1. 設(shè)計(jì)的主要參數(shù)（按當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)）

干球溫度：θ=25.7 ℃；

濕球溫度：τ=22.8 ℃；

大氣壓力：P a =745m m H g ；

進(jìn)塔水量：Q =4560m 3／h =1.2667m 3／s ；

進(jìn)塔水溫：t 1 =40.2 ℃；

出塔水溫：t 2 =32 ℃；

進(jìn)、 出塔溫差：Δt =40.2 ℃-32 ℃=8.2 ℃；

冷幅高：Δt′=32 ℃-22.8 ℃=9.2 ℃；

冷卻熱負(fù)荷：4560 ×1000 ×8.2 =3.7392 ×107 kcal／h ，即提供的風(fēng)量應(yīng)吸收3.7392 ×107 （冷卻能力）kcal／h 的熱量。

2. 熱力計(jì)算：

（1 ）計(jì)算交換數(shù)N 值：

Δt =8.2 ℃；t m =（40.2 ℃+32 ℃）／2 =36.1 ℃，查第6 章中圖6-2“K 值與冷卻水溫t 2 關(guān)系圖”，當(dāng)t 2 =32 ℃時(shí)，得K =0.94 。 由第5 章中圖5-3“空氣含熱量曲線圖”查得飽和空氣焓為：

t 1 =40.2 ℃時(shí)，i″1 =40.8kcal／kg ；

t m =36.1 ℃時(shí)，i″m =33.1kcal／kg ；

t 2 =32 ℃時(shí)，i″1 =26.8kcal／kg ；

進(jìn)塔空氣θ=25.7 ℃時(shí)，其焓i 1 =20.6kcal／kg 。

按水氣比Q ／G 值，分3 個(gè)假定數(shù)求交換數(shù)（冷卻數(shù)）N ，Q ／G =2 ，Q ／G =1.7 ，Q ／G =1.1 。按第5 章闡述的塔內(nèi)任一點(diǎn)溫度為t 的相應(yīng)空氣焓的計(jì)算式為：i =i 1 +（t -t 2 ）λ，分別計(jì)算3 個(gè)Q ／G 值時(shí)的i 2 和i m 值。

按焓差法近似積分法，當(dāng)Δt ＜ 15 ℃時(shí)，可用下式簡(jiǎn)化計(jì)算交換數(shù)N 值：

式中 Δt——進(jìn)、出水塔水溫差（℃）；

i″1 -i 2——進(jìn)塔水溫下飽和空氣焓與出塔空氣焓i 2 的差（kcal／kg ）；

i″m -i m——進(jìn)出塔平均水溫下的飽和空氣焓與出塔的平均空氣焓的差（kcal／kg ）；

i″2 -i 1——出塔水溫下的飽和空氣焓與進(jìn)塔空氣焓的差（kcal／kg ）。

計(jì)算結(jié)果見表7-9 。

Q ／G =2 時(shí)N 值：

（2 ）求氣水比及計(jì)算風(fēng)量G

將表7-9 中3 個(gè)N 值在圖7-15 上按G ／Q 值找到3 個(gè)點(diǎn)，繪成N、G ／Q 曲線。采用的填料為蜂窩填料d20 ，Z =10 ×100m m 特性數(shù)曲線繪在同一圖上交于P 點(diǎn)，得氣水比λ=0.77 。按P 點(diǎn)水氣比Q ／G =1／0.77 ≈ 1.3 。按水氣比為1.3 求交換（冷卻）數(shù)得N =1.134 （計(jì)算略）。 G =λ·Q =0.77 ×4560 =3511.2t／h

式中1.145 為進(jìn)塔空氣表觀密度，由濕空氣焓濕圖查得相對(duì)濕度Ф=0.8 ，再查濕空氣表觀密度計(jì)算圖得γ=1.145kg／m3 。

（3 ）冷卻塔橫截面（斷面）面積估算

通過冷卻塔填料內(nèi)的風(fēng)速一般為：

噴水式或點(diǎn)滴式：1.3～2.0m／s 。

薄膜式：2.0～3.0m／s 。

現(xiàn)采用六角蜂窩填料，基本上薄膜式，故塔內(nèi)風(fēng)速為V =2.2m／s，則塔所需要的面積為：

塔內(nèi)濕空氣的密度=0.98 ×1.145 =1.13kg／m3 （0.98 是考慮空氣進(jìn)入塔內(nèi)，溫度升高及分布不均勻等的系數(shù)）。

式中 δ——風(fēng)筒出口速度分布不均勻系數(shù)；

ξP—— 出風(fēng)口阻力系數(shù)。

現(xiàn)L ／D 0 ＜ 1 ，查有關(guān)圖表得δ=0.48 ，ξ=1

總阻力H =0.285 +0.24 +0.131 +3.3 +0.314 +2.444 +1.56 +2.305

=10.579 ≈ 10.6mmH2O

4. 選用風(fēng)機(jī)：

把G =2.3m3／s 換算成表觀密度為1.2kg／m3 空氣流量：

根據(jù)H =10.6mmH2O ，風(fēng)量G =201m3／s ，選用30E2-11-NO47 鋁合金軸流風(fēng)機(jī)，其主要參數(shù)為：

葉片個(gè)數(shù)：4 片；

安裝角度：10～25°；

減速機(jī)：蝸輪蝸桿；

聯(lián)軸節(jié)：彈性聯(lián)軸節(jié)；

效率：50 %～70 %；

風(fēng)量：50～230m3／s；

風(fēng)壓：6～21 （kg／m2 ）；

轉(zhuǎn)速：n =190r／min 。

本題風(fēng)機(jī)安裝角度為α=21°；

η1 =66 %；η2 =90 %；K =1.15 ；G =201m3／s ；

采用N ＞ 45k W 的電機(jī)。 采用管式固定式或槽式配水，計(jì)算略。