冷却塔损耗水量计算
1. 冷却塔损耗水量计算的基本方法 - 原理:冷却塔的损耗水量主要包括蒸发损失水量、风吹损失水
量和排污损失水量。 - 计算过程 - 蒸发损失水量 Qe:通常根据经验公式(Qe = KtimesDelta
ttimes Qr)计算。其中(K)是蒸发损失系数,一般取 0.001 - 0.0016(与当地 气候等因素有关),(Delta t)是冷却塔进出水的温差(℃),(Qr)是循环冷 却水流量(m³/h)。
- 风吹损失水量 Qw:对于小型冷却塔(冷却水量小于 500m³/h),风吹损失水量一般占循环水量的 0.2% - 0.5%;对于大型冷却 塔(冷却水量大于 500m³/h),风吹损失水量一般占循环水量的 0.1% 0.2%。假设循环水量为(Qr),若(Qr500m³/h),(Qw=(0.2% - 0.5%)times Qr);若(Qrgeqslant500m³/h),(Qw=(0.1% - 0.2%)times Qr)。
- 排污损失水量 Qb:为了控制循环冷却水的水质,需要进行 排污。排污损失水量与浓缩倍数(N)有关,公式为(Qb=frac{Qe}{N - 1})。
- 总的损耗水量 Q:(Q = Qe+Qw + Qb)。 2. 另外 5 种解题方法及思路技巧
- 方法一:根据水量平衡原理,采用实测法 - 解题思路:在冷却塔系统中设置流量计,分别测量进入冷却
塔的总水量(Qi)和离开冷却塔(除损耗外的有效水量)(Qo),则损耗水量(Q = Qi - Qo)。
- 技巧:流量计的精度要足够高,测量时间要足够长以减小误 差。并且要确保测量过程中系统处于稳定运行状态,没有其他额外的水 流入或流出系统干扰测量。
- 方法二:基于气象数据和热交换原理计算蒸发损失 - 解题思路:根据当地的气象数据,如空气湿度、温度、风速
等,以及冷却塔的热交换效率来计算蒸发损失。首先,根据热交换原理 计算出理论上应该蒸发的水量,再结合空气湿度等因素进行修正。假设 根据热交换计算出的理论蒸发水量为(Qe'),空气相对湿度为(varphi),则 实际蒸发水量(Qe = Qe'times(1 - varphi))。然后按照前面提到的计算风吹 和排污损失的方法计算(Qw)和(Qb),最后得出总损耗水量(Q = Qe+Qw + Qb)。
- 技巧:获取准确的气象数据是关键,可从当地气象部门获 取。同时,对冷却塔热交换效率的计算要基于准确的冷却塔结构和运行 参数,如填料类型、淋水密度等。
- 方法三:利用相似冷却塔的经验数据进行估算 - 解题思路:如果有同类型(相似规模、相似运行条件等)的
冷却塔的损耗水量数据,可以根据比例关系进行估算。设已知相似冷却 塔的损耗水量为(Q_0),其循环水量为(Qr_0),而待求冷却塔的循环水量为 (Qr),则可估算待求冷却塔的损耗水量(Q=frac{Qr}{Qr_0}times Q_0)。但这 种方法需要对相似性进行准确判断,如冷却塔的类型、运行环境(气候、 水质等)等因素要尽可能相似。
- 技巧:要详细对比两座冷却塔的各项参数,如冷却塔的尺 寸、风机功率、进出水温度范围等,对差异较大的参数要进行适当修 正。
- 方法四:基于物质守恒原理,通过水质分析计算排污损失进而 计算总损耗
- 解题思路:通过分析循环冷却水和补充水的水质,如含盐量 等指标。设循环冷却水的含盐量为(C),补充水的含盐量为(C_0),循环水 量为(Qr),补充水量为(Qm),根据物质守恒(Ctimes Qr = C_0times Qm), 可以计算出补充水量(Qm)。因为排污损失水量(Qb)与补充水量(Qm)、蒸 发损失水量(Qe)和风吹损失水量(Qw)存在关系(Qm = Qe+Qw + Qb),已 知(Qe)和(Qw)的计算方法,可计算出(Qb),进而得出总损耗水量(Q = Qe+Qw + Qb)。
- 技巧:水质分析要准确,可采用专业的水质检测仪器和方 法。并且要考虑水中其他物质的影响,如有机物、微生物等可能对水质 分析结果产生干扰。
- 方法五:根据冷却塔的设计参数和运行时间计算损耗 - 解题思路:冷却塔在设计时会有一些关于损耗水量的设计参
数,如在额定工况下的蒸发损失率、风吹损失率等。设设计蒸发损失率 为(k_e),设计风吹损失率为(k_w),循环水量为(Qr),运行时间为(t)。则蒸 发损失水量(Qe = k_etimes Qrtimes t),风吹损失水量(Qw = k_wtimes Qrtimes t)。再根据前面提到的排污损失水量与蒸发损失水量的关系计算 (Qb),最后得到总损耗水量(Q = Qe+Qw + Qb)。
- 技巧:要确保运行工况与设计工况相近,若实际运行工况与 设计工况有较大差异,需要对设计参数进行修正,如根据实际进出水温 度、空气流量等进行调整。
3. 自己的理解 - 冷却塔损耗水量的计算是一个复杂的过程,因为它受到多种因
素的影响,如气象条件、冷却塔自身的结构和运行参数、水质等。不同的计算方法都有其优缺点,基本方法基于理论公式,相对较为通用,但需要确定一些经验系数。实测法虽然直观,但可能受到测量误差和系统 稳定性的影响。基于气象数据和相似冷却塔经验数据的方法在数据获取准确的情况下可以快速估算,但也需要考虑特殊情况进行修正。水质分析方法从物质守恒角度出发,更关注水的成分变化,但水质分析过程可能较为复杂。根据设计参数计算的方法在设计工况下较为准确,但实际 运行中工况的变化可能会导致较大误差。在实际工程中,往往可以结合多种方法来提高计算的准确性,以更好地控制冷却塔的运行和水资源的管理。