冷却塔收水器型号

冷却塔平衡管尺寸计算方法

按照采暖通风与空气调节设计规范的要求，当多台敞开式的冷却塔设计为并联运行，而且在没有集水箱的情况下，应该让并联中的冷却塔与水泵之间的管段的压力损失大致相同，要达到这样的效果，可以在并联冷却塔之间配置平衡管，或在各塔底部配置联通水槽。并联冷却塔由于配置平衡管的办法简单易行，相比较在出水管增加电动蝶阀而言，其消耗的费用更少，因而在很多冷却塔工程中被使用。但是采暖通风与空气调节设计规范并未指出冷却塔平衡管尺寸应该如何计算。在中国建筑工业出版社出版的简明空调设计手册中指出冷却塔平衡管尺寸应与进水管尺寸相同，但是如何计算也没有给出详细的说法。所以本文主要是对平衡管尺寸的计算方法进行一些探讨，为广大同行做一个铺垫。在实际的冷却塔并联运行中，当底部配有平衡管，出水管不设电动蝶阀，且有部分冷却塔停止运行时，经常会出现一台冷却塔持续补水，另外一台冷却塔溢漏。本文在研究冷却塔平衡管尺寸计算公式的基础上，也将会对此现象作出合理解释。为简便起见，本文只讨论两台开式冷却塔并联运行的情况，计算模型示意图如图1。图1开式冷却塔并联运行计算模型示意图图中，MV为电动蝶阀，在某一台机组停止运行时，起关断作用。BV为手动蝶阀，平时开启，检修时起关断作用。CWP为冷却水泵，WCC水冷机组。现在先假设冷却塔1及其进水电动蝶阀关闭，冷却塔2运行。由于冷却塔2上部有水进入，而冷却塔1和冷却塔2同时出水，导致两台冷却塔的水位发生变化，产生高度差，从而促使水从冷却塔2经平衡管c流入冷却塔1，当达到动态平衡时，水位高度差为△h，即图1所示状态。而要想保证不发生溢漏现象，必须小于溢水管进水口所在水位与开始补水时的水位的高度差。而且该高度差△h也是平衡管c中水流流动的唯一动力。由流体力学基本理论可知，要计算平衡管c的尺寸，要先知道平衡管c需要承担的流量。而当水流达到动态平衡时，管道a与平衡管c之间的流量必须相等。但由于精确计算管道a的流量比较困难，本文试从讨论管道a和管道b流量的关系出发，来大致估算流经管道a的流量。一、管道a与管道b流量的分析根据流体力学理论，假设在运行过程中，水为理想流体，且为定常流动。则根据伯努利方程，1-1断面与3断面之间的能量方程为:2-2断面与3断面之间的能量方程为:式中:Pa1、Pa2—水表面大气压力，Pa：ρ—水的密度，kgm3g—重力加速度，mS2；P3—3断面处压力，Pa；Va—管道a的流速，ms；λ—沿程阻力系数，无因次量；la—管道a的长度，m；da—管道a的直径，m；ρξa—管道a的局部阻力系数和，无因次量；V′2—冷却塔2集水盘表面水流速度，ms；Vb—管道b的流速，ms；lb—管道b的长度，m；db—管道b的直径，m；ρξb—管道b的局部阻力系数和，无因次量在对各种冷却塔样本进行计算后，确知进水在经过填料层流至集水盘上表面时，流速一般小于0101ms，故在式2中将含V′2的那一项略去。由于运行的冷却塔风机的抽吸作用，Pa2会小于Pa1，在这里为了简化计算，忽略该因素。将2-1可以得到△h=h2-h1，其最大值为溢水管进水口所在水位与开始补水时的水位的高度差。查阅样本知其值大概在012m-014m之间。在如图1所示的这种接管方式中，la=lb，da=db，ρξa=ρξb，从而：由式4可以判断，Vb≥Va。而Vb-Va的值受尺寸、管长和水位高度差的影响。在进行大量实例计算后，发现尺寸和管长对速度差的影响很小，而水位高度差对速度差的影响则相当大。同时，当速度的大小不同时，速度差的变化也很大。速度越大，速度差越小。在常用的速度范围内1～215ms，速度变化率在25%～5%内。由此可见，流经管道b的流量总是大于流经管道a的流量，其差额随着具体的情况而有所不同。但若接管方式不同于图1，则由于阻力系数的不相等，可能会出现不同于上述分析的现象。二、冷却塔平衡管c的尺寸计算由以上计算可知，流经平衡管c的流量总是小于进水管总流量的一半。假设进水管总流量为Q，若取Q2为平衡管需要承担的流量，则可以认为计算出来的平衡管尺寸是比较安全的尺寸当然也可以先估算出管道a的流量，并以该流量为平衡管需要承担的流量来计算平衡管尺寸。以Q2作为流经平衡管的流量，来讨论平衡管的尺寸。同样利用伯努利方程:式中:lc—平衡管长度，m；dc—平衡管直径，m；Vc—平衡管中水流速度，ms；ρξc—平衡管c的局部阻力系数和，无因次量同样忽略Pa1与Pa2差值的影响，并将含V′2的那一项忽略不计，则由5式可推出又由流量计算公式Q=A×V知:由7式有:将8式代入6式并整理有:式9即为计算平衡管尺寸的公式。再将9式写成函数的形式:然后求fd=0的解即可。而该方程可用牛顿迭代法解，即:在确定其他参数的值以后，以某初始值d0代入10式进行迭代计算，即可求解。三、冷却塔平衡管的计算实例某实际工程选用两台流量为250m3h的冷却塔，设计出水管尺寸为200mm。各参数取值如下:λ=01037，ρ弯头=1，ρ进口=019，ρ弯头=019，ρ蝶阀=015，平衡管计算流量取125m3h。△h分别取012m，013m，014m进行模拟计算，结果如表1。表1模拟计算结果观察表1的计算结果就会发现，在流量固定时，△h对冷却塔平衡管尺寸的影响不可忽视。而从样本查阅，不同的塔的△h值并不完全相同，这就告诉我们设计人员，在为冷却塔选用平衡管时，不能简单的将主管道的尺寸作为平衡管的尺寸，而应该要根据现场环境进行详细的计算。如果在实际的冷却塔工程中发现溢漏现象，我们可以依据此计算公式对其进行分析，就会知道引起溢漏的原因大致如下:1尺寸选择过小，流通能力有限。2管道中有污物堵塞，或者碟阀损坏而不能全开，导致阻力系数变大，减小流通能力。3并联出水干管的阻力本身就不平衡，导致管道a承担的流量大于管道b承担的流量，即使平衡管承担的流量大于总流量的一半。四、结论本文对敞开式冷却塔并联运行时平衡管尺寸的定位进行了理论推导，并得到了相应的计算公式。研究表明，水位高度差对平衡管尺寸具有不可忽视的影响，建议设计师在计算时，应该结合实际工况来进行计算。---------更多技术性文章，尽在冷却塔官网。

从遥控到自控海尔中央空调业内初次完成全系触网

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