GB T 50392-2006 机械通风冷却塔工艺设计规范.pdf
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1、ICS p 中华人民共和国国家标准GB/T 50392 - 2006 机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling tower for mechanical ventilation 2006 -09 -06 发布2007 -04 -01实施中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准机械通风冷却塔工艺设计规范Code for design of cooling tower for mechanical ventilation GB/T 50392 - 2006 主编部门中国工程建设标准化协会化工分会批准部门z中华人民
2、共和国建设部施行日期:2 0 0 7 年4 月1 日中国计划出版社2007北京中华人民共和国建设部公告第490号建设部关于发布国家标准机械通风冷却塔工艺设计规范的公告现批准机械通风冷却塔工艺设计规范为国家标准,编号为GB/T 50392-2006,自2007年4月1日起实施。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二00六年九月六日前言本规范是根据中华人民共和国建设部建标函2005124号文件的要求编制而成的。本规范在总结我国多年来工业企业循环冷却水系统机械通风冷却塔的设计、运行经验,广泛征求国内有关单位和专家的意见的基础上,结合国内、外工业用机械通风冷却塔
3、的先进技术和先进、成熟的理念,编制而成的。本规范在编制中力求有较好的可操作性,对工业企业循环冷却水系统机械通风冷却塔的设计、设备招标能起到指导作用,推进我国工业企业循环冷却水系统机械通风冷却塔设计与国际接轨,使机械通风冷却塔在工业节水中发挥更好的作用。本规范的内容有6章,包括z总则,术语和符号,一般规定,气象参数的整理和取值,设计计算,塔型及部件设计,另有3个附录。本规范由建设部负责管理,中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理,由全国化工给排水设计技术中心站负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交全国化工给排水设计技术中心站(地址2安徽省合
4、肥市望江东路70号,邮编,230024, E mail, hanling chinaecec. com),以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人z主编单位:全国化工给排水设计技术中心站参编单位中国成达工程公司东华工程科技股份有限公司西安建筑科技大学主要起草人:潘椿韩玲蒋晓明张建平王大哲目次1总则. ( I ) 2 术语和符号( 2 ) 2. I 术语.( 2 ) 2.2 符号. ( 3 ) 3 一般规定. . .( 7 ) 4 气象参数的整理和取值.(I 0) 5 设计计算. ( 11 ) 5. I 热力计算中常用参数计算门U5. 2 逆流式冷却塔工作特性.(I 5. 3 横
5、流式冷却塔工作特性( 14 ) 5. 4 热力工作点计算 ( I 5 ) 5. 5 阻力计算( I 6 ) 5 6 水量计算. (I们5 7 水力计算 (19) 6 塔型及部件设计(23)6 I 塔型设计 6 2 集水池.( 2 3 ) 6 3进凤口川6 4 填料选择盯6 5 配水系统们6 6 除水器门6. 7 风筒们6.8 风机们附录A横流式冷却塔冷却数中心差分近似计算法. . ( 3 0) I 附录B逆流式冷却塔塔体阻力系数计算方法. . . . . . ( 3 3 ) 附录C出塔空气密度计算方法 ( 4 I ) 本规范用词说明.(48)附:条文说明. ( 4 9) 2 1总则1. o.
6、1 为了经济、合理、安全地发挥机械通风冷却塔在工业循环冷却水系统的重要作用,使机械通风冷却塔的设计与计算规范化,制定本规范。1. o. 2 本规范适用于工业企业新建和改、扩建的敞开式循环冷却水系统中机械通风湿式冷却塔以下简称“冷却塔勺的设计。不适用于开放式冷却塔、喷射式冷却塔、小型玻璃钢冷却塔的设计。1. o. 3 冷却塔的设计应符合安全生产、经济合理、保护环境、节约能源、节约用水、节约用地以及便于施工、运行和维护等方面的要求。1. o. 4 冷却塔的设计应在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上,积极开发和慎重采用先进技术。1. 0. 5 冷却塔设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准
7、的规定。I 2 术语和符号2. 1术语2. 1. 1 冷却塔cooling tower 利用水的蒸发及空气和水的传热原理带走水中热量的设备或构筑物。2.1. 2 循环冷却水circulating cooling water 以水作为冷却介质,并循环使用。2. 1. 3气象参数meteorological parameter 常指大气压力、干球温度、湿球温度(或相对湿度、风速、风向。2.1. 4 逼近度approach 指冷却塔出水温度与进塔空气湿球温度之差值。2. 1. s 水温差cooling range 指冷却塔进水温度与出水温度之差值。2.1. 6 工作特性曲线performance c
8、urve 在设计气象参数、进出塔水温一定的条件下,由不同的气水比),. 计算出的一组冷却数。完成热力任务所需要的冷却数,表示为0和气水比的关系曲线.a=f (汀,在双对数坐标中为一。随增大而降低的曲线。2. 1. 7 热力性能曲线thermal performance 冷却塔(填料)散热性能特性数。(填料能够提供的冷却数)与气水比A的关系曲线.a=f(;汀,在双对数坐标纸上为.a随增大而增大的直线。2. 1. 8 阻力特性resistance characteristic 当空气流过冷却塔塔体和淋水填料时将会产生一定气流阻 2 力,阻力值为风速和淋水密度的函数,按各自的特定函数关系变化。2.
9、1. 9 进塔水压entrance pressure of water into cooling tower 指冷却塔正常工作所需要树、由给水系统提供的水压(总压力)。2.2符号A一一系数;B一一某些构、建筑物布置中标示的宽度pc 浓缩倍数gCw一一水的比热;D、d、矶、D,圆形构筑物或设备的直径、管道内径、风机风筒扩散段出口直径、风机直径gF、F.、F,、F。填料区面积或配水管断面积、冷却塔填料断面通风计算面积J断面处通风计算面积、横流冷却塔冷却数计算中的修正系数;G、G1、马风量、进塔风量、出塔风量;G, 、G,1、G,一一风机标准性能曲线(由制造厂样本提供的风机工作环境空气密度为标准状态
10、,即p=p,= 1. 2kg旷)所表示的风量、风机在进塔空气状态(p队时的实际工作性能曲线所表示的风量、风机在出塔空气状态(p=p,)时的实际工作性能曲线所表示的风量gh、h1、h,湿空气比熔、进塔湿空气比熔、出塔湿空气比熔zh ,hi、h,饱和空气比熔、温度为t1时的饱和空气比熔、温度为h时的饱和空气比烙:H一填料高度; 3 H,、H01、Ho2风机标准性能曲线(p=p,=1. 2kg旷)所表示的风压、风机在进塔空气(p=p,)状态下的实际工作性能曲线所表示的风压、风机在出塔空气(p=p2)状态下的实际工作性能曲线所表示的风压gD.hm 平均熔差gD.h,、Ah2一一填料进水端(水人口处)的
11、熔差、填料出水端(水出口处的熔差gAh一进出塔(填料空气的熔差;8h一平均熔差法中使用的别尔曼推荐修正值gz一一给水管沿程水力损失坡度sK 蒸发水量带走的热量系数pk1一一蒸发水量增加热量系数gk,一一以烙差为动力的容积散热系数;P 以含湿差为动力的容积散质系数;K、K通风阻力计算中的渐缩、渐扩缓冲系数pK,、Ko,Km,Kr,KQ一一蒸发水量损失系数、填料热力性能修正系数、填料阻力调整系数、塔体阻力调整系数、水量调整系数sL,I、Lo长度、管段长度、风机风筒扩散段长度(高度)f m一一与计算公式中形式有关的指数、顺序数sn一一与计算公式中形式有关的指数、分段数、顺序数、面积比gPb、P. P
12、. 排污水量损失率、蒸发水量损失率、风吹水量损失率sp、p,P.i ,Pom ,P配水管进塔水压、配水水平主干管起端水压、配水水平支干管迸水端水压、喷溅 4 装置(喷头)有效进水压力、压力比;P、Y、P,P,、P,一大气压力、饱和水蒸气压力、温度为t时饱和水蒸气压力、温度为干球温度时的饱和水蒸气压力、温度为湿球温度时的饱和水蒸气压力;t.P、t.P,、t.P,一冷却塔通风总阻力、塔体部分通风总阻力、填料通风阻力gt.Pt.H、2;t.h, 池顶以上立管沿程与局部阻力的水力损失、水平干管中心至池顶的标高高差、支管的水力损失总和p 0 m一一支干管始端中心标高、喷嘴出口标高gq、qm、q,一淋水密
13、度、喷溅装置(啧头)水流量、支管水流量,Q、Qm迸塔(填料)水量、支干管三通分流前流量;Qi,、Q.、Qw一一排污损失水量、蒸发损失水量、风吹损失水量gr,rm ,r 汽化热、平均水温时水的汽化热、出塔水温时水的汽化热st,t,t,tm一一温度、进塔(填料水温、出塔(填料水温、迸出塔的平均水温;t.t、(Jt一一迸出塔水温差、等分段的水温差p叭。m、叫J、叫、Vrn、叫一一冷却塔中计算风速、填料区计算风速、z部位的计算风速、配水管中水流速度、支于管起始段水流速度、编号为m的支管三通前水流速度、支管在三通处(分流的支管水流速度;V一一填料体积gz一一空气含湿量, 5 伊一二一空气相对湿度;。、e
14、,、82一一穷气士f靠前lit、迸榕2技气干球温度、出熔交气干球温度,T空气湿球温度sp、P1、p,、P.、P;、p,、p,一一挂在空气密度、进塔吉最空气密度、出碍事混空气吉普皮、¥均的溢空气密度J部位的浪空气密度、波空气中千空气部分的密度、普通空气中水辈革气部分的wir,6 二空气以于空气计)和水的质最流量比,简称气水比,无缘纲;或治稳阻力系数g。、队、n工作特性冷却数、横流式冷却塔工作特性玲却敏、逆流:rt守去白塔工作中守性怜却数p。一常生热A院能粉1食费I(I 一角度$4,、民,、CeJ一z断哥哥处的问窗事阪力系数饿常规方法确定)i斯国处局部阻力经换算到以填料麟障自处的扭扭穷空气楼Jr流
15、辈革成行计算时的当是阻力系数、z断面处局部阻力经换算l以镇料断ilii处的流量臣说行计算(米考虑空气密度变化的当:I;阻力系数,无f适销g骨一喷溅装置喷嘴直径$派去建系数$也配水管三通侧向分流阻力系数计算式中的弟在数?3般规定3. o. 1 冷却塔的大、中、小型界限宜按下列规定划分大型单格冷却水量大于等于3000m3/h; 中型2单格冷却水量大于等于l000m3/h旦小于3000m/h; 小型2单格冷却水量小于1000旷h。3.0.2换热器、冷凝器所需冷却水量与迸出冷却塔的水温t1t, 有关,冷却塔设计应密切配合生产工艺,并进行多方案比较,达到技术先进、经济合理。3.0.3 为提高冷却塔风机运
16、行总效率,宜采取下列措施1 横流式冷却塔宜控制填料顶部至风机吸入段下缘的高度等于或大于风机直径的0.2倍。2逆流式冷却塔填料顶面至风筒进口之间气流收缩段的高度应符合下列规定z1)当塔顶盖板为平顶时,从填料顶面算起的气流收缩段顶角宣小于90气当平顶盖板下设有导流圈(伞)时,从收水器顶丽算起的气流收缩段顶角可采用90110。2)当塔顶盖板自收水器以上为收缩型时,收缩段盖板的顶角宜采用90。110。3横流式冷却塔的淋水填料从顶部至底部应有向塔的垂直中轴线的收缩倾角。点滴式淋水填料的收缩倾角宜为9。11。$薄膜式淋水填料的收缩倾角宜为506。4 双侧进风的逆流式冷却塔宣设中部挡风隔板,隔板上缘距填料支
17、撑梁底200300mm,下缘伸入塔的集水池水面以下。5 横流式冷却塔宜设置防止空气从填料底至水面间短路流通的措施。 7 3. o. 4 逆流式冷却塔的淋水密度和塔内风速宜采用工业塔测试数据或模拟塔测试数据,模拟塔实测数据应根据实际情况加以修正。当缺乏上述资料时,可按下列范围确定s1 大、中型冷却塔z淋水密度:1214旷(mh);塔内风速:2.2 2. Sm/s。2 小型冷却塔z淋水密度:1315m/(m2 h); 塔内风速:2. 0 2. Sm/s。3.0.5 横流式冷却塔的淋水密度宜根据所选用的填料类型或工程塔实测数据确定。选用点滴式或混装式填料,淋水密度宜为2026旷(m h);选用薄膜式
18、填料,淋水密度宜为26 45m I (m2 h)。进风口风速宜为1.8 3.3m/s, 3.0.6 冷却塔的格数较多时,应考虑占地面积、湿热空气回流和干扰的影响因素。1 大、中型冷却塔,塔排的长宽比宜为3: 1 5 : 1; 2 小型冷却塔,塔排的长宽比宜为4 1 5 1. 3.0.7 多排布置的逆流式冷却塔的塔排间距,应符合下列要求z1 长轴位于同一直线上的相邻塔排,净距不小于4m;2 长轴不在同一直线上、平行布置的相邻塔排,净距不小于塔的迸风口高度的4倍。3.0.8 多排布置的冷却塔,当相邻两个塔排的间距大于培排平均长度时,可仅考虑湿热空气回流的影响。当培排长度为50lOOm时,设计湿球温
19、度宜在选定的气象条件基础上,增加0.1 1. 30 3.0.9 多排布置的冷却塔,当相邻两个塔排的间距小于培排平均长度时,除考虑湿热空气回流的影响外,还应考虑湿热空气干扰的影响。当塔排间距为2040m时,设计湿球温度宜再增加回流影响湿球温度值的100%10%。3. 0. 10 多格组合的冷却塔,当系统水温不同、开车试车阶段不同、检修条件或水质处理要求不同时,集水池应采取分隔措施。 8 3. 0. 11 冷却塔的位置按下列规定s1 宜靠近主要用水装置;2应布置在厂区主要建筑物及露天配电装置的主导风向的下风侧,并留有适当间距;3 应布置在贮煤场等粉尘影响源的全年主导风向的上风侧p4 应远离厂内露天
20、热源g5冷却塔之间或冷却塔与其他建筑物之间的距离应满足通风要求;6 宜考虑扩建余地。3. 0. 12 寒冷地区的冷却塔,宜采用下列防冻措施z1 塔体的设计具有防止水滴飞溅至塔外的措施;2 当同一循环冷却水系统冷却塔的数量较多时,采用减少运行的塔数;停止运行的冷却塔的集水池设有保持一定量的热水循环或采取其他保温措施;3采用减小风机叶片安装角、采用变速电机、停止风机运行或选用允许倒转的风机等措施减少进入冷却塔的冷空气量g4 在进风口上下缘及易结冰部位设热水化冰管,化冰管的热水流量应与防冻化冰要求相适应;5 风机的减速器有润滑油循环系统时,应有对润滑油的加热设施;6 设置能通过部分或全部循环水量的旁
21、路水管,当冬季运行或热负荷较低时,循环水可通过旁胳直接进入集水池p7冬季在进风口加挡风板。3. o. 13 当环境对冷却塔的噪声有限制时,宜视工程具体条件采取下列措施,降低冷却塔的噪声21 选用低噪声型的风机设备;2 改善配水或集水系统,降低淋水噪声$3 在冷却塔周围设置消声设施;4使冷却塔的位置远离对噪声敏感的区域。 9 4 气象参数的整理和取值4. o. 1 气象参数的整理和取值应选用能代表冷却塔所在地气象特征的气象台(站)的气象参数。必要时,宜在拟建冷却塔所在地设置气象观测站。4.0.2 应采用近期连续不少于5年的气象参数,并取每年最热时期3个月的日平均值。4.0.3 气象参数的取值应以
22、一昼夜4次标准时间测值的算术平均值,作为日平均值。4.0.4 应以日平均湿球温度为基础数据进行统计,宜采用当地多年平均的每年最热时期3个月中最热天数不超过510天的日平均湿球温度作为设计湿球温度,并以与之相对应的日平均干球温度、大气压作为设计干球温度、大气压。10 5设计计算5. I 热力计算中常用参数计算5, I. I 饱和水蒸气压力,应按下式计算I 103 10 li h, h (h, lJh) 十寸一h 一(h,28h) 十4 千h ( h, - 3()h) + 2 二二月飞1一h,一(n-2)泌+h” 1 (n叫叶瓦!c.t.i 九h,十一一 k t.t= t1-t2 们t.t/n=
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