冷卻塔收縮段高度

塔體與風(fēng)筒之間，目前有塔頂蓋板為平板如組合方塔和收縮段兩種設(shè)計，試驗和研究表明：收縮式段蓋板比平頂蓋板有較好的空氣動力條件。無論塔頂平板距淋水填料高度有多高、多大，塔的上部均會造成渦流及滯流區(qū)。而收縮式的塔頂能保證空氣流平穩(wěn)地被壓縮而進(jìn)入風(fēng)筒，故應(yīng)采用收縮段為妥。冷卻塔收縮段的頂角一般采用90°～110°，同時收縮段的高度與其底面直徑塔體內(nèi)徑之比為0、2或稍大。在實際計算時，在給定的頂角Ф，收縮段高度Hs可按式7-47計算：式中D——單格臺塔內(nèi)徑mm或m；Db——風(fēng)機(jī)直徑mm或m；Ф——收縮段頂角度。收縮段與風(fēng)機(jī)殼體風(fēng)筒的連接，較好的是采用導(dǎo)流圈的形式，能使氣流平穩(wěn)地進(jìn)入風(fēng)機(jī)殼體。但實際上采用式7-48計算r為半徑的圓弧連接線描繪導(dǎo)流圈，已能得到足夠均勻的速度場。r=0、15～0、2Db7-48導(dǎo)流圈高度可按式7-49計算：

水動風(fēng)機(jī)冷卻塔實踐

利用水輪機(jī)驅(qū)動冷卻塔風(fēng)機(jī)問世以來，首先用于對現(xiàn)有冷卻塔通常稱為老塔的改造中，至今已改造了100多臺，多數(shù)為圓形逆流式玻璃鋼機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，部分為方形組合式逆橫流式玻璃鋼機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。其中有民用塔和工業(yè)塔，有標(biāo)準(zhǔn)型低溫塔和中溫塔，不少塔改造至今已運(yùn)行3年以上，一切正常，均達(dá)到了4條原則中的第4條目的，用戶普遍感到滿意。為更清楚地說明問題，現(xiàn)舉以下實例。例1上海某研究所設(shè)2臺200m3h玻璃鋼逆流式圓形機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，每臺塔的冷卻水供一臺8FS10制冷機(jī)134400kcalh進(jìn)行冷卻，選用IS150-125-250水泵3臺，2用1備，1臺水泵供1臺塔和1臺制冷機(jī)。風(fēng)機(jī)的有效軸功率為3、9kW，配用的電動機(jī)為5、5kW。提升水泵至冷卻塔配水管高度及沿程損失與局部損失是H=h凈+hl+hf=11、7m。IS150-125-250為單級單吸懸臂式離心泵，主要參數(shù)為：Q1=130m3h，H=22m；Q2=200m3h，H=20m；Q3=250m3h，H=18m。配用電動機(jī)為Y180M-4，功率N=18、5kW，η=81%，轉(zhuǎn)速為n=1460rmin。則冷卻水量Q=200m3h，水泵揚(yáng)程H=20m，則富余水頭為H富=20-11、7=8、3m。水輪機(jī)效率以85%計，那么水輪機(jī)的有效軸功率為：P效=9、81×H×Q×η=9、81×8、3×0、056×0、85=3、88kW≈3、9kW改造至今近5年來運(yùn)行正常省去了2臺5、5kW的電動機(jī)，每年運(yùn)行以240d計，已節(jié)電為：5、5×2×240×24×5=316800kW，每1kW以0、6元計，節(jié)省19萬元。用戶非常滿意。例2河南某股份有限廠家有同規(guī)格并列3臺逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，兩邊的2臺塔不進(jìn)行改造，中間1臺冷卻水量700m3h塔進(jìn)行改造用水輪機(jī)代替電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)機(jī)，該塔的基本情況為：Q=700m3h，風(fēng)機(jī)直徑4、7m，風(fēng)機(jī)型號為JXLF-47，風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)為：風(fēng)量G=31、8～64萬m3h，全壓85～178Pa，葉輪轉(zhuǎn)速10～280rmin，葉片安裝角度8°～15°，葉片6片，軸功率12、7～31、5kW，配用電動機(jī)功率14～37kW，減速機(jī)型號FZ-350。配用的提升水泵型號為：12Sh-13A雙吸離心泵，主要參數(shù)為：Q=551～810m3h0、153～0、225m3s，揚(yáng)程H=30～24m，泵軸功率N=56、7～65、8kW，配用電動機(jī)功率N=75kW。轉(zhuǎn)速n=1470rmin。查水泵特性曲線得Q=700m3h時，H=27m。從水泵吸水水位至冷卻塔配水位高度約13、1m，塔距水泵水平距離約50m，沿管有3個異徑管，10個彎頭和1個閥門。沿程水頭損失和局部水頭損失之和hl+hf為2、8m，則水泵實際需揚(yáng)程H=h凈+hl+hf=13、1+2、8=15、9m。富余水頭為27-15、9=11、1m，水輪機(jī)效率以80%計，則水輪機(jī)的有效軸功率為：P效=9181×1111×011944×018=16193kW風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到n≥185rmin，風(fēng)量達(dá)到G=60萬m3h，與左、右兩臺500m3h塔的比較見表8-2。水輪機(jī)的軸功率，在η不變時，決定于流量Q和水泵的富余水頭H，這兩者是可以互補(bǔ)的，有的可能Q小但H大，有的可能Q大但H小，只要9、81×H×Q×η達(dá)到水輪機(jī)所要的軸功率，則就能進(jìn)行改造。例如山西某有限廠家，設(shè)計冷卻水量700m3h，采用2臺逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，每臺冷卻水量350m3h。但實際運(yùn)行中總冷水量僅為530m3h，每臺塔冷卻水量只有265m3h，按設(shè)計水量缺少85m3h·臺。但水泵總揚(yáng)程H=45m，冷卻塔高僅14m，加上管道的沿程水頭損失和局部水頭損失，總和不會超過25m，則水泵富余水頭≥20m，以20m計，水輪機(jī)效率以η=78%，則水輪機(jī)的有效軸功率為：P效=9、81×H×Q×η=9、81×20×2653600×0、78=11、3kW可見水輪機(jī)有效軸功率達(dá)到11、3kW，遠(yuǎn)大于實際所需要的有效軸功率，改造是成功的，也說明Q與H是可以互補(bǔ)的。