CN108536913B - 水膜式淋水填料冷却数简化计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水膜式淋水填料冷却数简化计算方法，包括步骤：称取填料试验样品重量；测量填料试验样品宽度；测量填料试验样品长度；测量填料试验样品高度；测量填料试验样品片与片之间的最大距离；测量填料试验样品单片的厚度；根据填料试验样品的材质，确定材料密度；计算水膜面积修正系数；根据水膜面积修正系数得出填料冷却数表达式。

Description

水膜式淋水填料冷却数简化计算方法
技术领域
本发明涉及一种用于电厂冷却塔的水膜式淋水填料的冷却数简化计算方法。
背景技术
冷却塔是火、核电厂冷却水二次循环工艺过程的重要组成部分，冷却塔运行的好坏直接影响电厂运行的稳定性和经济性。因此，对冷却塔的研究具有重要意义。根据国家“十一五”规划，发展核电、实现先进百万千瓦级核电自主化成为保证未来能源供应的重要手段，并做出了在2020年前后使核能装机容量达到4000万千瓦的规划。近年来我国内陆多个装机容量达到百万千瓦级核电项目陆续启动，而与之配套的超大型自然通风湿式冷却塔相应的受到研究人员的重视。目前，国外仅设计建造了为数不多的几座超大型自然通风冷却塔，且技术严格保密，引进较为困难，而我国的超大型自然通风湿式冷却塔的自主设计技术还处于摸索阶段。自然通风湿式冷却塔是一种空气和热循环水混合接触式换热设备，热水与冷空气之间的热、质交换主要发生在填料区。准确分析填料内的热、质交换过程，对于湿式冷却塔冷却性能分析尤为重要。
水膜式填料广泛应用电厂冷却塔。水膜式填料内热水与冷空气间热、质交换过程，本质是水膜蒸发冷却过程，研究填料内的水膜蒸发冷却机理，分析填料冷却数与填料参数的关系，对于填料开发和优化、以及建立超大型湿式冷却塔的三维数值模型都具有重要的意义。
当前，填料的冷却数通常是通过室内填料热力试验获得，其表达式如下：
N＝AλM
其中：N——填料的冷却数；
λ——气水比；
A——表达式系数；
M——表达式指数。
上式没有体现填料相关参数的影响，例如填料的水膜面积、片间距等，因此试验测得表达式没有普适性，仅仅是针对被测的样品，这导致对于不同的填料样品，都需要进行测试。目前填料冷却数的测试，费时费力，这不利于填料开发和优化，所以需要一种简单、快速的简化计算方法，以用于填料冷却数的计算，为填料的开发和优化提供支撑。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种简单、快速的水膜式淋水填料冷却数简化计算方法，从而为水膜式填料的开发和优化提供支撑。
根据本发明的发明人的研究发现，填料的传热传质效果与水膜的面积相关，而目前广泛使用的水膜式填料，被加工成波纹和曲面形式，所以水膜的面积比平面状态要大，这可以根据填料的物理特性，分析出不同填料实际散热面积的修正系数。给定已知单位体积的填料、填料材质的高度和填料材质的密度，可分析实际散热面积的修正系数。
因此，发明人提出一种冷却塔淋水填料冷却数简化计算方法，包括步骤：
(1)称取填料试验样品重量(G，kg)；
(2)测量填料试验样品宽度(B，m)；
(3)测量填料试验样品的长度(L，m)；
(4)测量填料样品片与片之间的最大距离(2d，m)；
(5)测量填料试验样品高度(hf，m)；
(6)测量填料试验样品单片的厚度(δf，m)；
(7)根据填料试验样品的材质，确定材料密度(ρf，kg/m3)；
(8)计算水膜面积修正系数
Figure BDA0001594420190000021
(9)根据现有填料冷却数表达式N＝AλM以及得到的水膜面积修正系数，确定填料冷却数表达式中的系数(A)和指数(M)，其中：
Figure BDA0001594420190000022
M＝0.75。
附图说明
在下文中将参照附图更完全地描述本发明的一些示例实施例；然而，本发明可以以不同的形式体现，不应当被认为限于本文所提出的实施例。相反，附图与说明书一起例示本发明的一些示例实施例，并用于解释本发明的原理和方面。
在图中，为了例示清楚，尺寸可能被夸大。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。
图1示意性示出S型填料样品的外观和片型；
其中：hf：填料试验样品高度；δf：填料试验样品单片的厚度；B：填料试验样品宽度；L：填料试验样品长度；2d：填料样品片与片之间的最大距离；d：填料片距，m。
具体实施方式
在下面的详细描述中，本发明的某些示例性实施例简单地通过例示的方式被示出和描述。如本领域技术人员将认识到的那样，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，所有这些都不脱离本发明的精神或范围。因此，图和描述将被视为在本质上是例示性的，而不是限制性的。
下面将参照附图进一步详细描述根据本发明的一个示例性实施例的冷却塔淋水填料冷却数简化计算方法。
如图1所示，图1示出一种示例性冷却塔淋水填料试验样品，具体而言，图1示出示意性示出S型填料样品的外观和片型。下面以图1示出的示例，来阐述本发明的简化计算方法。
一种冷却塔淋水填料冷却数简化计算方法，其特征在于，包括步骤：
(1)称取填料试验样品重量(G，kg)；
(2)测量填料试验样品宽度(B，m)；
(3)测量填料试验样品长度(L，m)；
(4)测量填料样品片与片之间的最大距离(2d，m)；
(5)测量填料试验样品高度(hf，m)；
(6)测量填料试验样品单片的厚度(δf，m)；
(7)根据填料试验样品的材质，确定材料密度(ρf，kg/m3)；
(8)计算水膜面积修正系数
Figure BDA0001594420190000031
(9)根据现有填料冷却数表达式N＝AλM以及得到的水膜面积修正系数，确定填料冷却数表达式中的系数(A)和指数(M)，其中：
Figure BDA0001594420190000032
M＝0.75。
综上，本发明提供一种简单、快速的简化计算方法，来用于填料冷却数的计算，为填料的开发和优化提供支撑。
在本文中已经公开了一些示例性实施例，尽管采用特定的术语，但它们仅以一般和描述性的意义被使用并将被解释，而不是为了限制的目的。在一些情况下，正如对本领域普通技术人员将变得明显的那样，结合特定实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件可以单独使用，或可以和结合其它实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件组合使用，除非有相反的明确表示。本领域技术人员将理解，在不背离如所附权利要求及其等同方案中提出的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节进行各种改变。

Claims (1)

1.一种水膜式淋水填料冷却数简化计算方法，其特征在于，包括步骤：
(1)称取填料试验样品重量G，单位为kg；
(2)测量填料试验样品宽度B，单位为m；
(3)测量填料试验样品长度L，单位为m；
(4)测量填料样品片与片之间的最大距离2d，单位为m；
(5)测量填料试验样品高度hf，单位为m；
(6)测量填料试验样品单片的厚度δf，单位为m；
(7)根据填料试验样品的材质，确定材料密度ρf，单位为kg/m3；
(8)计算水膜面积修正系数
Figure FDA0002615508400000011
(9)根据现有填料冷却数表达式N＝AλM以及得到的水膜面积修正系数，确定填料冷却数表达式中的系数A和指数M，其中：
Figure FDA0002615508400000012
M＝0.75。
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