[發(fā)明專利]基于集水區(qū)阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210345755.6
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102968547A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成立;翟慎會;張東文;欒偉;潘蘇;徐士倩;張成榮;賁岳;高學貞;李毅男;韓敬欽;高德申;宮現(xiàn)輝;趙佰波
• 申請（專利權(quán)）人: 國核電力規(guī)劃設(shè)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及冷卻塔技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于集水區(qū)阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法。

背景技術(shù)

高位集水冷卻塔是一種新型節(jié)能冷卻塔。該塔與常規(guī)冷卻塔的主要區(qū)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(qū)，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(jié)構(gòu)阻力及其變化特征。帶雨區(qū)的常規(guī)自然通風逆流式冷卻塔的阻力由淋水填料、人字柱、梁柱支撐系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、收水器、進風口、塔出口、淋水雨區(qū)等部分組成，冷卻塔的出口阻力僅占整個冷卻塔阻力的2%~5%，其余部分主要集中在進風口區(qū)域，一般雨區(qū)阻力占整個冷卻塔阻力的40%左右。

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集水裝置阻力，由于高位集水冷卻塔在填料區(qū)以下布置了集水裝置，而非常規(guī)冷卻塔布置的收水水池，因此相應(yīng)的結(jié)構(gòu)阻力特性也將有所差別。高位集水冷卻塔填料區(qū)以下至集水裝置之間的集水區(qū)域較小，區(qū)別于常規(guī)塔的雨區(qū)，因而此部分的集水裝置阻力計算方法在常規(guī)塔的計算方法中不存在，需要進行相關(guān)研究來確定集水裝置的阻力，并建造高位集水冷卻塔。

發(fā)明內(nèi)容

本申請所要解決的技術(shù)問題是提供基于集水區(qū)阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于常規(guī)冷卻塔中不存在集水裝置，無法計算集水裝置的阻力，從而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，本申請公開了基于集水區(qū)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；

斷面風速和淋水密度測量模塊，用于測量所述物理模型中集水裝置斷面風速和淋水密度；

試驗常數(shù)確定模塊，用于根據(jù)集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數(shù)；

集水裝置阻力計算模塊，用于根據(jù)集水裝置阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔集水裝置阻力；

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

優(yōu)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(shù)達到阻力平方區(qū)。

優(yōu)選的，所述試驗常數(shù)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(shù)值模型試驗；

試驗常數(shù)確定子模塊，用于通過模擬分析，結(jié)合所述物理模型試驗和數(shù)值模型試驗確定與斷面風速和淋水密度相對應(yīng)的試驗常數(shù)。

優(yōu)選的，所述集水裝置阻力計算公式為ζ_{集水裝置=}αV^aq+βV^b+c；

式中，ζ_集水裝置為集水裝置阻力，V為集水裝置斷面風速，q為淋水密度，α、β、a、b、c為試驗常數(shù)，-2≤α≤5，-2≤β≤5，-2≤a≤2，-2≤b≤2，-15≤c≤15。

優(yōu)選的，包括：集水裝置阻力計算公式確定模塊，用于根據(jù)高位集水冷卻塔在不同集水裝置斷面風速和淋水密度下的阻力特性，并對所述物理模型試驗和數(shù)值模型試驗中測量得到的數(shù)據(jù)進行模擬分析，得到所述集水裝置阻力計算公式。

本申請還公開了基于集水區(qū)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集水裝置斷面風速和淋水密度；

根據(jù)集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數(shù)；

根據(jù)集水裝置阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔集水裝置阻力；

結(jié)合梁柱支撐系統(tǒng)阻力、配水系統(tǒng)阻力、收水器阻力、進風口區(qū)域阻力、塔出口阻力和集水裝置阻力，計算得到高位集水冷卻塔阻力；

根據(jù)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梁柱支撐系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、收水器、進風口區(qū)域、塔出口和集水裝置的結(jié)構(gòu)尺寸進行修正；

根據(jù)修正后的結(jié)構(gòu)尺寸建造高位集水冷卻塔。

優(yōu)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(shù)達到阻力平方區(qū)。

優(yōu)選的，所述根據(jù)集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數(shù)，包括：

基于所述物理模型建立物理模型試驗和數(shù)值模型試驗；

通過模擬分析，結(jié)合所述物理模型試驗和數(shù)值模型試驗確定與斷面風速和淋水密度相對應(yīng)的試驗常數(shù)。