一种实现大型自然通风湿式冷却塔内外分区配水优化方法与流程

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种实现大型自然通风湿式冷却塔内外分区配水优化方法。

背景技术：

节能减排是我国的一项基本国策，冷却塔作为电厂中耗能较高的重要部分，降低冷却塔的能源消耗是降低gdp产值能耗，节约能源的一个重要措施。其中淋水系统是冷却塔的较为重要的一部分，提高淋水系统的冷却效率对降低冷却塔的能耗就尤为重要。一般的超大型自然通风湿式冷却塔是按照全塔均匀配水布置的，虽然可以达到对配水进行冷却的目的，但是会对能源造成一定的浪费。专利“一种基于冷却潜动力的冷却塔配水优化方法”中提出在冷却塔雨区的阻力和热值交换是不可忽略的，从而造成沿冷却塔径向空气流速及其焓值变化较大，给出了一种基于上升空气冷却能力即冷却潜动力的配水优化方法及相应配水优化方案。本发明专利针对“一种基于冷却潜动力的冷却塔配水优化方法”所提出的配水优化方案，提出了该配水优化方案的一种实现方法，即配水管管径优化、配水管道布置、喷头选型等实现上述配水优化的方法。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种实现大型自然通风湿式冷却塔内外分区配水优化方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

s1：设定配水的总配水量；

s2：设定内外区的配水比例和淋水面积比例；

s3：设定内外区的配水管的具体规格及布置方式，喷头的规格参数及布置方式；

s4：假设喷头的水量qi；假设初始值按照配水量除以喷头个数的平均值假设；

s5：通过各参数计算配水管每段的流速；

s6：通过循环迭代计算喷头的水量qo；利用喷头流量假设值和配水管各段的流速，通过对沿程阻力，以及喷头分流阻力的计算，循环迭代出喷头的实际水量；

s7：比较计算值qo与假设值qi，若qi=qo，或者差值在允许范围内，则进行下一步，否则返回s4，以计算值为假设值重新计算；

s8：校核内外区配水量，通过喷头水量及配水管和喷头的布置方式，计算内外各区的总配水量；

s9：比较校核计算水量与设计配水比水量，若校核水量等于设计值，或者差值在允许范围内，则进行下一步，否则，返回s3重新布置配水管及喷头；

s10：计算内外两区各自的均布系数；

s11：判断内外两区的均布系数，若均布系数都小于10%，则进行下一步，否则，返回s3重新布置配水管及喷头；

s12：整体核算内外两区的喷嘴压头，同时比较内外两区喷嘴压头是否相等，或者差值在允许范围内，若是，则进行下一步，否则，返回s3重新布置内外两区的配水管及喷头；

s13：输出设计结果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明一种实现大型自然通风湿式冷却塔内外分区配水优化方法技术方案的操作流程；

具体实施方式：

s1：设定配水的总配水量；

s2：设定内外区的配水比例和淋水面积比例；

s3：设定内外区的配水管的具体规格及布置方式，喷头的规格参数及布置方式；

s4：假设喷头的水量qi；假设初始值按照配水量除以喷头个数的平均值假设；

s5：通过各参数计算配水管每段的流速；

s6：通过循环迭代计算喷头的水量qo；利用喷头流量假设值和配水管各段的流速，通过对沿程阻力，以及喷头分流阻力的计算，循环迭代出喷头的实际水量；

s7：比较计算值qo与假设值qi，若qi=qo，或者差值在允许范围内，则进行下一步，否则返回s4，以计算值为假设值重新计算；

s8：校核内外区配水量，通过喷头水量及配水管和喷头的布置方式，计算内外各区的总配水量；

s9：比较校核计算水量与设计配水比水量，若校核水量等于设计值，或者差值在允许范围内，则进行下一步，否则，返回s3重新布置配水管及喷头；

s10：计算内外两区各自的均布系数；

s11：判断内外两区的均布系数，若均布系数都小于10%，则进行下一步，否则，返回s3重新布置配水管及喷头；

s12：整体核算内外两区的喷嘴压头，同时比较内外两区喷嘴压头是否相等，或者差值在允许范围内，若是，则进行下一步，否则，返回s3重新布置内外两区的配水管及喷头；

s13：输出设计结果。

实施例1.某一自然通风湿式冷却塔，总配水量21.01m³/s，总淋水面积10292m²。

由专利“一种基于空气潜在吸热量的冷却塔配水优化方法

”的方法优化得到：内外区配水量分配比例0.31：0.69，淋水面积分配比例0.35：0.65。

设计内区配水管路布置：配水管条数30条，每条配水管直径355mm、315mm、250mm、200mm、160mm，喷头数量4、6、6、5、6，喷头直径26mm，喷头间距1.115m，配水管间距1m。

设计外区配水管路布置：根据喷头直径分为b1、b2、c1、c2区，b1与c1区相同，b2与c2相同，具体布置：配水管条数27条，配水管直径400mm、355mm、315mm、250mm、200mm、160mm，喷头数量5、11、7、7、5、7，喷头直径b1与c1区26mm、b2与c2区28mm，配水管长度，从靠近内区至塔边缘逐渐缩短，最后一根配水管直径160mm，喷头数量7个，喷头直径28mm，喷水管间距1m，喷头间距1m。

根据设计配水量，假设喷头流量初始值（配水量除以喷头个数），通过循环迭代计算每个喷头的最终实际流量，以计算值进行内外区配水量的校核，内区计算配水量为6.5052m³/s，设计值6.5131m³/s，差值-0.0079m³/s，-0.12%；外区计算配水量14.4852m³/s，设计值14.4969m³/s，差值-0.0117，-0.08%；均在可接受的允许误差范围内。

通过公式计算均布系数：

式中σ—配水系统均布系数；

q0—喷头的平均水量，m³/s；

n—喷头总数量，个；

qj—第j个喷头的水量，m³/s。

内区均布系数1.53%，外区均布系数7.87%，均小于10%。

根据上述计算值计算内外两区喷头压头，内区喷嘴压头0.906m，外区喷嘴压头0.911m，差值0.005m，在可接受的允许误差范围内，计算结束，输出设计结果。

通过上述计算得出的最终配水布置方案，可以实现该自然通风湿式冷却塔的内外分区配水，同时也满足内外各区配水的均匀性。而且有效的提高了冷却塔的冷却效率，从而降低能耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。