[發明專利]基于進風口阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法

有效

• 申請號: 201210345631.8
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102930130A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張東文;欒偉;王成立;翟慎會;潘蘇;徐士倩;張成榮;賁岳;高學貞;李毅男;韓敬欽;高德申;宮現輝;趙佰波
• 申請（專利權）人: 國核電力規劃設計研究院;山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本申請涉及冷卻塔技術領域，特別是涉及基于進風口阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法。

背景技術

高位集水冷卻塔是一種新型節能冷卻塔，與常規冷卻塔的主要區別在于：高位集水冷卻塔在淋水填料下部，即在原有淋水雨區，在較高位置處采用集水裝置將淋下的水截留并導出。

冷卻塔的阻力計算方法是冷卻塔熱力計算的核心之一，冷卻塔的阻力特性主要是指整塔及各結構阻力及其變化特征。由于高位集水冷卻塔在進風口高度以及集水裝置布置上與常規塔有明顯差別，因此相應的結構阻力特性也將有所差別。

冷卻塔進風口高度是影響冷卻塔整塔阻力特性的一個重要方面。對于常規冷卻塔，進風口高度的增加意味著水泵揚程的增加，使工程運行成本大為增加。而對于高位集水冷卻塔，由于受水泵揚程的影響很小，因此高位集水冷卻塔進風口高度可以適當增加，這有利于降低進風口區域阻力，提高通風量，從而提高冷卻塔熱力特性。但進風口高度增加也意味著建設成本的增加，因此進風口高度不能無限度的增加。

建造高位集水冷卻塔需要先計算出高位集水冷卻塔阻力，高位集水冷卻塔阻力包括進風口區域阻力，由于高位集水冷卻塔的進風口高度相對于常規冷卻塔的進風口高度有所增加，所以計算常規冷卻塔進風口區域阻力的方法不適用于高位集水冷卻塔。這就需要提出一種新的方法計算高位集水冷卻塔的進風口區域阻力，并建造高位集水冷卻塔。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供基于進風口阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法，以解決現有技術中由于計算常規冷卻塔進風口區域阻力的方法不適用于高位集水冷卻塔，無法得到高位集水冷卻塔阻力,而且不能建造高位集水冷卻塔的問題。

為了解決上述問題，本申請公開了基于進風口阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置，包括：

物理模型建造模塊，用于建立高位集水冷卻塔的物理模型；

淋水面積與塔殼底面積之比確定模塊，用于測量所述物理模型中淋水面積和塔殼底面積，計算得到淋水面積與塔殼底面積之比；

試驗常數確定模塊，用于根據淋水面積與塔殼底面積之比確定試驗常數；

填料阻力系數確定模塊，用于通過實驗確定填料阻力系數；

進風口區域阻力計算模塊，用于根據進風口區域阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔進風口區域阻力；

高位集水冷卻塔阻力計算模塊，用于結合梁柱支撐系統阻力、配水系統阻力、收水器阻力、集水裝置阻力、塔出口阻力和進風口區域阻力計算得到高位集水冷卻塔阻力。

優選的，所述物理模型與高位集水冷卻塔幾何相似；

所述物理模型的雷諾數達到阻力平方區。

優選的，所述試驗常數確定模塊，包括：

試驗建立子模塊，用于基于所述物理模型建立物理模型試驗和數值模型試驗；

試驗常數確定子模塊，用于通過模擬分析，結合所述物理模型試驗和數值模型試驗確定與淋水面積與塔殼底面積之比相對應的試驗常數。

優選的，所述進風口區域阻力計算公式為ζ=αε^a+βε^b+c+ζ_填；

式中，ζ為進風口區域阻力，ε為淋水面積與塔殼底面積之比，ζ_填為填料阻力系數，α、β、a、b、c為試驗常數，-10≤α≤10，-10≤β≤10，-5≤a≤5，-5≤b≤5，-15≤c≤15。

優選的，包括：進風口區域阻力計算公式確定模塊，用于根據高位集水冷卻塔在不同淋水面積、進風口結構和進風口高度下的阻力特性，并對所述物理模型試驗和數值模型試驗中測量得到的數據進行模擬分析，得到所述進風口區域阻力計算公式。

本申請還公開了基于進風口阻力高位集水冷卻塔建造方法，包括：

建立高位集水冷卻塔的物理模型；

測量所述物理模型中淋水面積和塔殼底面積，計算得到淋水面積與塔殼底面積之比；

根據淋水面積與塔殼底面積之比確定試驗常數；

通過實驗確定填料阻力系數；

根據進風口區域阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔進風口區域阻力；

結合梁柱支撐系統阻力、配水系統阻力、收水器阻力、集水裝置阻力、塔出口阻力和進風口區域阻力計算得到高位集水冷卻塔阻力；

根據所述高位集水冷卻塔阻力，通過冷卻塔阻力抽力平衡計算，對高位集水冷卻塔中的填料區、人字柱或一字柱、梁柱支撐系統、配水系統、收水器、集水裝置、塔出口和進風口的結構尺寸進行修正；

根據修正后的結構尺寸建造高位集水冷卻塔。