[發(fā)明專利]一種Co2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811219176.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN111090912A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙元賓;李慧;楊玉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南藍(lán)辰能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種Co₂氣體冷卻用閉式冷卻塔設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：開始；

S2：確定單塔冷卻任務(wù)：?jiǎn)嗡﨏o₂氣體冷卻流量Q（m³/h）、進(jìn)出塔狀態(tài)參數(shù)：冷卻氣體壓強(qiáng)P₁，進(jìn)塔溫度T₁，出塔溫度T₂；

S3：環(huán)境氣象條件：環(huán)境氣象條件：環(huán)境大氣壓Pa、環(huán)境空氣干球溫度θ、環(huán)境空氣濕球溫度τ，根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算公式，計(jì)算相對(duì)濕度φ_i、進(jìn)塔空氣含濕量x_i，干球溫度對(duì)應(yīng)飽和蒸汽分壓p_θ，濕球溫度對(duì)應(yīng)飽和蒸汽分壓p_τ，進(jìn)塔濕空氣密度ρ_i,進(jìn)塔空氣焓值h_i；

S4：假定噴淋水平均溫度t_w，計(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差△T_m；

S5：假定換熱系數(shù)，根據(jù)△Tm計(jì)算初估換熱面積F_o；

S6：根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇盤管規(guī)格，初定換熱器結(jié)構(gòu)；

確定盤管材質(zhì)、盤管外徑D_o、壁厚δ，單排管長(zhǎng)L，排列方式、每流程層數(shù)P，每流程管根數(shù)G’，管程數(shù)N，每排管根數(shù)G，管排數(shù)P，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇緊湊型或標(biāo)準(zhǔn)型布置盤管，考慮到日后的安裝與清洗工作選擇合適的橫向管心距S₁與縱向管心距S₂；

S7：計(jì)算設(shè)計(jì)換熱面積；

根據(jù)S6中初設(shè)的換熱器結(jié)構(gòu)，計(jì)算盤管換熱面積F，并且計(jì)算盤管重量M；

S8：假定配風(fēng)量；

選擇合適的單位熱負(fù)荷配風(fēng)量v_a，根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算配風(fēng)量V_a，由1982年機(jī)械工業(yè)部制定的蒸發(fā)式冷凝器標(biāo)準(zhǔn)配風(fēng)量小于45.3m³/1000kJ限定風(fēng)機(jī)風(fēng)量最大值V_amax；

S9：假定噴淋水量；

選擇合適的單位熱負(fù)荷配水量v_w，初估所需噴淋水量V_w；

又由1982年機(jī)械工業(yè)部制定的蒸發(fā)式冷凝器標(biāo)準(zhǔn)：最大配水量不超過0.043m³/1000kJ，計(jì)算最大噴淋水量V_wmax；

S10：校核盤管換熱系數(shù)；

根據(jù)以上假設(shè)，分別計(jì)算管外表面與噴淋水的換熱系數(shù)a_o，管內(nèi)冷卻介質(zhì)與壁面的對(duì)流換熱系數(shù)a_i，管壁導(dǎo)熱熱阻R_p，盤管內(nèi)壁污垢熱阻R_i，盤管外壁污垢熱阻R_p，計(jì)算盤管總換熱系數(shù)；

S11：比較校核盤管換熱系數(shù)K’_o與假定換熱系數(shù)K_o；

若校核盤管換熱系數(shù)大于假定換熱系數(shù)，則繼續(xù)計(jì)算，反之則返回S5重新假定換熱系數(shù)K_o；

S12：計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)；

根據(jù)噴淋水與空氣之間的對(duì)流換熱系數(shù)a’，得出傳質(zhì)系數(shù)k_m；

S13：計(jì)算濕區(qū)冷卻面積；

根據(jù)水膜和噴淋面積得濕區(qū)冷卻面積；

S14：計(jì)算水膜面積冷卻數(shù)Mw和傳熱單元數(shù)NTU；

根據(jù)盤管換熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)計(jì)算水膜面積冷卻數(shù)和傳熱單元數(shù)；

S15：計(jì)算出塔空氣參數(shù)；

根據(jù)能量守恒定律，假設(shè)出塔空氣為飽和濕空氣，計(jì)算出塔空氣溫度、出塔空氣含濕量、計(jì)算噴淋水蒸發(fā)量和噴淋水補(bǔ)水量；

S16：校核噴淋水溫；

根據(jù)盤管結(jié)構(gòu)、配風(fēng)量及噴淋水量可計(jì)算得噴淋水溫tw’；

S17：比較校核噴淋水溫與假設(shè)噴淋水平均溫度是否相等；

若兩者相平衡，則可計(jì)算出塔水溫；若不相等，則需返回S4重新假設(shè)噴淋水平均溫度；

S18：計(jì)算Co₂冷卻氣體出口溫度；

當(dāng)S17中校核噴淋水溫與假設(shè)噴淋水平均溫度平衡時(shí)，可得Co₂冷卻氣體出口溫度T’₂；

S19：比較Co₂冷卻氣體出口溫度與設(shè)計(jì)出口溫度；

若Co₂冷卻氣體出口溫度T’₂高于設(shè)計(jì)出口溫度T₂，則需要返回S8增大初設(shè)配風(fēng)量和S9增加噴淋水量，直至Co₂冷卻氣體出口溫度小于等于設(shè)計(jì)出口溫度；

S20：輸出設(shè)計(jì)結(jié)果；

S21：結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Co₂氣體冷卻用閉式冷卻塔設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S4-S19中根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置盤管結(jié)構(gòu)、考慮濕區(qū)傳質(zhì)計(jì)算濕區(qū)面積、傳質(zhì)系數(shù)確定噴淋水平均溫度、預(yù)測(cè)Co₂冷卻氣體出口溫度。