1.4. Расчет вентиляции градирен

Полное гидравлическое сопротивление градирни, Па, целесообразно рассчитывать по формуле:

(34)

где – коэффициент местного сопротивления по градирне в целом (прил. 8).

Потребляемая вентилятором мощность определяется по формуле, кВт:

(35)

где – плотность воздуха до или после оросителя в зависимости от места установки вентилятора, кг/м³;

n – число устанавливаемых вентиляторов;

 – полный КПД вентилятора.

Принимаем = 0,6 – 0,7.

В башенных градирнях для преодоления сопротивления движению воздуха используется сила естественной тяги. Для определения высоты вытяжной башни рекомендуется следующая расчетная формула [1]:

(36)

где – приведенная высота оросителя, м.

1.5. Поверочный расчет башенной градирни

Задача поверочного расчета башенной градирни (рис. 2) заключается в определении четырех неизвестных величин: G_ж(илиt₂),,φ₂иλ. Используя уравнения теплового баланса, материального баланса, тяги, получаем систему из четырех уравнений, связывающих искомые величины:

(37) (38) (39) (40)

где Н_д = Н_Б + 0,5Н_ор.

Решить в общем виде систему уравнений (37)– (40) невозможно, поэтому приходится производить подбор значений графическим путем. Ход решения покажем на числовом примере.

Пример. Поверхность щитов пленочной градирниF= 230000 м², площадь живого сечения оросителя F_b = 1240 м² и действующая высота Н_д = 43,3м. Требуется определить температуру охлажденной воды приG_ж = 3,06 · 10³кг/с;Δt= 12°С;= 35°С;φ₁= 0,4 иВ= 9,94 · 10⁴Па.

Для заданного состояния наружного воздуха находим: Р₁= 0,224 · 10⁴Па;х₁=0,014 кг/кг;ρ₁= 1,114 кг/м³ иi₁ = 72,0 кДж/кг.

Подставляя в уравнение (38) значения Δt,сиi₁, получаем (полагая, чтоk≈ 1):

(41)

Задаваясь различными i₂ находим , сводим полученные результаты в табл. 2 и строим зависимость (рис. 3, а, кривая А).

Таблица 2

Значения , рассчитанные по уравнению (37)

i2, кДж/кг	142	163	184
, кг/кг	0,714	0,551	0,448

Затем, задаваясь различными значениями φ₂, подсчитываеми по уравнению (40) строим график зависимости(рис. 3, а, кривые В).

Значения иρ₁определяются по диаграммам для влажного воздуха (прил. 6 и 4) по принятым значениямi₂иφ₂. Результаты этих подсчетов сведены в табл. 3.

Таблица 3

Значения , рассчитанные по уравнению (40)

i2, кДж/кг	142			163			184
φ2	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8
, °С	36,6	38,1	40,2	39,3	41,1	43,0	41,7	43,4	45,5
ρ2, кг/м^3	1,091	1,085	1,080	1,078	1,072	1,066	1,066	1,060	1,057
, кг/кг	0,469	0,518	0,568	0,583	0,629	0,672	0,672	0,710	0,755

Полученные данные наносим на график (см. рис. 3, а) в виде трех кривых , каждая из них соответствует определенному значениюφ₂(см. рис. 3, а, кривые В). Точки пересечения кривых В с кривой А (см. рис. 3, а) определяют значения,i₂иφ₂, удовлетворяющие уравнениям (37) и (40). Для полученныхi₂иφ₂находим из таблиц и диаграмм соответствующие значения,Р₂ их₂(табл. 4).

Таблица 4

Параметры уходящего воздуха

, кг/кг	0,57	0,597	0,624	Из рис. 3, а
i2, кДж/кг	160,0	156,0	152,5	Определяются
φ2	1,0	0,9	0,8	по таблицам
, °С	38,9	40,2	41,6	и
Р2, Па	0,695·10^4	0,67·10^4	0,65- 104	диаграммам
х2, кг/кг	0,0469	0,0450	0,0430

Найденные значения наносим на график (рис. 3, 6, кривая С) в зависимости от .

Задаемся теперь тремя значениями t₂, °С: 34, 36 и 39. Затем для каждого из этих значений подсчитываем по уравнению (38), подставляя в правую часть уравнения значения,Р₂ и х₂ из табл. 4. Результаты этих подсчетов сведены в табл. 5.

Таблица 5

Значения по уравнению (38)

t2, °С	34			36			39
, кг/кг	0,570	0,597	0,624	0,570	0,597	0,624	0,570	0,597	0,624
, °С	39,6	38,8	37,1	41,0	39,7	38,6	42,0	40,9	39,9

Новые значения , подсчитанные по уравнению (38), также наносим на график в форме трех кривых=, каждая соответствует определенному значению t₂ (рис. 3, б, кривые Д). Точки пересечения кривых Д с кривой С (см. рис. 3, б) определяют значения , ,φ₂ и t₂, удовлетворяющие уже трем уравнениям – (37), (38), (40). Найденные значения приведены в табл. 6.

Таблица 6

Значения t₂, , , φ₂

t2, °С	34	36	39	Определяются по рис. 3, б
, кг/кг	0,577	0,592	0,605
, °С	39,2	39,9	40,6
φ2	0,97	0,92	0,87
, кг/(м^2·с·Па)	8,16·10^-8	8,36·10^-8	8,55·10^-8
F, м^2	220,000	165,000	118,000

Подсчитываем затем для каждого из принятых значений t₂ поверхность охлаждения F, пользуясь формулой (39). Коэффициент массоотдачи рассчитываем по критериальному уравнению (22) каждый раз в соответствии со скоростью воздуха в оросителе при данном . Полученные значения приведены в табл. 6.

По данным табл. 6 строим кривую F = и для заданной поверхности охлаждения F = 230000 м² находим искомую температуру охлаждения воды – t₂ = 33,6°С (рис. 3, в).