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