CT小型玻璃钢冷却塔设计方法论

玻璃纤维冷却塔可用于散热过程。本文简要介绍小型玻璃钢冷却塔的设计方法。小型圆形玻璃钢冷却塔（CT）广泛用于中央空调行业等各种排热应用。没有全面的设计方法。因此，本文介绍了小型水玻璃钢冷却塔的设计。

FRP 冷却塔通常设计用于夏季使用的平均每小时湿球温度 (WBT)。在考虑了每种类型的相对优势后，选择了带飞溅填充的引风逆流 CT。根据经验关系计算 CT 特征和高度。填充结构选自常用的填充配置。下面介绍 CT 系统的详细设计。

1. WBT和DBT的选择：例如夏季（4-7月），站点每小时平均湿球温度为20.3℃，干球温度为25.4℃。

2.塔型选择：自然通风玻璃钢冷却塔往往体积较大，外形呈双曲线，初投资较高。 CT出来的冷水温度很难严格控制，用WBT的方法会偏高。运行和维护成本相对较低。因此，只有对于非常大的安装，CT 才是首选。另一方面，机械牵伸玻璃纤维冷却塔 (MD CT) 的容量可能非常小，成本较低，冷却面积较大，并且接近 WBT 方法。强制 MD CT 导致更多湿热空气从 CT 排出，作为鼓风机的吸力。错流式 RT 的热效率较低，再循环较多，需要更多维护，并且对于给定的冷却能力，需要更多的塔容积。综合考虑以上因素，选用导流逆流式小型玻璃钢冷却塔CT。

3.设计参数：建议根据以下数据设计FRP冷却塔：

Design WBT is 20.3°C

Designed DBT is 25.4°C

大气压为92.0 kPa

CT进水温度为35℃

CT出水温度为30℃

水流量 m 为 1,200 kg/h 或 l/hiv。 L/G 比率：MD CT 通常设计用于 0.75 至 1.5 的水气流量 (L/G) 比率。 CT 的 L/G 比率选择为 1.2。塔体特性计算：根据湿度图，进风口的焓值，hi = 62.42 kJ/kg

出风口的焓值，

ho = 62.42 + 1.2 x 4.186 x (35 -30) = 87.54 kJ/kg

4.玻璃钢冷却塔容量：玻璃钢冷却塔的容量计算如下。

塔的特性

CT capacity = m Cw DT

(因为1 TR = 3.52 kW)

5.塔的横向截面：根据佩里手册中给出的列线图，对于上述设计参数，塔面积计算如下。

CT 的水浓度为 4,898 升/小时平方米。

CT 的水流量为 1200 l/h。

图1：常用的填充CT示意图。注：(a) 和 (b) 为飞溅填充，其他为胶片类型填充。

据此计算CT面积为0.245平方米。

因此，选择截面为0.5 m x 0.5 m的CT。

八。填充类型：CT 中待冷却的水被喷洒到填充物上，从而在水和气流之间提供较大的接触面积。可能发生的传热程度取决于填料的表面积。在引风机 CT 中，空气被风扇沿着填充物吸入。现代 CT 使用两种基本类型的填充：飞溅型和薄膜型。影响填料选择的因素是其传热性能、维护、压降、成本和耐用性。膜式填料堵塞非常快，导致更大的压降，需要更多的维护，尽管膜式填料的热性能更优越。由于杆之间存在间隙，防溅式填料不会堵塞，从而降低了压降并减少了维护需求。因此，选择飞溅型填充。常见的填充几何图形如图 1 所示。为该项目选择了三角形飞溅条（几何形状 a）。由于这是一个小型 CT，因此选择了正常几何形状的一半。

6.塔高：塔高直接使用体积传递系数 (Ka/L) 计算得出，如下所示。

对于所选的填料类型，l = 0.295，n = 0.5

根据方程，

柱体积

因此, 列高度 = 1.2 m

7.空冷塔填料结构：填料基体的整体尺寸选择刚好小于塔的尺寸，以便保留在塔内。因此，填充矩阵的尺寸为 0.49 x 0.49 x 1.2 m 高。

8.冷水集水箱：集水箱的作用是收集馅料中的水，不至于溢出。因此，集水区面积必须大于填充区。填料面积为0.5米×0.5米，集水坑面积选为0.6米×0.6米。玻璃钢冷却塔在运行过程中，应在水箱中储存最小量的水，以迅速达到稳定的温度。因此，集水坑的高度选择为0.25m，集水坑内最多可容纳90升水进行循环。

9.布水系统的设计：布水系统的作用是将间歇泉中的热水均匀地喷洒在填充基质上。为确保在填充物上均匀喷洒热水，建议在主分配管的两侧等距放置五个小管。在每个小管中，等距放置五个小孔，在每个小孔下固定一个锥形板以溅水。下面介绍详细的设计过程。

塔的设计水流量为 1,200 l/h (= 1.2 m3/h)。

冷却水排放管路最佳水流速度为1-3m/s。因此，吸入侧和排出侧都选择了 19 mm 的管道。

水流速度

速度，

运动粘度，n = 0.788 e-6 m2/ for water at 32.5 摄氏度（热水和冷水的平均值） s

雷诺数，

Re 4,000 至 106 的摩擦系数

由于摩擦导致的管道压头损失，

a)吸水侧盖：水泵安装在冷水箱侧面，吸水管位于水箱底部。吸管直径为 19 毫米。泵吸入口将有一个止回阀 (NRV) 而不是底阀。

我。输入损耗 =

ii. NRV 损失

其中 z 是 19mm NRV 上的电阻率 = 1.9

iii。泵吸入管长度= 0.3 m

吸入管因摩擦引起的水头损失，

iv.集水坑吸水管中心以上水位=0.2m

v。净正吸入压头=0.2-(0.035+0.135+0.027)

=0.003m

b)出料侧压头：充填高度为1.2m。额外的 0.4 m 占据了主集管。排放管线（长 1.6 m）将向热源供水。

我。系统静压头 = 1.6 m

ii.由于摩擦而导致排放管中的水头损失，

iii.热源水头损失 = 3.5 m（典型值）

iv.排放头 = 1.6 + 0.146 + 3.5 = 5.319 m

c) 分配系统：主要分配接头的尺寸为 19 mm。为确保在填充物上均匀喷洒热水，建议在主分配管的两侧等距放置五个小管。在每个小瓶中，五个小孔等距放置。由于管道细小且长度短，因此通过每个小管道和通过每个小孔的水流量是相等的。

各小管内的水流

可以认为各小管内保持相同的水流速度（1.18m/s到主管）。因此，小管的直径

可以认为水通过每个孔的速度为2.0m/s，所以可以充分溅水。水流过每个孔

每个孔的直径

i。主配水管线长度 = 0.6 m

主管线因摩擦造成的水头损失，

ii.小边管长度=0.24 m

雷诺数Re

小边管水头损失

iii.通过 2mm 孔的出口损失水头

总分配系统高度 (THDS) = 0.055 + 0.092 + 0.204 = 0.351 m

所需的总水头 = (5.319 + 0.351) - 0.003 = 5.667m

十三。水泵额定值：水泵总扬程5.7m，要求1.2m3/h。

电机和泵所需的功率

h - 电机+泵的效率（考虑到低容量，取 25%）

功率

选择具有以下规格的市售电机+泵。

吸入管线和排出管线的内部尺寸：19 毫米，速度 = 2700 转/分，230 伏，交流电，单相，50 赫兹，92 瓦，600-1600 升/小时和 3-15 米水头。

在泵的排放管路上，将安装带阀门的再循环管路以进行流量控制（如果需要）。

除水器：除水器基本上是指放置在填料出口处的挡板，用于减少夹带的水颗粒（如果有）和潮湿空气。除漂器应提供最小的气流阻力和最小的漂移损失。建议使用 490 毫米长和 50 毫米宽的板（在 25 毫米处弯曲 90° 以形成“V”形）来制作除水器。在一定数量的此类单元之间放置一个垫片以形成矩阵并直接安装在填充矩阵上方。

引风机：塔的L/G比为1.2，所以通过塔的气流为。为此，选择了额定流量为 1500 m3/h 的 1.5 kW 风扇（带有用于流量控制的吸力侧挡板）。

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