冷卻塔工作原理圖

2017-06-26 10:07:33

冷卻塔工作原理圖

冷卻塔塔體形狀風阻力

試驗證明:單只臺冷卻塔平面圖形較合理的是圓形塔或接近于圓的多邊形塔,多格臺組合冷卻塔可采用正方形或矩形,其邊長比不大于4∶3。在此情況下單格冷卻塔的氣體動力阻力與多格的相比,在其他條件相同時,要小10%~20%。對于同樣面積的冷卻塔,其平面形狀對阻力系數的影響見表7-10。其中8邊形冷卻塔的阻力系數取100%為相對值計。

水動風機冷卻塔水輪機選型

1、選型要求用于冷卻塔內推動風機轉動的水輪機,由于冷卻塔本身要求和條件的限制,不是上述介紹的水輪機均可適用,而應根據要求進行分析研究后選型。用于冷卻塔水輪機的基本要求為:1水頭H低、流量Q小。冷卻塔的大小是由循環冷卻水量來決定的,一般在100~3000th,再小的有50~30th等,再大的有4000th。這按秒流量計一般為0、0278~0、833ts。與水力發電的水量相比,是很小的流量;從水頭來看,用于冷卻塔的水輪機水頭是利用提升水泵的富余水頭,其可利用水頭的范圍為H=4~20m,通常為5~15m,這與水力發電的峽谷、庫區等水位小得多。因此,用于水動風機冷卻塔的水輪機,應是低水頭、小流量的水輪機才能符合要求。高水頭大流量的肯定不適用。2體積小,阻力少冷卻塔中風機的軸功率等于風經過冷卻塔各部分阻力的總和。風機設在風筒下部始端,原用電動機帶動風機時,風機由設在風筒頂端的支架固定。現采用水輪機驅動風機,水輪機設在冷卻塔配水管以上由中間進水管頂端,水輪機立軸與風機相連接,省去了原來的風機支架,水輪機、風機的重量均由中間進水管承受。省去了風機支架,減少了支架的通風阻力,但增設了水輪機,則增加了水輪機的阻力,如水輪機體積大,則阻力也增大,故要求水輪機體積盡可能小,以減小阻力,有利于驅動水輪機。3能耗省、效率高水泵的剩余富余水頭是有限的,要用來推動水輪機驅動風機轉動,達到設計的轉速和風量,這就要求充分地利用富余水頭的能量,水輪機的轉輪要輕,阻力要小,能耗要省。同時要求水輪機的效率要高,盡可能達到80%以上,以提高水輪機的有效軸功率。4立軸式安裝風機葉片處在同一水平面,風機軸與葉片垂直,而水輪機必須是立軸式布置,而且應是小型水輪機。立軸布置還可以降低進水管水頭損失,提高水輪機效率。5便于安裝維護水輪機是金屬體,有一定的重量,又安裝在冷卻塔內上部正中,因此有一定的難度。小塔的水輪機可能人工就位安裝,但大塔的水輪機必須用機械吊裝就位,故要求水輪機重量輕、便于安裝。同時水輪機位于塔內上部,投入運行后維護修理很不方便,所以維護修理要少、工作量要小。還有其他方面的要求,不多論述了。2、水輪機選型根據上述要求,對照表821中水輪機形式和適用的水頭范圍,只有反擊式中的軸流式、貫流式和沖擊式中雙擊式符合水動風機水輪機選型范圍,故其他形式一律不予考慮。反擊式水輪機的水流始終是連續充滿整個轉輪的有壓流動。軸流式水輪機的常用水頭范圍為3~50m,符合水動風機水輪機的要求,但它適用于大流量,在大型水電站中使用,其模型水輪機流量為0、835m3s和1、236m3s。而3000th冷卻塔的流量為0、833m3s,軸流式水輪機在實際應用中的流量均10m3s,因此不宜用作水動風機水輪機。貫流式水輪機的適應水頭為2~30m,很適用于水動風機水輪機,但是貫流式水輪機的主軸都采用臥軸布置形式,如要布置成立軸式,則增加結構的復雜性,而在冷卻塔內安裝則要求簡單、體積小,故基本上不考慮。這樣只剩下沖擊式中的雙擊式水輪機見圖8-7,其適應水頭為5~100m,水動風機水輪機的水頭在此范圍內。其比轉速ns=35~150,甚至更高,比轉速也稱比速,其含義是:在1m水頭下,產生1kW功率時的水輪機轉速。比轉速ns是一個綜合性參數,它集中反映了水輪機的轉速n、水頭H和出力N之間的關系,表示一個水輪機系列的特征。在水頭和出力相同的情況下,ns愈大,轉速n愈大,則機組尺寸愈小,機組造價低;在水頭和轉輪直徑相同的情況下,ns大的水輪機可發出更多的出力即出力大。在沖擊式水輪機中,單噴嘴水斗式水輪機比轉速≤30;斜擊式水輪機ns=30~70;而雙擊式水輪機ns為最高。而且適用于發電量1000kW以下,即流量Q小,適應冷卻塔的水流量。同時雙擊式水輪機兩次沖擊轉輪上葉片轉動葉輪,結構也簡單,便于制作。綜合上述,選用沖擊式中的雙擊式水輪機作為水動風機水輪機,但根據冷卻塔的特點和需要,在現雙擊式水輪機基礎上進行適當而必要的改進和提高,如各種類型的冷卻塔,其冷卻水量和富余水頭基本上是不變的;雙擊式水輪機的轉輪始終處于大氣中,在噴嘴射流沖擊輪葉的整個過程中,射流內的壓力基本不變,近似為大氣壓。這對于冷卻塔中槽式、池式配水系統來說是符合的,但對管式配水系統來說,配水管內也是有壓的,即水流通過轉輪葉片流道及進口與出口始終是連續的有壓流動,這又是反擊式水輪機的特性,故對雙擊式水輪機用于冷卻塔水動風機中需進行改進和重新設計。結合圖8-7,因水泵富余水頭H和冷卻水量Q基本上是不變的,不存在流量和壓力的調節,故可取消調節閘板3和舵輪4;噴嘴為矩形過水斷面,斷面的大小決定于流速V的大小,有利于高速射流的動能傳遞給輪葉,驅動轉輪按設計轉速n轉動;為提高效率,應適當增加葉片,并把葉片形狀做成漸開線形等。

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