华北理工水质工程学教案09水的冷却.docx

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1、第周，第27讲次课程名称：水质工程学I摘要一区而令如痴循环及的如水水质处理（稳定）简介第九章水的冷却授课题目（章、节）9-1冷却构筑物类型9-2冷却塔的工艺构造【目的要求】通过本讲课程的学习，学会建立的方法，的特点。【重点】【难点】内容【本讲课程的引入】【本讲课程的内容】水的冷却和循环及冷却水水质处理（稳定）简介工业生产中，为了保证设备的正常温度下工作，有许多需要冷却的设备（热交换器）水是最好的吸收和传递热量的介质。升温的水失去了它的冷却设备的能力，为了恢复其功能，节约用水，将其冷却后循环使用。水的最简便冷却方法是向大气中蒸发。水的蒸发散失使水中溶解物浓度升高，达到一定程度时.，使其产生CaC

2、O3、Mg（OH）2结晶析出。要进行水质处理（水质稳定）：控垢、防腐蚀管道和设备。fflZJ-I微开式耳冷卸家住】一2冷加水4-环水第九章水的冷却水，授加发9-1冷却构筑物类型仔型r冷却池4冷却湖（唐山陡电qI浅型1、水面冷却：冷却构筑V2、喷水冷却池I利用河道等:首钢物AOZ一、水通过1Z2、Z,敞开式（湿式）：传热传质同时进行I3、冷却塔：J密闭式（干式）：仅传热（汽车）I混合式（干湿式）：热水一干冷却一湿冷却-2空,44/V：qZn*f面冷却：f热传导水体水面向大气散热X热辐射少（少量）I蒸发散热（少量，仅湖表面）C浅水（小于3m）：水流平面1面面积有限的水体：流为主，局部有温差异重流。

3、I深水（大于4m）：温差异重流。工面面积很大的水体：河道、湖泊、海湾/I主流区：排水口（热水）流径取水口（冷水）的区域（主冷却区）（1）分三个区：II回流区：一定的回旋流动的区域。III死水区：不流动的部分（2）提高冷却效果途径：扩大主流区减小回水区卜设导流墙（堤）消灭死水区J取水口，取下层冷水。排水口，排致湖面，有利于散热。S23-3冷却滴水戒分布水深有利于冷、热水分层，并尽量减少冷、热水有剧烈的掺混现象。延长热水流经途径一一设导流堤、挡热墙、潜水垠。3、热工参数：热传导三种散热形式全有V热辐射,蒸发散热（传质）影响因素还有水的对流。是一综合参数：单位时间，水面水温变化1C,水体通过单位表面

4、散失的热量变化量。单位：Wm2.,应有实验确定。口熟风冷却塔式冷分f开放式（*IXJ）I点式I/点式A风降式塔式 薄膜式）遂傀式（3）或横流式（4 点病薄腰式一A/点法式MIBll式）逆流式51点演薄段式1机版通风）I /点施式一拄风式”式产废式3成9流式S !点胸傅裳式一逆旗式（S）I产式配台通风一塔式加“K式ItRfC）逆波式U）tjft海候式S23-5各科矣型横式冷M塔示意2一海水取3百计*，4一集水Mh 5-空气分配区 B一同机.T-l B一除点号（1）鼓风式：用于气水对风机有腐蚀的作用的情况。/逆流式：热交换效果好（2）抽风式:V，横流式：高度低、泵扬程小、节能（3）自然通风：风筒式

5、冷却塔：双曲线式一一结构受力效果好。利用塔内外气体比重差所产生的抽气，自然通风。适用于大水量IOOO米7h以上。2、原理：主要是蒸发散热，传导和辐射作用小。2畔9-2冷却塔的工艺构造一、冷却塔的构成：1、淋水装置（填料）2、配水系统、3、风机4、收水装置（除水器）5、风筒6、进风口百叶窗7、塔体8、集水池.N.DYXXjS1B,工匕仲（）-ft*.1H*3.I-RM.一l-axa.-MU，一具似-一化K-BAttffiuK式雳冷/塔工2梅（二）l-ca*t-AABfl*A，4-米，乂，-*2二、配水系统:r槽式配水系统1、分类:X管式配水系统（固定、旋转）由喷嘴喷淋I池或配水系统2、作用：将进

6、塔的热水均匀地分布在塔内整个淋水面上。3+者.-A.I*flmzurtrxt*m（二）、膜式淋水装置：主要将水分散成许多水膜，（厚：0.25-0.5mm；流速：0.15-0.3mms）靠水膜与空气接触，蒸发、传导散热。优点：单位体积表面积大。1、斜交错（斜波）淋水填料：IlIV14 )r（与水平夹角）用0.20. 5mm聚氯乙烯薄片压成Y30适用横流塔逆流塔块体（单元）：高40Omln比表面积：a=填料孔降率：-(/W2/n3)hBaL600适用25一片厚填料密度：PpPp=(l-) Pm (kgm3)Pm填料材质密度（kg/n?）2、梯型斜波淋水填料:T廿TttaU-Z-l(12M53、塑料

7、折波形淋水填料：4、斜梯波淋水填料：适用：逆流、横流塔。康a2uetfMttMn wt()点滴薄膜式淋水填料1、水泥格网淋水填料：自重大、施工复杂、价低、强度高、耐久、不易堵塞。适用：逆流塔。2、蜂窝淋水装置填料：纸质基本已被淘汰。适用：逆流塔。（四）各种填料的比较：v6q560“大、中斜波、折波、第2319出食濡水填忸梯形波填料，但要防结垢、防堵塞。大、中型逆流钢筋碎塔（水质差时）：水泥格网填料。大、中型横流塔：30斜波、弧形波、或折波填料。小型塔：中波斜交错或折波填料。四、通风及空气分配装置：（一）风机：轴流式风机，特点：风量大、风压小。叶片数：48枚参数：直径：4.7m20.Om转速：输

8、入（进转）转速：如980rmin输出转速：240rmin效率:83.3%.可调的2o22叶片:角度LM2323八，m风机进风口（收缩段）：收缩顶角=90-IlOo（喇叭口形）D一逆流塔填料顶面直径,Df一风机直径。风筒（扩散段）：锥角：=14o18高度：扩二二?2吟D出一扩散筒出口直径，立一风筒直径。（三）空气分配装置：包括：逆流塔：进风口和导风板横流塔：进风口塔体高、造价高逆流塔：进风口：面积大风速均匀、气流阻力小面积小：相反一般取：逆流塔：进风口与淋水面积比40.5若0.5,设导风板。横流塔：进风口高二淋水填料高。进风口设百叶窗：目的：防水外溅，改善气流条件。窄“川由普通应百叶馆图23.2

9、5百”窗布.置五、其它装置（一）、收水器：（除水器）收集风吹出的小水滴，减少水量损失，改善周围环境。图2326BQ42/MS用心除水B加彤丁尺寸（二）、集水池：作用：调节水量、泵的吸水池4具文R二ZM(二-e-At-MAJLMU-AMda.raa（三）塔体：作用：封闭、围护、承重f大型：钢筋碎中、小型：钢筋碎、玻璃钢大.中、小!)tthf的R*22*1去十广SOUN35OOm*FSOCm1F,5j研风KDM.0.Om%g”.%D.为总帜(/hD(*.).【本讲课程的小结】【本讲课程的作业】P题摘要9-3水冷却的理论基础授课题目（章、节）【目的要求】通过本讲年荣程的学习，学会建立的方法，特点。【

10、重点】【难点】内容【本讲课程的引入】【本讲课程的内容】9-3水冷却的理论基础一、湿空气的性质：多种气体（干空气）（风、。2、COz）1、空气的组成：T水蒸气（H2O）大气中的水蒸气含量低，大都处于过热状态。过热状态:水蒸气的不饱和的状态，或者说一一水蒸气温度高于其饱和温度。（一）、湿空气的热力学参数：1、压力：（1）湿空气的压力P=Pg+Pq(KPa)Pg一干空气的分压力，Pq一水蒸气的分压力。由理想气体状态方程第周，第28讲次课程名称：水质工程学IPV=G,RTlO3G气体质量(kg),V气体体积，(M)T气体绝对温度，R气体常数。方程用于干空气和蒸气得：Pg=PgR8TlO3(KPa)Pq

11、=PqRqTlo-(KPa)PgPq一一干空气和水蒸气的密度kg/&一干空气的气体常数，Rg=287.14J/kg-KRq一蒸气的气体常数，Rq=461.53J/kgK(2)饱和水蒸气的分压力：空气在某一恒温下，吸湿能力达到最大时，空气中的水蒸气处于饱和状态，称为饱和空气。这时水蒸气的分压称为饱和蒸气压力。(P,)水蒸气的分压Pq在0Pq”范围内变化。PJ与温度的关系：温度范围：0100C纪利公式：/IO3IO3、=0.0141966-3.14230511373.15JT一一为绝对温度，K04(373.16-T)T=273.15+，O气温（）Pq”饱和蒸气压。（kg/Cm2）2、湿度：（1）绝

12、对湿度每演湿空气中所含水蒸气的质量。其值等于密度Pq凡=2*3）qRqT461.53Tv7同样，饱和空气的绝对湿度Pq”p=rt（k8m）RqT（2）相对湿度（湿度比）（）空气的绝对湿度PQ和相同温度下饱和空气的绝对湿度PJ的比值：。=3Pq饱和时：0=1.0由Pq和Pq”公式，可知：=Zq、丁色尔Pff-0.00062P（6-）还可得：=-Po，T一空气的干、湿球温度。CPJPI一一0和T的饱和水蒸气压力,kPaP大气压力。kPa（3）含湿量：（比湿）在含有Ikg干空气的湿空气混合气体中，所含水蒸气的质量xkgo（kgkg）X巨PqPnPx=0.622=0.622*-“可得：P-PqPE饱和时。二LO含湿量达到最大值Qx)PltXh0.622JfP-P：已知含湿量X,可求得Pq、PJYnP=-PP；=一Pq0.622+Xq0.622+x*3、