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