷却塔不适用此规定 对不同海水浓度的填料冷却数与出塔水温采用理论与试验两种修正系数进行计算对比分析 较原规定减少50％ 其值见表5 水滴随出塔空气飞出塔外 分成n等份 增加这部分塔的淋水密度 四面进风时宜取0.50～0.60 自然通风冷却塔的塔筒宜采用双曲线型钢筋混凝土薄壳结构 2 多年来国内很多生产运行单位和设计单位在冷却塔的防冰方面积累了丰富的经验 参考《海水冷却塔》中试验所参考的水质为特定工程条件下的海水水质 例如皖能合肥发电厂9500m 当淋水填料体积一定时 2 50204的要求 如何计算湿空气中干饱和水蒸汽的焓值 D 槽内流速 5 管的侧下方开孔 利用淋水面积为2000m 才能保证淋水填料等部件的质量和使用寿命 以免由于这些露天热源的影响 冷却塔的热力计算宜采用焓差法或经验方法 少量的水和结冰附着物） 淋水装置和塔出口各部分的阻力系数相加的方法求得塔的总阻力系数 安装收水器后 这种方法存在的问题有两方面 ——计算空气密度 冷却塔应有下列设施 根据国外有关资料和中国水利水电科学研究院冷却水研究所对自然通风冷却塔和机械通风冷却塔模型试验研究结果 雨滴当量直径的大小与淋水密度 水密度为3.75m 水槽连接处应圆滑 2 正文中规定自然通风逆流式冷却塔宜为0.30～0.45 其一是在工业塔测试中塔的通风 v 使冷却塔尺寸增大 ξ 就所比较的两市频率为10％和5％的气象条件而言 d r 逆流式冷却塔气流自进风口经雨区到填料底部的流动是介于纯逆流与纯横流之间的二维流动 ——水在0℃时的汽化热 相对湿度和大气压力又不相同时 淋水填料内外围宜采用分区配水 美国和日本的有关设计规范中强调按收水器的逸出水率计算并考虑适当裕度 ——空气的动力黏性系数[kg/（s·m 应设计预留法兰接口 1 每个雨滴占的空间为 当采用辛普森近似积分法求解时 并在原始资料中找出与此湿球温度相对应的干球温度 c.防止冻坏进水闸阀 海水冷却塔淋水填料应选择水垢 O 常按下式计算塔的总阻力系数 建立含有水温 为了保证验收试验工作的进行 绘制频率曲线 化到填料段风速V 工艺布置 g 2 塔和其他建（构）筑物的施工及检修对场地的要求等因素 蒸发量变小 一般为6月 x fl 根据具体要求 ——塔筒出口阻力系数 并可以使进风口上缘的结冰受热水冲融 1 水填料的K 在严寒地区采用在冷却塔的进风口挂挡风板是最有效的防结冰措施 风机减速器因失润造成事故 冷却塔检修时应有不影响生产的措施 除了应考虑塔的通风要求 /r 填料区和雨区的散热 形成冰锥 则可令H 在设计中相关系数一般宜取0.85～1.0 配方不当 或停止风机运行等措施减少进入冷却塔的冷空气量 冷却塔的水量损失应根据蒸发 影响进塔风量的主要因素之一是塔的抽力 不考虑塔内各部分之间的相互影响 随着我国工业的发展 ——室内模拟塔尾部效应的冷却数 式中 冷却塔内外裸露的金属部件长期暴露在水汽环境中极易腐蚀 淋水面积大于12000m 50392-2006中规定机械通风冷却塔宜为0.35～0.60 哈尔滨热电厂4座淋水面积2000m 比利时等国家的冷却塔内已普遍实施 2 d ③ 对于淋水时雨区阻力系数ε 宜按近期连续不少于5年 min 填料的支承梁 池顶宜设盖板或采取防止光照下滋长菌藻的措施 冷却塔集中布置便于运行管理 但是空气的高温度和高湿度的持续时间是短暂的 蒸发损失水率可按下式计算 风吹和排水各项损失水量确定 ——湿空气的分子扩散系数（m 但冷却塔水池清淤时需要重新铺设 塔内空气流场分布 溅和回收措施 协同业主 并令K 与常规淡水冷却塔不同的是 柱及部分填料结冰 3.1.27 还应在工程的概 干球温度的变化范围为27.0℃～31.0℃ （3）应严格选用淋水填料片材的材质 本规范规定计算冷却塔的设计最高冷却水温的气象条件按频率为5％～10％的日平均气象条件计算 严重时会形成较大冰块 2 确定冷却水的最高计算温度宜采用按湿球温度频率统计方法计算的频率为10％的日平均气象条件 ）～9m 配水系统顶部的人行道和栏杆 在不进行物理模型试验的情况下 当冷却塔的数量较多时 湿空气的比焓宜按下式计算 40/150折板型和HC-130-50型收水器的收水效率 2 非但不能防冰 1 自然通风冷却塔当淋水面积不大于1000m min C 塔的进水干管闸门及集水池也会因塔停止运行发生冻害 减少资料的收集及统计计算工作量 当缺乏实测数据时 中国水利水电出版社 都应当对配水 3 式中 至t h 以及循环水管沟与厂区内其他管沟 雨滴在冷却塔中的运动简化为相同直径的刚性球 ——进入冷却塔的干空气质量流量（kg/s） 研究了自然通风逆流式冷却塔的通风阻力 3 若采用无压的槽式配水系统 可分为以下三种 集水池基础冻涨 1 4 ——大气压力（Pa） 1）取国家气象部门统一规定的一昼夜4次标准时间（每天的2点 1 边界条件为 式中 气流越顺畅阻力越小 ·s· ZF 塑料片材的材质直接影响填料的使用寿命 国内典型排烟冷却塔主要技术参数统计见表4 根据研究结果 1）干 配水系统分区配水 /（m 的积分区域也可分为2等份 效果明显 采用柱坐标系 可按下式计算 圆形横流式冷却塔热力计算宜按下式计算 经实践总结配水槽净宽不宜小于0.12m 严重的还影响交通安全 循环水系统在很低的热负荷条件下运行 喷头的溅散范围一般以喷溅水滴最外层的轨迹来描述 σ 计算的冷却水温降低 ——进风口阻力系数 当水温差△t〈15℃时 ξ 5 自然通风冷却塔应设避雷接地系统 通过对装有模拟淋水装置（包括填料 O 范围内其冷却塔的集水池容积能保证运行的安全 3 防止在进风口上缘及人字支柱上结冰 1）设计方面宜采取的防结冰措施 4）在结构设计方面 O POINT电厂横流式冷却塔采用双层收水器设计逸出水率为0.002％ 自然通风逆流式冷却塔淋水面积小于或等于12000m 水温t 另—种理论公式计算方法是把传热与传质用焓统一起来 3.1.22 m min 配水装置和收水器）的模型塔进行不淋水的干塔试验和对不装淋水装置的模型塔进行淋水时的雨区阻力试验 ④ 和t 仅在大型冷却塔中因循环水量较大 进风口处结冰的主要原因是冷却塔淋水填料外围水量过小 机械通风冷却塔上塔扶梯和塔顶平台照明 雨滴对塔内气流的作用力 可考虑在冬季停运一部分塔 美国 可通 目前国际上还没有统—意见 厂区布置更加紧凑 应用范围如下 在企业总平面设计时往往把冷却塔布置在远离厂内主要建（构）筑物的位置 在补充水管上装设的流量计量仪表 冷却塔 ） ·h）] 4 坐标原点为淋水填料顶面与进风口断面的交点 徐州 /s）及自然状态（m 当淋水密度 s 或进风口处由于风的旋流 降低通风阻力 影响全塔的均匀配水 汽的比热[kcal/（kg·℃）] ③ ξ m——雨滴的质量（kg） 冷却塔不宜布 2001年发 水通量有关外 ——进风口的湿空气比焓（kJ/kg） 2 淋水填料的热交换特性取决于淋水填料的型式 根据对上海 m 控制冷却塔噪声影响的措施为 或淋水填料外围支柱紧靠进风口时 从国外引进的一些冷却塔中也带来了不同国家的一些较好的喷头 设计规范（CH 造成重大 ——冷却后的水温（℃） 冷却塔设计文件中宜对施工 2 超大型自然通风冷却塔可采用单竖井压力水槽内外围分区配水系统或多竖井压力水槽内外围分区配水系统 由华北电力设计院工程有限公司和华东电力设计院联合或单独对国内已投人运行的排烟冷却塔的设计特点及运行情况进行了现场调研 飘滴直径全部小于100 填料的物理力学性能 （2）塔内热交换数学模型为下式 荆门 1 vt 在验收试验过程中对冷却塔进行调整 γ 为了缩短风机设备的检修时间 种资料年限的统计结果在相同频率时相差仅0.1℃～0.2℃ 冷却塔的热力计算采用焓差法时 /（h·m 对于矩形横流式冷却塔可以设其为半径趋于无限大的圆形塔 塑料 还严重地影响交通安全 h——湿空气的比焓（kJ/kg） 并应根据模拟塔的试验条件与设计的冷却塔的运行条件之间的差异 2 经常采用的是辛普森（Simp- 自然通风冷却塔的挡水檐和筒壁连接处混凝土不够密实 调整和启用各项防冻设施 集水池的深度可为2.0m c 6 若取r 0.32D 由于目前工业塔的阻力实测资料较少 某些工业企业设有备用循环水泵 可采用月平均冷却水温 3 a ——塔筒出口面积（m 配水装置的阻力系数 ）] 也有一些企业的冷却塔采用塑料填料仅运行2年～3年 3.1.18 抗冻和抗渗标号 使阀体内保持热水流动 3 还需在冷却塔进水管上考虑设置流量测量仪表的位置及措施 式中 自然通风海水冷却塔是国内第一座自然通风海水冷却塔 和另一电厂淋水面积6500m 2 3.1.38 ⑤ λ——气水比 ～3500m Q 还应考虑厂区建（构）筑物平立面的协调 ·h） 目前国内工业塔的实测资料较少 绘制频率曲线 分别相应于表18中相对湿度的最高和最低 ——系数（1/℃） 这与我国目前一些试验资料给出的淋 站多位于城郊的开阔地区 ——海水冷却塔的冷却数 运行管理措施的关键在于“专人管理”和“健全各项规章制度” 目前国内投入运行的淋水面积500m ——外区填料淋水时阻力系数 2 淋水密度4.2m 不同的冷却任务要求 为便于气象资料的收集和简化统计计算工作 （2）节约水量 当用水车间较多且分散或用水要求不同 例如前苏联Л.Д.别尔曼著《循环水蒸发冷却》（1957年俄文版 填料的支承方式和结构 在设计同型的新塔时 ——从塔的进风口至塔喉部的阻力系数（不包括雨区淋水阻力） 收水器应选用除水效率高 有的大冰柱从填料底直达集水池水面 每小时风吹损失水量仅15t 自然通风逆流式冷却塔宜为0.30～0.45 所以前述结论对北京 t2 水滴及盐雾聚集 表面混凝土疏松 当计算的干球 而在最低气温仅为-10℃左右的某电厂 因此必须恰当地选用计算的气象条件 在上述情况下 冬季随气温变化 3.1.29 资料给出的数字提出 严重时会造成风机及塔体结构的损坏 F 根据国内近几年的实践 说明海水盐度对填料阻力没有明显影响 在算例的计算结果分析中反映了这一因素 e 竖井水流在上升过程中容易产生旋涡流 在寒冷地区 2 如我国某电厂淋水面积3500m 为该处的计算风速（m/s） 以在冷却塔内水和空气之间的总的热交换强度与水表面层饱和湿空气和进人冷却塔的湿空气之间的焓差成正比这一关系而建立的微分方程作为冷却塔内蒸发冷却的基本方程 超大型逆流式冷却塔热力修正按下式计算 采用设计要求的水泥品种 ——水的密度（kg/m 塔体外部及周围环境干净整洁 宜采用式（74）计算塔的总阻力系数 平阻力 2 为进 每年最热3个月时期的月平均海水补给水盐度进行设计 提出了一些解决办法 化学性能和稳定性 当管径小于500mm时 竖井内上升流速不宜大于0.8m/s 当采用磷系配方药物处理循环水时更甚 航空警示设施 填料在冷却塔中运行20余年 材料难燃 国内外的机械通风冷却塔中均装有收水器 调整挡风板的面积和悬挂方向 国内已出现了多座应用于300MW 自然通风冷却塔的冷却水温应采用其中日平均干球温度最高 a 遇冷空气而结冰 m 英国先后在自然通风冷却塔中安装木质双层百叶式收水器和石棉水泥波形收水器 玻璃钢片材价格较高 e 3.1.28 在冷却塔中配水管位于填料与收水器之间 ξ 目前尚缺乏系统的阻力模拟试验资料 ）技术被工程采用 冷却塔与周围环境之间的相互影响及工业企业的发展扩建规模等因素综合考虑确定 当同一个频率为10％的日平均湿球温度值出现的日数较多 周围无降水感 无百叶窗）等因素有关 机械通风冷却塔宜为2.0～3.0 对喷头水力特性的评价—般是从喷头的泄流能力 的经验关系来表示 O 管道布置和交通道路 寿命 ⑤ ⑥ 层涂料（润滑脂 ——空气在r方向对雨滴的作用力（N） ～5000m 全国各行业数以千计的冷却塔每年所节省的费用相当可观 空气的干 Q——进入冷却塔的循环水流量（kg/s） 收水器效率 式中 增加了按进出塔空气含湿量差计算蒸发损失的规定 循环冷却水系统排水损失水量应根据对循环水水质的要求计算确定 为便于水槽的清污 根据试验资料确定 X——空气的含湿量 冷却塔可以向主要建（构）筑物靠近 ——进塔空气的含湿量（kg/kg） 即 上海 进风口面积与进风口上缘面积比由0.35下沿至0.30后 每年最热时期3个月 的积分区域 式中 a.停运的塔应避免在冬季频繁启 ξ C电厂冷却塔附近为人口稠密的居民区 ——该处的气流速度（m/s） ——冷却后水温（℃） 3.1.18 例如某些火电厂的循环水供排水管沟采用母管制 一般对等份的划分宜取不小于2的偶数 式中 表13中塔的出口阻力取6 f /s） ν 国华徐州1000MW机组排烟冷却塔等等） 因此塔内应有排泥措施 3.1.17 且要求计算ξ 出塔空气中带出的水滴可以通过试验装置测出比较精确的数值 现行国家标准《化学工业循环冷却水系统设计规范》GB ·h） 6）某些风机的减速器采用稀油润滑 /h） 3.1.7 B0-50/160型和BO-160-45型 2 冷却塔热负荷和水负荷的变化 在各种类型的冷却塔的进风口处均有可能结冰 我国在冷却塔设计 冷却塔的抽力也增加 并应符合下列规定 不宜采用填料片间距较小的斜坡和蜂窝等型式的淋水填料 5 飘落在塔顶平台及风机的出风筒上造成结冰 从冷却塔中飘逸出来的飘滴除造成水的大量损失外 s 使进入冷却塔空气参数的数值长时间高于设计值导致冷却塔的冷却效果达不到设计要求 进水闸门被冻裂 在进水管路上应设计预留毕托管的插口接头 排烟冷却塔的热力计算公式与常规冷却塔相同 /（m 塔内的配水槽 △t——冷却塔进 孔易被杂物堵塞 1 从表中可见 ——塔筒出口面积（m T——空气的绝对温度（K） 宜为1.5～ N /（m 如某电厂塔顶冰锥长达3m 檐宽宜为0.3m～0.4m 塔的水气参数等一系列因素的影响 饱和水蒸汽压力宜按下式计算 14点 微生物在淋水填料片表面上难以附着和生长或影响较小的波形 ——塔的淋水面积（m 不仅影响塔的通风 1 每年最热时期3个月的日平均值 管道的交叉 进风口的高度愈高愈好 海水存在着严重的结垢 在同—湿球温度下 g——重力加速度（m/s 这些电厂的排烟冷却塔运行正常 ε 风速等因素有关 2 /s） 3.1.6 设计者采用某种经验方法也是应当允许的 机械通风冷却塔由于塔内收水器效率较差 留有适当裕度（冷却水温增加不超过0.5℃） （2）超大型冷却塔的应用 提高进塔冷空气的温度 石蜡各1/3加温混合） 淋水填料高和径深的比宜符合下列规定 除少数工业企业内较重要的工艺设备配置的机械通风冷却塔有备用外 防腐设计及金属构件选材方面 热水喷管安装在塔筒内进风口上缘以上200mm～300mm处 安装收水器后 500m 空气干球温度和水蒸汽分压力三变量的联立微分方程组 但淋水填料的支承结构已受到不同程度的破坏 当集水池兼作水泵吸水池时 这些计算公式是通过试验拟合给出的 ② ——进风口平均直径（m） 当淋水面积大于1000m 2 淋水装置阻力系数 选择收水器的原则是阻力小 ——水蒸汽的比热 还影响冷却塔的进风 海水塔5月和8月的测试分别代表了春秋季和夏季两种工况 x＝0 飘滴直径小于100μm的占飘滴总数的80％～90％ 5339-2006第5.4.3条第1款规定 计算的冷却水温就越高 收水器 ② （4）气象资料年限 /h） 5 通过室内模拟塔对不同盐度海水对淋水填料阻力性能影响进行研究 截至2013年已安全运行4年多 安装 本条规定了横流式冷却塔淋水填料的高度和径深的恰当比例 （1）改善环境 风吹损失水率与塔型 ——干饱和水蒸汽的焓值（kCal/kg） 无疑将提高逆流冷却塔的热力计算精度 实际工程中多采用近似解法 海水冷却塔的总阻力系数可按本规范公式（3.1.15-1） 悬挂式 式（69）则是利用《机械通风冷却塔》书中的公式 ξ ——与冷却后水温相应的水的汽化热（kJ/kg） 飘滴直径均小于143μm ξ 冷却塔的热力计算方法可分为两类 3.1.5 实践表明 有如下设计特点 冷却塔的计算冷却水温就越高 ——配水装置气流通过的有效面积与淋水面积之比 ——淋水填料高度（m） 14点 冷却塔的通风阻力计算也就成为一个难题 这种计算方法国内习惯上称为压差动力法或压差法 dQ——微单元体内的换热量（kJ/h） 大型自然通风冷却塔宜配备可调节进风流量的挡风装置 m 气流垂向阻力的功率N O 集水池的容积应满足水处理药剂在循环水系统内允许停留时间的要求 当同一循环冷却水系统中冷却塔的数量较多时 至t n 实际节水量还与循环水处理方式及循环水的浓缩倍率相关 3 h＂——与水温t相应的饱和空气比焓（kJ/kg） θ 实践证明 降低了海水的纳热能力 有的溢水 淋水填料的型式和材料的选择应根据下列因素综合确定 全塔的204根主梁中有30％以上严重露筋 进塔风量相应减少 r——塔半径（m） 2） 钢结构外层采用一定厚度的ABS工程塑料作为防腐层 有些山区厂址地形较复杂 人可以在冷却塔附近长时间停留感觉不到有大水滴飞溅 还造成对环境的危害 在冷却塔的进水干管上设旁路水管 相对湿度和大气压力不一定相同 f 但可能造成某些用水车间的循环水管沟较长 为防止冷却塔填料在机组停运时沉积盐垢 可以通过二维计算方法对雨区阻力系数进行计算 利于人民生活