JPH0972674A - Counter flow type cooling tower and manufacture thereof - Google Patents

Counter flow type cooling tower and manufacture thereof

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JPH0972674A
JPH0972674A JP22873395A JP22873395A JPH0972674A JP H0972674 A JPH0972674 A JP H0972674A JP 22873395 A JP22873395 A JP 22873395A JP 22873395 A JP22873395 A JP 22873395A JP H0972674 A JPH0972674 A JP H0972674A
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JP
Japan
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tower
cooling tower
cooling
air intake
flow
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Application number
JP22873395A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Takada
一貴 高田
Mitsuru Mizusawa
充 水沢
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Shinko Pantec Co Ltd
Original Assignee
Shinko Pantec Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinko Pantec Co Ltd filed Critical Shinko Pantec Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a counter flow type cooling tower which satisfies demanded characteristics (pressure loss and cooling performance) and the best manufacturing process of the counter blow type cooling tower. SOLUTION: This invention relates to a counter flow type cooling tower where Hin /W=0.3 to 0.5 in which Hin represents the height of an air intake and W represents the width of a tower when no louver is provided on the air intake. When a louver is provided on the air intake, the counter flow type cooling tower is expressed by Hin /W=0.4 to 0.8. Furthermore, if the height of a plenum area is assumed to be HP and tower width is assumed to be W, the counter flow type is expressed by HP/W=0.2 to 0.4. The relationship between the shape and the characteristics of the tower is determined based on a numerical analytical method, thereby manufacturing the counter flow type cooling tower according to a specified process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工場設備、空調設
備等から排出される温水を高効率で冷却するカウンター
フロー方式冷却塔及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a counter-flow type cooling tower for cooling hot water discharged from factory equipment, air-conditioning equipment and the like with high efficiency, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、工場設備、ビル等の空調設備
等から排出される温水を冷却して循環使用するために使
用される冷却塔には、温水の冷却方式の点から、温水と
冷却用気流とが直角に交差する、いわゆる『クロスフロ
ー方式』のものと、温水と冷却用気流とが向かい合う、
いわゆる『カウンターフロー方式』のものがあり、本発
明はカウンターフロー方式の冷却塔に関するものであ
る。そこで、本発明の理解を容易ならしめるために、図
7にカウンターフロー方式の冷却塔の概略構成を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cooling tower used to cool and circulate hot water discharged from factory equipment, air-conditioning equipment of buildings, etc. has a hot water cooling system in view of the hot water cooling system. The so-called "cross flow method" where the air flow intersects at right angles and the hot water and the cooling air flow face each other,
There is a so-called "counterflow type", and the present invention relates to a counterflow type cooling tower. Therefore, in order to facilitate understanding of the present invention, FIG. 7 shows a schematic configuration of a counterflow type cooling tower.

【0003】図7において、塔の側方から取り入れた外
気(F)の通過する空気取入部1の上方には充填材ブロ
ック2が設置され、さらにその上方にはプレナム部3を
経て冷却ファン4が設置されている。充填材ブロック2
には温水供給管5から分岐管6、散水ノズル7を経て温
水が供給され、供給された温水は充填材ブロック中を流
下する。一方、冷却ファン3によって空気取入部1に取
り入れられ、塔内を上昇する気流によって充填材ブロッ
ク2中を流下する温水が冷却される。そして、温水と熱
交換した後の空気はエリミネーター8で水滴を分離され
た後、外部へ放出される。このように、カウンターフロ
ー方式の冷却塔では、流下する温水は対向する方向から
供給される気流によって冷却される。かくして、充填材
ブロック中を通過した温水は、冷水となって冷水槽9に
貯留される。なお、図7に示す冷却塔には、外気(F)
を吸入する空気取入口にルーバーは設けられていない
が、このルーバーは、『外気を塔内にスムーズに導き入
れる作用』と『塔内を流下する被冷却水の外部への飛散
抑制作用』が期待されるものであり、必要に応じて設置
することができる。
In FIG. 7, a filler block 2 is installed above an air intake section 1 through which outside air (F) taken in from the side of the tower passes, and a cooling fan 4 via a plenum section 3 above it. Is installed. Filler block 2
Is supplied with hot water from a hot water supply pipe 5 through a branch pipe 6 and a sprinkling nozzle 7, and the supplied hot water flows down in the filler block. On the other hand, the hot water that is taken into the air intake section 1 by the cooling fan 3 and flows down through the filler block 2 is cooled by the air flow rising in the tower. The air after the heat exchange with the hot water is separated into water droplets by the eliminator 8 and is then discharged to the outside. As described above, in the counter flow type cooling tower, the warm water flowing down is cooled by the airflow supplied from the opposite direction. Thus, the hot water that has passed through the filler block becomes cold water and is stored in the cold water tank 9. In addition, the cooling tower shown in FIG.
There is no louver at the air intake that sucks in air, but this louver has "the effect of smoothly introducing the outside air into the tower" and "the effect of suppressing the scattering of the cooled water flowing down in the tower to the outside". Expected and can be installed as needed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷却塔を製
造する場合において、カウンターフロー方式冷却塔の重
要な寸法である、空気取入口高さ(Hin、図8参照)や
プレナム部高さ(HP 、図8参照)や塔幅(W、図8参
照)は、経験的に決められているというのが現実であ
る。その経験値は、実際に製造した冷却塔の圧力損失や
冷却性能を調査することによって行われている。従っ
て、空気取入口高さやプレナム部高さが、その冷却塔に
要求される特性(圧力損失、冷却性能)に対して適正な
寸法(形状)であるかどうかが不明であり、空気取入口
に取り付けられるルーバーの効果も不明である。
By the way, in manufacturing a cooling tower, the air intake height (H in , see FIG. 8) and the plenum height (which are important dimensions of the counterflow type cooling tower) are important. H P, see Fig. 8) and towers width (W, see FIG. 8), of that has been determined empirically is a reality. The empirical value is obtained by investigating the pressure loss and cooling performance of the actually manufactured cooling tower. Therefore, it is unclear whether the height of the air inlet or the height of the plenum is the proper size (shape) for the characteristics (pressure loss, cooling performance) required for the cooling tower. The effect of the attached louvers is also unknown.

【0005】本発明は、カウンターフロー方式冷却塔に
おけるこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、要求される特性(圧力損失、冷却性
能)を満足するカウンターフロー方式冷却塔を提供する
ことにある。また、本発明の別の目的は、カウンターフ
ロー方式冷却塔のベストな製造プロセスを提供すること
にある。
The present invention has been made in view of the above problems in a counter flow type cooling tower, and an object thereof is a counter flow type cooling which satisfies required characteristics (pressure loss, cooling performance). To provide a tower. Another object of the present invention is to provide the best manufacturing process for a counter flow type cooling tower.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、充填材ブロック上方にプレナム部を経て冷
却ファンを備え、該充填材ブロック下方に空気取入部を
経て冷水槽を備え、充填材ブロック中を流下する温水
を、上記冷却ファンによって空気取入部に取り入れた気
流によって冷却するカウンターフロー方式冷却塔におい
て、空気取入口にルーバーを設けない場合に、空気取入
口の高さをHinとし、塔幅をWとした場合に、Hin/W
=0.3〜0.5であることを特徴とするカウンターフ
ロー方式冷却塔を第一の発明とし、上記第一の発明にお
いて、空気取入口にルーバーを設けた場合に、Hin/W
=0.3〜0.5に代えて、Hin/W=0.4〜0.6
であることを特徴とするカウンターフロー方式冷却塔を
第二の発明とし、充填材ブロック上方にプレナム部を経
て冷却ファンを備え、該充填材ブロック下方に空気取入
部を経て冷水槽を備え、充填材ブロック中を流下する温
水を、上記冷却ファンによって空気取入部に取り入れた
気流によって冷却するカウンターフロー方式冷却塔にお
いて、プレナム部高さをHP とし、塔幅をWとした場合
に、HP /W=0.2〜0.4であることを特徴とする
カウンターフロー方式冷却塔を第三の発明とし、カウン
ターフロー方式冷却塔内を複数の要素に分割し、冷却塔
内の気流の運動を支配する連続の式と運動方程式を差分
方程式に置き換えて所定の境界条件の下で圧力が一定値
になるまで繰り返し計算を行って定常状態における上記
各分割要素の圧力と流速を得、この圧力または流速に基
づいて冷却塔の圧力損失または冷却性能を求め、空気取
入口におけるルーバーの有無、空気取入口の高さHin
プレナム部高さHP または塔幅Wと上記圧力損失または
冷却性能との関係に基づいて冷却塔の形状を決定し、所
定の工程を経てカウンターフロー方式冷却塔を製造する
方法を第四の発明とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a cooling fan above the filler block via a plenum portion, and a cold water tank below the filler block via an air intake portion, In a counter-flow type cooling tower that cools the hot water flowing down through the filler block by the airflow taken into the air intake section by the cooling fan, if the louver is not provided at the air intake port, the height of the air intake port is set to H. H in / W when in and the tower width is W
= 0.3 to 0.5 is a counter flow type cooling tower as the first invention, and in the above first invention, when a louver is provided at the air intake port, H in / W
= 0.3 to 0.5, H in / W = 0.4 to 0.6
The second aspect of the present invention is a counter-flow type cooling tower characterized in that a cooling fan is provided above the filler block via a plenum part, and a cold water tank is provided below the filler block via an air intake part to fill. the hot water flowing down in the wood block, the counter flow system cooling tower for cooling the air flow taken into the air intake portion by the cooling fan, the plenum height and H P, when the tower width is W, H P / W = 0.2 to 0.4 is a counterflow type cooling tower as a third invention, the counterflow type cooling tower is divided into a plurality of elements, and the movement of the air flow in the cooling tower is divided. Replacing the continuous equation and the motion equation that governs the equation with a difference equation, the pressure is repeatedly calculated until the pressure reaches a constant value under the prescribed boundary conditions, and The resulting flow rate to obtain the pressure loss or cooling performance of the cooling tower based on the pressure or flow rate, the presence or absence of the louver in the inlet air, the air intake of the height H in,
A fourth invention is a method for producing a counterflow type cooling tower by determining the shape of the cooling tower based on the relationship between the plenum height H P or the tower width W and the pressure loss or the cooling performance, and performing the predetermined steps. And

【0007】要求される冷却塔の特性に応じて適正な寸
法(形状)のカウンターフロー方式冷却塔を製造しよう
とする場合、冷却塔内の気流の解明が必須であり、既存
の流速計や圧力計を用いて実際に流れを計測することが
考えられるが、塔内には図7に示すように複雑な構造物
があるため、塔内気流を正確に計測することが困難な場
合が多い。このような場合には流動数値解析の手法を用
いて塔内気流を解析する手法が有利であり、計算条件を
変化させて繰り返し計算を行うことにより、多くのデー
タを得ることができる。流動数値解析では、気流の運動
を支配する偏微分方程式(連続の式と運動方程式)を所
定の境界条件にて解析する。
In order to manufacture a counterflow type cooling tower having an appropriate size (shape) according to the required characteristics of the cooling tower, it is indispensable to elucidate the air flow in the cooling tower, and it is necessary to understand the existing velocity meter and pressure. Although it is conceivable to actually measure the flow using a meter, it is often difficult to accurately measure the air flow in the tower due to the complicated structure inside the tower as shown in FIG. 7. In such a case, a method of analyzing the air flow in the tower by using a numerical flow analysis method is advantageous, and a large amount of data can be obtained by changing the calculation conditions and repeating the calculation. In the flow numerical analysis, partial differential equations (continuity equation and motion equation) that govern the motion of the air flow are analyzed under predetermined boundary conditions.

【0008】塔内の気流を流動数値解析により求めるた
めの方法を概略説明すると、まず解析を行う領域を小さ
い要素に分割する。解析条件により異なるが、領域内を
概ね7〜15万個に分割する。作成した塔構造の内外部
の流体要素に関し、所定の境界条件の下で電算機を用
い、上記偏微分方程式を差分方程式に置き換えて近似解
を求める方法が便宜である。以下、具体的な方法につい
て次項に記載する。
The method for obtaining the air flow in the tower by numerical analysis of the flow will be briefly described. First, the area to be analyzed is divided into small elements. Although it depends on the analysis conditions, the area is divided into approximately 70 to 150,000 pieces. Regarding the fluid elements inside and outside the created tower structure, it is convenient to use a computer under predetermined boundary conditions and replace the partial differential equation with a differential equation to obtain an approximate solution. The specific method is described below.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】所望の特性(圧力損失、冷却性
能)を満たす、適正寸法(形状)のカウンターフロー方
式冷却塔およびこのような冷却塔を製造するためのベス
トプロセスについて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A counterflow type cooling tower of appropriate size (shape) that satisfies desired characteristics (pressure loss, cooling performance) and a best process for manufacturing such a cooling tower will be described.

【0010】(1) 計算範囲 空気取入口高さHin(m)と塔幅W(m)との比
〔Hin/W〕 0.2<Hin/W<0.7 プレナム部高さHP と塔幅W(m)との比〔HP
W〕 0.1<HP /W<0.6 塔内平均風速2.9m/sec なお、風速条件を相当変化させても、塔内気流は完全乱
流状態にあることから、上記風速条件で得られた結果を
別の風速条件に対して流体力学的に相関させることがで
きる。 空気物性(密度、粘性係数) 操作温度(0〜40℃)のものを採用した。
(1) Calculation range Ratio of air intake height H in (m) to tower width W (m) [H in / W] 0.2 <H in /W<0.7 Plenum height the ratio of the H P and Tohaba W (m) [H P /
W] 0.1 <H P /W<0.6 Average wind velocity in the tower 2.9 m / sec Even if the wind velocity condition is changed considerably, the air flow in the tower is in a completely turbulent state. The results obtained in (1) can be hydrodynamically correlated to different wind speed conditions. Air physical properties (density, viscosity coefficient) Operating temperature (0 to 40 ° C) was adopted.

【0011】(2) 解析方法 連続の式と運動方程式を差分方程式に置き換えて所定の
境界条件の下で圧力が一定値になるまで繰り返し計算を
行い、定常状態における各分割要素の圧力と流速を求め
る。得られた圧力値と流速値が実操業時の状態をほぼ表
している。この局所的な圧力値と流速値に基づいて以下
の処理を行う。
(2) Analytical method The continuous equation and the equation of motion are replaced by a difference equation, and repeated calculation is performed until the pressure reaches a constant value under a predetermined boundary condition. Ask. The obtained pressure and flow velocity values almost represent the actual operating conditions. The following processing is performed based on this local pressure value and flow velocity value.

【0012】(3) 空気取入口部圧損に及ぼす空気取入口
高さ/塔幅(Hin/W)の影響 空気取入口部の圧損とは、外気が空気取入口部の入口で
ある空気取入口から充填材ブロック2下部に達するまで
の間の空気圧力の損失をいい、流路の拡大・縮小を伴う
曲がり損失によるものである。従って、対象とする区間
の圧力損失を求めるには、区間の始点と終点のそれぞれ
の断面平均圧力の差を計算すればよい。ここで、外気の
圧力(Patoms 〔Pa〕)を始点、充填材ブロック2下
部の断面平均圧力を終点とすれば、次式により空気取入
口部圧損ΔPin〔Pa〕を求めることができる。 ΔPin=Patoms −∫PdA/A Pは上記数値解析で求めた要素の圧力〔Pa 〕、Aは塔
断面積〔m2 〕である。そして、ルーバー無しの場合の
in/Wに対するΔPinの関係を示すのが、図1であ
り、ルーバー有りの場合のHin/Wに対するΔPinの関
係を示すのが、図3である。図3において、LP とはル
ーバーの設置ピッチを示す。
(3) Effect of air intake height / tower width (H in / W) on air intake pressure loss: The pressure loss of the air intake means that the outside air is the inlet of the air intake. This is the loss of air pressure from the inlet to the bottom of the filler block 2, and is due to the bending loss accompanying the expansion and contraction of the flow path. Therefore, in order to obtain the pressure loss in the target section, the difference between the sectional average pressures at the start point and the end point of the section may be calculated. Here, if the pressure of the outside air (P atoms [Pa]) is the starting point and the average pressure of the cross section of the lower part of the filler block 2 is the end point, the air intake port pressure loss ΔP in [Pa] can be obtained by the following equation. ΔP in = P atoms −∫PdA / AP is the pressure [P a ] of the element obtained by the above numerical analysis, and A is the column cross-sectional area [m 2 ]. FIG. 1 shows the relationship of ΔP in with respect to H in / W when there is no louver, and FIG. 3 shows the relationship of ΔP in with respect to H in / W when there is a louver. In FIG. 3, L P indicates the louver installation pitch.

【0013】(4) 熱交換性能(冷却性能)に及ぼす空気
取入口高さ/塔幅(Hin/W)とプレナム部高さ/塔幅
(HP /W)の影響 冷却塔内の気流の流れ方は冷却性能に影響を及ぼす。塔
内で気流が偏流を起こしていたり、塔内で気流が及ばな
い死空間が存在したりすると、冷却性能は低下する。こ
れら偏流や死空間の大きさは、空気取入口高さHinやプ
レナム部高さHP に依存するため、塔体構造毎に冷却性
能を把握することは、冷却塔を製造する上において極め
て重要である。冷却性能を求めるに当たり、まず塔内の
流れの状態を表すパラメーターαを定義する。αは塔内
で気流が理想状態(プラグフロー)で均一に流れている
とき、ゼロになるもので、次式により計算される。 α=Qdev/QT 〔Qdev=∫(U−Uave )dA:U>Uave 〕 〔QT=塔内を流れる全風量、U=塔内局所の風速、U
ave =断面平均風速〕 塔の冷却性能はαがゼロ、すなわちプラグフローのとき
にピーク値となる。しかし、大半の塔内気流には風速分
布があり、風速分布は塔体構造条件(Hin/WやHP
W)に依存する。すなわち、Hin/WやHP /Wにより
αが変化するので、任意の流動状態(α≠0)における
冷却性能を求めることが重要となる。具体的には以下の
ように行うことができる。すなわち、充填材の熱交換係
数Ka 〔kcal/m3hrΔi〕(基準状態:α=0)と冷却
水量L〔kg/hr〕および空気流量G〔kg/hr〕のあいだ
には次の関係がある。 Ka =β(L/A)m (G/A)n 〔β=定数、m=0.3〜1.0、n=0〜1.0、A
=塔断面積〔m2 〕〕 β、mおよびnは充填材ごとに決まる数値であり、基準
状態(α=0)におけるKa は式より求められる。
式より、冷却水量Lが一定であれば、Ka は空気流量G
に依存することがわかる。上記した塔内気流の数値解析
より、塔内局所を流れる空気流量が解明できているの
で、塔内局所のKa を算出し、塔内全体で面積積分する
ことにより、任意の流動状態(α≠0)における塔内全
体のKa (α)を求めることができる。
(4) Effect of air intake height / tower width (H in / W) and plenum height / tower width (H P / W) on heat exchange performance (cooling performance) Air flow in the cooling tower The flow of the water affects the cooling performance. If the airflow is unevenly distributed in the tower or if there is a dead space in the tower to which the airflow does not reach, the cooling performance is deteriorated. The size of these drift and dead volume is dependent on the air inlet height H in or plenum height H P, to grasp the cooling performance in each tower body structure is extremely in the manufacture of cooling tower is important. In obtaining the cooling performance, first, a parameter α representing the state of the flow in the column is defined. α becomes zero when the airflow is uniformly flowing in the tower in an ideal state (plug flow), and is calculated by the following equation. α = Qdev / QT [Qdev = ∫ (U−U ave ) dA: U> U ave ] [QT = total air flow in the tower, U = local wind speed in the tower, U
ave = cross-section average wind speed] The cooling performance of the tower has a peak value when α is zero, that is, when plug flow occurs. However, there is a wind speed distribution in the majority tower in the air flow of the wind speed distribution tower body structure conditions (H in / W and H P /
W). That is, since α changes with H in / W and H P / W, it is important to obtain the cooling performance in an arbitrary flow state (α ≠ 0). Specifically, it can be performed as follows. That is, the following relationship is established between the heat exchange coefficient K a [kcal / m 3 hr Δi] (reference state: α = 0) of the filler, the cooling water amount L [kg / hr], and the air flow rate G [kg / hr]. There is. K a = β (L / A) m (G / A) n [β = constant, m = 0.3 to 1.0, n = 0 to 1.0, A
= Tower cross-sectional area [m 2 ]] β, m and n are numerical values determined for each packing material, and K a in the standard state (α = 0) is obtained from the formula.
From the equation, if the cooling water amount L is constant, K a is the air flow rate G
It turns out that it depends on. Since the flow rate of the air flowing locally in the tower can be clarified by the above-mentioned numerical analysis of the airflow in the tower, by calculating K a in the tower local and integrating the area in the entire tower, an arbitrary flow state (α The total K a (α) in the tower when ≠ 0 can be obtained.

【0014】すなわち、次式よりKa (α)が求められ
る。 Ka (α)=∫β(L/A)m (G/A)n dA/A 式に対する式の比を求め、ルーバー無しの場合のH
in/W、ルーバー有りの場合のHin/W、そしてHP
Wに対してそれぞれプロットしたのが、図2、図4、図
6である。
That is, K a (α) is obtained from the following equation. K a (α) = ∫ β (L / A) m (G / A) n dA / A The ratio of the formula to the formula is calculated, and H in the case of no louver is calculated.
in / W, in the case of there louver H in / W, and H P /
The plots for W are shown in FIGS. 2, 4, and 6, respectively.

【0015】(5) プレナム部圧損に対するプレナム部高
さ/塔幅(HP /W)の影響 プレナム部の圧損とは、充填材ブロック2上部から冷却
ファン3下部に至るまでの間の空気圧力の損失をいい、
流路の拡大・縮小によるものである。従って、対象とす
る区間の圧力損失を求めるためには、区間の始点と終点
のそれぞれの断面平均圧力の差を計算すればよい。ここ
では、充填材ブロック2上部の断面平均圧力(P1 〔P
a〕)を始点とし、冷却ファン3下部の断面平均圧力
(P2 〔Pa〕)を終点とすれば、次式によりプレナム
部圧損ΔPout 〔Pa〕を求めることができる。 ΔPout =P2 −P1 〔P2 、P1 =∫PdA/A、P=要素の圧力〔P
a〕、A=塔断面積〔m2 〕〕 縮流比をパラメーターとして、HP /Wに対するΔP
out の関係を示すのが、図5である。なお、図5、6に
おいて、縮流比とは、(冷却ファン設置部断面積)/
(充填材ブロック設置部断面積)の比率をいう。
(5) Effect of Plenum Height / Tower Width (H P / W) on Plenum Pressure Loss Plenum pressure loss is the air pressure from the top of the packing block 2 to the bottom of the cooling fan 3. The loss of
This is due to the expansion and contraction of the flow path. Therefore, in order to obtain the pressure loss in the target section, the difference between the cross-sectional average pressures at the start point and the end point of the section may be calculated. Here, the cross-sectional average pressure (P 1 [P
a)) as the starting point and the sectional average pressure (P 2 [Pa]) below the cooling fan 3 as the ending point, the plenum pressure loss ΔP out [Pa] can be calculated by the following equation. ΔP out = P 2 −P 1 [P 2 , P 1 = ∫PdA / A, P = element pressure [P
a], the A = Todan area [m 2]] contraction flow ratio as a parameter, [Delta] P for H P / W
FIG. 5 shows the relationship of out . In addition, in FIGS. 5 and 6, the contraction ratio is (cross-sectional area of the cooling fan installation portion) /
(Filler block installation section cross-sectional area) ratio.

【0016】以上のようにして、ルーバーの有無による
空気取入口部圧損に及ぼすHin/Wの影響、ルーバーの
有無による冷却性能に及ぼすHin/Wの影響ならびにプ
レナム部圧損または冷却性能に及ぼすHP /Wの影響が
求められたので、次にこれらの関係に基づいて適正な冷
却塔形状を決定する。
As described above, the influence of H in / W on the pressure loss of the air intake portion with and without the louver, the influence of H in / W on the cooling performance with and without the louver, and the pressure loss or cooling performance of the plenum. Since the influence of HP / W was sought, the proper cooling tower shape is then determined based on these relationships.

【0017】(6) ルーバー無しの場合の適正な冷却塔形
状 圧力損失と冷却性能の2点から適正な冷却塔形状を決定
する。圧力損失に関しては、図1より、ΔPinはHin
W=約0.5でほぼ一定値となり、Hin/W>0.5と
しても、ΔPinの低減効果は小さい。また、Hin/W=
0.3〜0.5では、ΔPinはやや増加する傾向にある
が、その程度は小さい。一方、Hin/W<0.3になる
と、ΔPinは急激に増加し、過大な冷却ファンが必要と
なるので好ましくない。従って、圧力損失の観点から適
正な冷却塔の形状を決定すると、Hin/W=0.3〜
0.5になる。次に、冷却性能に関しては、図2より、
in/W=約0.5では、プラグフローにおける冷却性
能の98%に達し、Hin/W>0.5としても冷却性能
はそれ以上に向上しない。一方、Hin/W=約0.3で
は、プラグフローにおける冷却性能の96%になり、H
in/W<0.3になると、冷却性能の低下が無視できな
くなるので好ましくない。
(6) Appropriate cooling tower shape without louver The proper cooling tower shape is determined from two points of pressure loss and cooling performance. Regarding the pressure loss, from FIG. 1, ΔP in is H in /
When W = about 0.5, the value is almost constant, and even if H in /W>0.5, the effect of reducing ΔP in is small. Also, H in / W =
At 0.3 to 0.5, ΔP in tends to slightly increase, but the degree is small. On the other hand, when H in /W<0.3, ΔP in rapidly increases and an excessive cooling fan is required, which is not preferable. Therefore, when the proper shape of the cooling tower is determined from the viewpoint of pressure loss, H in /W=0.3 to
It becomes 0.5. Next, regarding the cooling performance, from FIG.
When H in / W = about 0.5, 98% of the cooling performance in the plug flow is reached, and even if H in /W>0.5, the cooling performance is not further improved. On the other hand, when H in / W = about 0.3, it becomes 96% of the cooling performance in the plug flow, and H
When in / W <0.3, the decrease in cooling performance cannot be ignored, which is not preferable.

【0018】以上、ルーバー無しの場合において、Hin
/W=0.3〜0.5は、圧力損失と冷却性能の両方の
特性を満足するといえる。
As described above, in the case of no louver, H in
It can be said that /W=0.3 to 0.5 satisfies both characteristics of pressure loss and cooling performance.

【0019】(7) ルーバー有りの場合の適正な冷却塔形
状 圧力損失と冷却性能の2点から適正な冷却塔形状を決定
する。圧力損失に関しては、図3より、ΔPinはHin
W=約0.6でほぼ一定値となり、Hin/W>0.6と
しても、ΔPinの低減効果は小さい。また、Hin/W=
0.4〜0.6では、ΔPinはやや増加する傾向にある
が、その程度は小さい。一方、Hin/W<0.4になる
と、ΔPinは急激に増加し、過大な冷却ファンが必要と
なるので好ましくない。従って、圧力損失の観点から適
正な冷却塔の形状を決定すると、Hin/W=0.4〜
0.6になる。次に、冷却性能に関しては、図4より、
in/W=約0.6では、プラグフローにおける冷却性
能の96%に達し、Hin/W>0.6としても冷却性能
はそれ以上に向上しない。一方、Hin/W=約0.4で
は、プラグフローにおける冷却性能の93%になり、H
in/W<0.4になると、冷却性能が急激に低下してお
り好ましくない。
(7) Appropriate cooling tower shape with louver The proper cooling tower shape is determined from two points of pressure loss and cooling performance. Regarding the pressure loss, from FIG. 3, ΔP in is H in /
When W = about 0.6, the value is almost constant, and even if H in /W>0.6, the effect of reducing ΔP in is small. Also, H in / W =
At 0.4 to 0.6, ΔP in tends to increase slightly, but the degree is small. On the other hand, when H in /W<0.4, ΔP in rapidly increases and an excessive cooling fan is required, which is not preferable. Therefore, when the proper shape of the cooling tower is determined from the viewpoint of pressure loss, H in /W=0.4 to
0.6. Next, regarding the cooling performance, from FIG.
When H in / W = about 0.6, the cooling performance reaches 96% in the plug flow, and even if H in /W>0.6, the cooling performance is not further improved. On the other hand, when H in / W = about 0.4, the cooling performance is 93% in the plug flow, and H
When in / W <0.4, the cooling performance sharply deteriorates, which is not preferable.

【0020】以上、ルーバー有りの場合において、Hin
/W=0.4〜0.6は、圧力損失と冷却性能の両方の
特性を満足するといえる。
As described above, when the louver is present, H in
It can be said that /W=0.4 to 0.6 satisfies both characteristics of pressure loss and cooling performance.

【0021】このように、ルーバーがあると、圧力損失
が増加するだけでなく、冷却性能も低下することが分か
る。すなわち、ルーバーを設置すると、塔内気流が不均
一になる可能性があるので、ルーバーの設置数は必要最
小限とするよう留意すべきである。
Thus, it can be seen that the presence of the louver not only increases the pressure loss but also reduces the cooling performance. In other words, if louvers are installed, the air flow in the tower may become uneven, so care should be taken to minimize the number of louvers installed.

【0022】(8) プレナム部高さと適正な冷却塔形状 プレナム部の圧力損失は、図5に示すように、縮流比に
より異なっているが、HP /Wの増加とともに減少し、
P /Wがある値以上になるとほぼ一定値に収束してい
る。実用的な縮流比の範囲内で好ましいHP /Wの範囲
を求めると、0.2〜0.4になると考えられる。即
ち、HP /Wが約0.4でΔPout がほぼ一定値とな
り、HP /W>0.4としてもΔPout の低減効果は小
さい。一方、HP /W<0.2になると、ΔPout は増
加し好ましくない。
[0022] (8) the pressure loss of the plenum portion height and proper cooling tower shaped plenum portion, as shown in FIG. 5, are different by contraction flow ratio, it decreases with increasing H P / W,
H P / W When is above a certain value in converges substantially constant value. When determining the scope of the preferred H P / W within the range of practical contraction flow ratio it is believed to be 0.2 to 0.4. That is, when H P / W is about 0.4, ΔP out has a substantially constant value, and the effect of reducing ΔP out is small even when H P /W>0.4. On the other hand, when H P /W<0.2, ΔP out increases, which is not preferable.

【0023】次に、プレナム部の冷却性能は図6に示さ
れており、HP /W=0.3〜0.4で冷却性能はほぼ
一定値に到達しており、HP /W>0.4としても冷却
性能の向上は望めない。また、HP /W<0.2になる
と冷却性能は漸減しており、さらに、プレナム部には散
水ノズルやエリミネーターを設置する必要があり、一定
以上の寸法がプレナム部には必要である。以上、HP
W=0.2〜0.4は、圧力損失と冷却性能の両方の特
性を考慮した好ましい範囲といえる。
Next, the cooling performance of the plenum portion is shown in FIG. 6, cooled in H P /W=0.3~0.4 performance is almost reached a certain value, H P / W> Even if it is 0.4, improvement of cooling performance cannot be expected. Moreover, the cooling performance becomes H P /W<0.2 is gradually decreased, and further, the plenum must be installed sprinkler nozzle and eliminator, it is necessary for the plenum portion above a certain size. Above, H P /
It can be said that W = 0.2 to 0.4 is a preferable range in consideration of both characteristics of pressure loss and cooling performance.

【0024】以上のように決定した形状の冷却塔は、一
般的に行われている製作工程に従って製造することがで
きる。
The cooling tower having the shape determined as described above can be manufactured according to the manufacturing process generally performed.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1、2または3記載の発明によれ
ば、圧力損失や冷却性能等の冷却塔に要求される主要特
性を満足する冷却塔を提供することができる。また、請
求項4記載の発明は、請求項1、2または3記載の冷却
塔を製造するためのベストプロセスを開示するものであ
り、本製造方法に従って、要求される特性を満たす、あ
らゆる形状の冷却塔を製造することが可能である。ま
た、無駄な部分が存在しないコンパクトな形状設計が可
能であるから、冷却塔の全高を約10%程度低くするこ
とも可能である。
According to the invention described in claim 1, 2 or 3, it is possible to provide a cooling tower which satisfies the main characteristics required for the cooling tower such as pressure loss and cooling performance. Further, the invention according to claim 4 discloses the best process for producing the cooling tower according to claim 1, 2 or 3, and according to the present production method, any shape satisfying the required characteristics can be obtained. It is possible to manufacture a cooling tower. Further, since it is possible to design a compact shape with no wasted portion, it is possible to reduce the total height of the cooling tower by about 10%.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ルーバーの無いカウンターフロー方式冷却塔に
おける空気取入口部圧損(ΔPin) に及ぼす空気取入口
高さ/塔幅(Hin/W)の影響を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the influence of air inlet height / tower width (H in / W) on air inlet pressure drop (ΔP in ) in a louver-less counterflow cooling tower.

【図2】ルーバーの無いカウンターフロー方式冷却塔に
おける冷却性能比に及ぼす空気取入口高さ/塔幅(Hin
/W)の影響を示す図である。
FIG. 2 Air inlet height / tower width (H in
It is a figure which shows the influence of / W).

【図3】ルーバーの有るカウンターフロー方式冷却塔に
おける空気取入口部圧損(ΔPin) に及ぼす空気取入口
高さ/塔幅(Hin/W)の影響を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the influence of air inlet height / tower width (H in / W) on air inlet pressure loss (ΔP in ) in a counter flow type cooling tower with louvers.

【図4】ルーバーの有るカウンターフロー方式冷却塔に
おける冷却性能比に及ぼす空気取入口高さ/塔幅(Hin
/W)の影響を示す図である。
FIG. 4 Air inlet height / tower width (H in
It is a figure which shows the influence of / W).

【図5】カウンターフロー方式冷却塔におけるプレナム
部圧力損失に及ぼすプレナム部高さ/塔幅(HP /W)
の影響を示す図である。
FIG. 5: Plenum height / tower width (H P / W) that affects plenum pressure loss in a counter flow type cooling tower
It is a figure which shows the influence of.

【図6】カウンターフロー方式冷却塔における冷却性能
比に及ぼすプレナム部高さ/塔幅(HP /W)の影響を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the effect of plenum height / tower width (H P / W) on the cooling performance ratio in a counter flow type cooling tower.

【図7】カウンターフロー方式冷却塔の一部破断斜視図
である。
FIG. 7 is a partially cutaway perspective view of a counterflow type cooling tower.

【図8】カウンターフロー方式冷却塔を模式的に示す図
である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a counter flow type cooling tower.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…空気取入部 2…充填材ブロック 3…プレナム部 4…冷却ファン 5…温水供給管 6…分岐管 7…散水ノズル 8…エリミネーター 9…冷水槽 1 ... Air intake part 2 ... Filler block 3 ... Plenum part 4 ... Cooling fan 5 ... Hot water supply pipe 6 ... Branch pipe 7 ... Sprinkling nozzle 8 ... Eliminator 9 ... Cold water tank

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 充填材ブロック上方にプレナム部を経て
冷却ファンを備え、該充填材ブロック下方に空気取入部
を経て冷水槽を備え、充填材ブロック中を流下する温水
を、上記冷却ファンによって空気取入部に取り入れた気
流によって冷却するカウンターフロー方式冷却塔におい
て、空気取入口にルーバーを設けない場合に、空気取入
口の高さをHinとし、塔幅をWとした場合に、Hin/W
=0.3〜0.5であることを特徴とするカウンターフ
ロー方式冷却塔。
1. A cooling fan is provided above the filling material block via a plenum portion, and a cold water tank is provided below the filling material block via an air intake portion. Hot water flowing down in the filling material block is aired by the cooling fan. In a counter-flow type cooling tower that cools by the airflow taken into the intake part, when the louver is not provided at the air intake port, the height of the air intake port is set to H in , and the tower width is set to W in / W
= 0.3 to 0.5, a counter flow type cooling tower.
【請求項2】 空気取入口にルーバーを設けた場合に、
in/W=0.3〜0.5に代えて、Hin/W=0.4
〜0.6であることを特徴とする請求項1記載のカウン
ターフロー方式冷却塔。
2. When a louver is provided at the air intake,
Instead of H in /W=0.3 to 0.5, H in /W=0.4
The counterflow type cooling tower according to claim 1, wherein the cooling tower has a flow rate of about 0.6.
【請求項3】 充填材ブロック上方にプレナム部を経て
冷却ファンを備え、該充填材ブロック下方に空気取入部
を経て冷水槽を備え、充填材ブロック中を流下する温水
を、上記冷却ファンによって空気取入部に取り入れた気
流によって冷却するカウンターフロー方式冷却塔におい
て、プレナム部高さをHP とし、塔幅をWとした場合
に、HP /W=0.2〜0.4であることを特徴とする
カウンターフロー方式冷却塔。
3. A cooling fan is provided above the filling material block via a plenum portion, and a cold water tank is provided below the filling material block via an air intake portion. Hot water flowing down in the filling material block is aired by the cooling fan. in counter-flow system cooling tower for cooling by incorporating the intake portion stream, the plenum height and H P, when the tower width is is W, that is H P /W=0.2~0.4 Characteristic counter flow type cooling tower.
【請求項4】 カウンターフロー方式冷却塔内を複数の
要素に分割し、冷却塔内の気流の運動を支配する連続の
式と運動方程式を差分方程式に置き換えて所定の境界条
件の下で圧力が一定値になるまで繰り返し計算を行って
定常状態における上記各分割要素の圧力と流速を得、こ
の圧力または流速に基づいて冷却塔の圧力損失または冷
却性能を求め、空気取入口におけるルーバーの有無、空
気取入口の高さHin、プレナム部高さHP または塔幅W
と上記圧力損失または冷却性能との関係に基づいて冷却
塔の形状を決定し、所定の工程を経てカウンターフロー
方式冷却塔を製造する方法。
4. A counter flow type cooling tower is divided into a plurality of elements, and the continuous equation and the equation of motion that govern the motion of the air flow in the cooling tower are replaced with a difference equation to reduce the pressure under a predetermined boundary condition. Obtain the pressure and flow velocity of each of the above dividing elements in a steady state by repeating the calculation until it becomes a constant value, and determine the pressure loss or cooling performance of the cooling tower based on this pressure or flow velocity, and whether there is a louver at the air intake, of the air intake height H in, plenum height H P or tower width W
And the pressure loss or the cooling performance, the shape of the cooling tower is determined, and a counterflow type cooling tower is manufactured through predetermined steps.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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