高效闭式冷却塔的优化设计及节能运行

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1、第40卷第6期化学工程Vol．40No．62012年6月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Jun．2012高效闭式冷却塔的优化设计及节能运行11121吴佳菲，曾力丁，郑伟业，周宏剑，朱冬生(1．华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室，上海200237;2．上海宝丰机械制造有限公司，上海200436)摘要:研究分析了闭式冷却塔设计过程中运行参数的调整优化对换热器换热面积、压降的影响。以降低盘管换热面积、空气外掠管束压降、管程压降为目的，分别控制管内工质流速、喷淋密度、配风量、迎面风速，分析其对换热面积和压降的影响程度，并

2、借助MATLAB数据分析得到最优运行参数。结果表明:盘管错排布置、工质流速1．2m/s、3喷淋密度0．12kg/(m·s)、配风量175m/(kW·h)、迎面风速3．0m/s时，可以使闭塔的换热面积和压降综合最小，从而达到所设计闭塔的初投资成本和运行费用综合最小。关键词:闭式冷却塔;间接式蒸发冷却器;设计优化;运行参数中图分类号:TQ028文献标识码:A文章编号:1005-9954(2012)06-0001-04Designoptimizationandenergy-savingoperationofhighefficientclosedc

3、ircuitcoolingtower11121WUJia-fei，ZENGLi-ding，ZHENGWei-ye，ZHOUHong-jian，ZHUDong-sheng(1．KeyLaboratoryofPressureSystemsandSafetyofMinistryofEducation，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China;2．ShanghaiBaofengMachineryManufacturingCo．，Ltd．，Shanghai200436

4、，China)Abstract:Theadjustmentandoptimizationofoperatingparametersintheprocessofdesigninghighefficientclosedcircuitcoolingtowerwereanalyzedtoreducetheheattransferareaandpressurelossasmuchaspossible．Optimizationtheorywasusedtocontrolthedifferentvariablesincludingvelocityofpr

5、ocesswaterinsidethetube，densityofspraywater，airfacevelocityandairdistribution．MATLAB'snumericalanalysiswasusedtorevealhowmuchthevariablesworkonthereductionofheattransferareaandpressuredrop，whichalsohelpstofigureouttheoptimumoperatingparameters．Theresultshowsthattheoptimumo

6、peratingparametersareasfollows:staggeredarrangement，processwatervelocityof1．2m/s，spraywaterflowrateperunitlengthof0．12kg/(m·s)，air3facevelocityof3．0m/sandairdistributionof175m/(kW·h)，whichleadtothecomprehensiveminimumofheattransferareaandpressuredrop，andsodotheproductionan

7、drunningcosts．Keywords:closedcircuitcoolingtower;evaporativecooler;designoptimization;operatingparameters对于高效闭式冷却塔的优化设计而言，其最终点的空间结构、尺寸和实际制造过程的难易程度。的优化目标是:当管内工质所释放的热量全部被空运行参数包括管内工质的流速流态、喷淋水的喷淋气带走时，空气恰好达到饱和，且所花费的制造和运密度、空气的迎面风速以及风机的配风量等。以上行成本综合最低。3类因素互相影响和制约，而优化设计的目的就在闭塔的设计过程

8、一般考虑3类因素:①设计参于达到三者的最优平衡。数;②结构参数;③运行参数。其中，设计参数一般设计过程中运行参数的调整优化可以降低盘管由用户提供，包括被冷却工质的物性、流量和进出