关于逆流式冷却塔进风口面积计算的探讨

安贵民

摘要：逆流冷却塔在设计过程中，按照规范，进风口面积及高度，存在面积比范围过宽以及一些不明确的问题。本文通过对逆流冷却塔进风口结构形式的分析，提出了进风口高度及面积计算方法;对进风口阻力计算数据分析，给出了便于查找数据的阻力曲线，提出了进风口与填料面积比较小的合适范围。

关键词：逆流冷却塔; 进风口;面积;阻力

0 前言

冷却塔是工业用水循环利用的核心设备，它的冷却性能直接影响到生产装置的安全运行以及产品数量和质量。我国冷却塔技术自改革开放至今取得了长足的发展，达到了与世界同步。但冷却塔技术还需要进一步发展，各个部位部件的研究应更加深入。冷却塔中，各个部位均产生风阻，总的风阻越大，对冷却塔整体性能的影响越大。《机械通风冷却塔工艺设计规范（GB/T50392-2016，以下简称“工艺规范”）中，规定了逆流式冷却塔进风口面积的取值范围，但就如何计算进风口面积没有给出具体说明，而且存在取值范围较宽问题，造成设计人员对此数据的取值和进风口阻力计算的准确性影响较大。本文就逆流式冷却塔进风口面积计算进行探讨，提出合理的计算方式;并通过阻力计算比较，提出进风口与填料面积比的建议取值。

1  逆流冷却塔进风口面积规定及问题

1.1 进风口面积

“工艺规范”中多次提到“进风口”及“进风口面积”，但没有明确进风口面积的定义。《工业循环水冷却设计规范》中对进风口面积定义为：以进风口上檐控制半径计算出的周长乘以进风口垂直高度所得的面积。可以看出，这显然是针对圆形逆流冷却塔而规定的，因为对于方形及长方形逆流冷却塔而言，进风口面积一般为矩形或方形。在此类冷却塔的实际设计中，进风口的长度很容易得到，高度上没有规定从什么位置起计算。一般情况下，冷却塔的设计中，设计人员按照集水池顶部至进风口上檐的垂直高度乘以进风口长度来计算进風口面积。

1.2 进风口高度

“工艺规范”中对进风口高度规定：宜根据进风口与填料面积比确定。进风口面积与填料区面积比按照以下条件选取：单面进风时宜取0.35～0.45;二面进风时宜取0.4～0.5;三面进风时宜取0.45～0.55;四面进风时宜取0.5～0.6。计算得出表1数据。

可以看出，进风口长度不变的情况下，进风口高度取值范围较大（0.35～0.6），依据规定设计者很容易出现差别加大的取值。对于类似冷却塔进风口的阻力产生较大影响，以致影响到整体冷却性能。

2 逆流冷却塔进风口面积计算探讨

设计人员计算时，一般按冷却塔的进风口四周边缘包含的垂直面面积来计算。如果准确计算的话，需要确定好边缘，另外边缘范围内梁、柱等的阻碍物也需要进行计算并减掉。

2.1 进风口长度和高度取值计算

冷却塔进风口的长度，一般按照单塔边柱内边之间的距离来取值，而不应按照边柱中心距离来计算，即取边柱之间的净距离（L）。

对于小型冷却塔，冷却塔下部的集水池，其平面尺寸一般与塔体填料区平面尺寸相同，其进风口高

度取集水池顶部至进风口上檐的垂直高度H。

对于大、中型冷却塔，集水池往往加宽：大、中型冷却塔宜将水池加宽至进风口外1.5m～2m，不再设回水檐，北方寒冷地区宜加宽至2.0m～2.5m。若按照小型冷却塔的方法计算进风口面积是不合理的。如图1所示，因集水池外拉，使阻碍进风的水池檐作用减弱，随着外拉尺寸的加大，真正的进风口高度会是H。所以对于大、中型冷却塔，进风口的高度取值，建议取H和L的最小者，其中，可按下面取值：

当水池没有外拉时，进风口高度取H;

当水池外拉，H2