冷却塔热力计算基本方程

冷却塔热力计算基本方程一、Merkel(麦克尔)焓差方程:(近似性)(两变量t、i分析法)1、Lewis(刘易斯)比例系数:湿空气的比热:(kJ/kg℃)(Csh=Cg+Cqx=1+1.84x)(近似值)(实验)2、方程假设条件:(1)Lewis比例系数是适用的。(近似性)(2)水面与水内部温度相同。(3)略去了比热C、蒸发热γ0与温度θ的关系。(4)方程中的略去了蒸发水量。(进、出水量不变的假定)3、Merkel方程推导:空气焓:不饱和(实际)i=Cshθ+γ0x水面焓:(饱和层:tf=t水温;含湿量:x″)i″i″=Cshtf+γ0x″水面饱和层向空气散发的热量:Merkel焓差方程。二、逆流式冷却塔热力计算:(一)热力学平衡方程推导:1、水在塔内是冷却降温过程,取微元dz,在dz内水所散失的热量:dHS=CwQzt-[Cw(Qz-dQu)(t-dt)]Qz——进入该层水流量,t——水温,Cw——水的比热,CwQzt——流入该层的水所含热量。在该层中:dQu——水的蒸发量,dt——水温降低量。出该层水的含热量:Cw(Qz-dQu)(t-dt)散失热量:dHs为进出水含热量之差:↑略去二阶微量Qz≈Q2、空气在塔内是增焓(增温、增湿)过程,增焓为di在dz后吸收的总热量dHK,为:G——空气流量,(㎏/h)由能量平衡:水温下降散热量=空气吸收热量即:(1)变化可得:设:(2)则原式:K——蒸发水量散热的流量系数。将(1)式代入(2)式中:dHu—蒸发带走的显热,(该dz层内)dHs—水蒸发热量。∴dHu=(1-K)dHSCwtdQu=(1-K)dHS积分得:Cwt2Qu=(1-K)HSt2—出塔水温,K按经验:最不利工况是夏季,一般θ高,φ大。在dz层中:空气吸热量dHK≈蒸发散热量dH变换积分:平衡方程: