1、化工企业冷却塔设计规定HG 20522-92 条文说明1总则1. 0.1 提出在冷却塔设计中，需要贯彻国家技术经济方针、政策的几个重要方面。1.0.2 随着我国化工企业的发展，工业冷却水将大量增长。由于水资源的限制，冷却水的循环使用必将日益发展。为了使设计的冷却塔能够安全、经济、高效、实用，必须坚持在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极开发和认真采用先进的技术。1. O. 3 规定了本规定的适用范围在适用的工程类别方面，规定了新建和扩建工程。由于改建工程的实际情况比较复杂，不便作统规定，可参照本规定有关条文执行。在冷却塔类别方面，本规定仅适用于机械通风温式冷却塔的设计。1.0.4 冷却
2、塔大、中、小型的界限划分，可按风机直径的大小、土建结构尺寸和结构难易度，以及单格塔的冷却水量进行划分。本规定按照上述各方面的因素和国内化工企业较成熟的冷却塔系列，15 规定了按单格冷却水量负荷划分界限。1.0.5 冷却塔的设计是依据化工工艺所提供需要的冷却水量、冷却幅宽(t1一t2)、以及当地气象条件数据，进行设计计算的。由于目前国内成熟的塔型系列较少，通常产生如下类似情况z计算结果仅需3.2格塔，设计者轻率采用4格塔，故本条规定应密切配合化工工艺，进行多方案比较，达到技术先进，经济合理，以克服目前化工企业冷却塔设计过份保守的倾向。1. O. 6.1 本条系考虑易受污染的工业冷却水不会发生相互
3、干扰和中和，以便于操作维护。1. O. 6. 2 本条规定设计人员宜依据换热器的材质，来确定循环冷却水系统，如不锈钢管材限定了氯离子允许值，铜管材不允许含氨等。1. O. 7 本条系根据化工企业生产部门反映的意见制订的。1. O. 8 自然通风风筒型冷却塔基建投资较高，但运行成本低、管理检修方便，所以在条件适宜时，通过技术经济比较后，可以采用自然通风风筒型冷却塔。1. O. 9 冷却塔的热交换特性通常以冷却数N、容质散质系数Bxv的经验关系式表示:N=Am Bxv=Bgmqntr 式中:g一一通风密度，kg/m2/s;q一一一淋水密度，kg/m2/s;t1一-进水温度，C;m、n、p一一经验指
4、数。(1) (1 ) 常数A、B和指数m、n、p，均需通过原型塔或模拟塔试验求得。依据国内外有关资料，在使用模拟塔试验成果时，应采用0.85l. 00的修正值。1. O. 10 本条规定了执行本规定与真它国家标准、规范之间的关16 系。2 气象参数的取值和整理2.0.1 本条规定了收集气象资料时选择气象台、站的原则。在实际工作中，往往冷却塔所在地没有国家气象台、站，必要时可在冷却塔所在地设短期气象观测站，用短期观测资料求取与国家气象台、站的相关关系，只有选取相关关系较好的气象台、站的资料，才可进行必要的修正，以供设计使用。2. 0.2 本条依据工业循环水冷却设计规范)(GBJ102-87)第2
5、18条条文说明四采用连续五年的资料，能够满足设计精度的要求。2. 0.3 本条依据工业循环水冷却设计规范)(GBJ102-87)第218条条文说明三以一昼夜四次标准时间测值的算术平均值作为日平均值是适宜的和国内习惯采用的一昼夜三次标准时间测值的算术平均值的取值方法。2. 0.4 本条依据工业循环水冷却设计规范)(GBJ102-87)第218条条文说明二的内容、美国CTI标准、英国冷却塔规范BS 4485及国内习惯采用的方法计算冷却塔的冷却后水温。3 一般规定3.0.1 压差动力法和恰差动力法两种计算方法的精度，从理论上难评优劣。由于熔差法具有求解简便的优点，而且得到世界各国工17 程技术人员的
6、普遍应用，目前我国有关部门在冷却塔的热力试验中，基本上都采用恰差法整理试验数据，因此本规定推荐采用恰差法。本条还规定了逆流型和横流型两类冷却塔应遵循的基本方程式。在逆流型冷却塔设计时，当Bxv，Q、Kl为定值时，冷却数N与填料体积V成正比例关系;而在横流型冷却塔设计时，当Bxv、Q、Kl为定值时，冷却数N与填料高度H成正比例关系。目前在化工企业横流塔设计时，往往忽略了这种关键的相关关系，造成填料高度H值偏低，使之不能达到设计能为。表3.O. 1. 1系引自上海化工设计院李德兴著冷却塔。修正系数K、Kl公式的推导，详见该书论述。3.0.2 依据修正系数K导出的冷却塔排出空气恰计算公式。3.0.3
7、 依据尼尔W.凯利著，李德兴、梁淑兰编译的横流冷却塔性能手册1. 9中规定风机总效率为75%;美马利公司的运算手册中规定在工业塔轴功率计算时，总效率取值为75% ;i2 -冷却塔进出口空气焰，J/kg(kcal/kg); i1 、i2一水温为t1和t2时的饱和空气惜，J/kgCkcal/kg); im一平均水温时的饱和空气惜，J/kg (kcal/kg)。4. 1. 1. 2 辛普生近似积分法应采用的计算公式:N一rl.p = dt :Cp 一，-一一J t2in-i3 (14242241 寸寸+-+-+寸+二十一)io il i2 i3 i4 in-2 in-l in 式中:t.io -水温
8、为t2时的熔差，J/kg(kcal/kg); t.i1一一水温为t2+dt的恰差，J/kg Ckcal/kg) ; (14) t.in-1一-水温为t2+(n一l)dt的晗差，J/kg(kcal/kg); t.in -水温为t2十ndt的晗差，J /kg (kcal!kg )。将水温差t.t=t1一勺，分成n等分(n应为偶数)，则每等分为dt=t.t t=一-n 当t.tlQOC时，可取dt=l1.50C; 当t.t二月QOC时，可取dt=1.52. QOC。4. 1. 1. 3 因水温差大于150C的冷却塔热力计算，当采用平均恰差法(对数均值法)计算时考虑易产生较大的误差，以及开发新塔设计时
9、应具有足够的准确度，故规定采用辛普生近似积分公式。4. 1. 2 本条规定了中、小型横流冷却塔热力计算采用的公式和大型横流冷却塔采用的计算方法。推荐的原则力求计算简便，误差较小，主要依据和4.1.1相同，需要说明的是横流型冷却塔的热力计算，应采用经过鉴定的电算程序，由于客观条件的限制，本规定推荐的计算公式及计算方法仅是过霞的措施。24 别尔曼近似计算公式为zN一rl.p=坐主E-L2i一i- im 式中:t一一冷却塔进出口水温差，OC;im -平均熔差，J/kg (kcal /kg)。计算式为:im = X (i/-i一i1) ij -冷却塔进口空气恰，J/kg(kcal/kg); i一别尔曼
10、推荐修正值，J/kg (kcal /kg )。(15) (16) i= 1/ 4 (ij+iz一2im)(17) if、izF水温为t1，t2时的饱和空气焰，J/kg(kcal/kg); iJ一一平均水温时的饱和空气恰，J/kg (kcal/kg) ; X一一修正系数，由图4.1.2查得。4.2 通风阻力计算4.2.1 冷却塔的通风阻力宜按下式计算:H=1/2巳PmV; (18) 式中:H一一冷却塔的通风阻力，Pa;Vm 淋水填料断面平均风速，m/s;pm一一塔内湿空气平均密度，kg/m3; 5一-总阻力系数。目前国内对机械通风冷却塔总阻力系数的计算，尚无恰当的计算方法，设计时宜采用同型冷却塔
11、的实测数据，由于目前国内实测阻力资料较少，故条文规定，当缺乏实测数据时，可按经验方法计算，即取分步计算法。25 0.1 O. 9 1 可图4.1.2横流塔平均烙差计算曲线4.2.2 本条依据高级工程师周光亮的讼文试论冷却塔空气动力计算，并建议采用1.1 1. 2系数。4.3 水量损失计算本条规定了水量损失项目。国内设计者通常将排污水量计入26 冷却塔水量损失，国外苏联给水设计规范、英国冷却塔设计规范以及美国冷却塔协会规范，均将排污损失计入冷却塔水量损失。4.3.1 表4.3. 1的数据主要采用苏联给水设计规革的条文内容，经与英国冷却塔设计规范)(BS4485)对照，所推算得蒸发损失率Pe数据基
12、本相符。4.3.2 本条系参照英国冷却塔设计规范)(BS4485)和苏联给水设计规范以及国内有关冷却塔设计资料，并依据工业循环水冷却设计规范)(GBJ102-87)第213条规定。4.3.3 冷却塔的排污水量应根据对循环冷却水的水质要求、水质稳定处理方法、循环冷却水的被缩倍数等因素，并按工业循环冷却水处理设计规范)(GBJ 50-83)的有关规定，经过计算确定。5 塔型选择5.0.1 本条规定了塔型选择时应考虑的因素，并要求通过技术方案比较后确定塔型。5.0.2 本条规定塔群的总冷却能力和工艺要求的总冷却水量相匹配，系说明冷却塔的设计应经济合理，不宜过份保守，当设计冷却塔群时，不应考虑备用塔。
13、5.0.3 本条规定的数据，系根据四川维尼纶厂逆流型冷却塔和北京东方化工厂横流型冷却塔两现场通过实验测试得出的数据，并参照有关冷却塔设计资料确定的。5.0.4 本条系参照尼尔w.凯利横流冷却塔性能手册中1.11局限性和通用性提出的推荐数据。5.0.5 本条按大、中、小型冷却塔分类规定应采用的塔体结构。5.0.5.1 依据尼尔w.凯利横流冷却塔性能于册中1.10有27 效动压计算。5.0.5.2 依据工业循环水冷却塔设计规范)(GBJ102-87)第2.2.4条规定和尼尔w.凯利著横流冷却塔性能手册中1.10有效动压计算所推荐的数据公式，与美国标准致。5.0.6 本条规定风机风筒以风机叶片水平袖
14、线为界，以下称吸入段，以上称扩散段(筒)，与通常所指的逆流型冷却塔淋水填料上部的收缩段相区别。关于喉部高度参数，由于资料不足，本条未作规定。美马利-600型冷却塔，8.53m风机风筒(总高5.48m)，系由吸入段和扩散段两部分组成，其中喉部高度约为1.Om，分别包含在吸入段与扩散段中;中国石油化工总公司标准石油化工企业循环水场设计规范规定集气段上缘应高出叶片水平轴线200mm，集气段高度宜为风机直径的15%，以上资料可作为设计参考。5.0.7 本条和工业循环水冷却塔设计规范)(GBJ102-87)第215条相同。5.0.8 本条依据工业循环水冷却塔设计规范)(GBJ102-87)及其条文说明。28 责任编辑张利华巾华人民共和国行业标准化;r:.企业.;令却塔设计规定HG 20522-92 f岳重企业水处脚E氯证施设计统一规定H 20523-92 可也工企业循环冷却水处理加药装置设计统一规定H(; 20S21 92 食食食编辑化卫部工程建设标准编辑巾心(北京和平里北衔化1:.部大院3号楼)邮政编码，100013印刷河北省沧州地区印刷厂19S:?年12月有r;JlIi
