冷却塔参数的测试

冷却塔参数的测试

1. 环境气象参数

(1)大气干、湿球温度：在距塔15～30m处气流畅通的地方设置气象亭，沿塔周围的测点按塔的面积大小一般可设1～4处。

测试仪表宜采用机械通风干、湿球温度表，温度表或指示器的最小分度应不大于0.2℃，温度表精度为±0.1℃，通过感应元件的风速应大于3m／s。

干、湿球温度表要悬挂在遮阳通风的气象亭内，仪表距地面的高度为2m．

测湿球温度的感应元件应用清洁纱布条包起来，该纱布要不断用蒸馏水加湿，应合适地紧贴在感应元件上，并伸出头部至少2cm，纱布条应保持清洁。

测量时先将包有纱布的感应元件用蒸馏水润湿，然后使之通风，此时湿球温度的指示值逐渐下降，待下降到最低值达到平衡后(约2min)即可读数，同时记录干球温度值。

(2)大气风速、风向：采用带有风向标的旋杯式风速计测量。测点位于距冷却塔迎风面30～50m处的开阔地带。风速风向计离地面高2m，垂直放置。风向标的方位和字标必须安置正确。

(3)大气压：大气压力的测量宜采用福廷式或空盒式大气压力表，后者使用前可根据福廷式大气压力表的指示值调整指针的位置，大气压力表上均附有温度计，以便对测得的大气压力值进行温度修正。

2. 进塔空气干、湿球温度

测试仪表宜采用机械通风干、湿球温度表，温度表或指示器的最小分度应不大于O.2℃，温度表精度为±0.2℃，通过感温元件的风速应大于3m／s。

仪表距地面的高度为2m，布置在冷却塔进风口前2～5m处，应避免阳光直接照射。

自然通风冷却塔和周围进风的机械通风冷却塔的测点，宜在塔的周围均匀设置，且不少于两个。

平面形状为矩形的单段或多段机械通风冷却塔，每侧进风口宜布置两个测点。

3. 进塔水温

采用最小分度值为0.1℃的精密水银温度计或电阻温度计测量。温度计的精度为±

0.1℃。

感温元件要装在水混合均匀的地方，一般测点宜设在冷却塔的压力进水管或配水竖井内；横流冷却塔也可将测点设在配水池内．在配水竖井或配水池内测温时，温度计应装在特制的存水套管内，套管内的存水深度要淹没温度计的感温元件。

4. 出塔水温

采用最小分度值为0.1℃的精密水银温度计或电阻温度计测量。温度计的精密度为±0.1℃。

测点宜布置在靠近冷却塔的每条出水管或出水沟造内。测点处的水温沿管、沟断面混合均匀。在出水沟道内用水银温度计测量时，应将温度计装在特制的存水套管内。

多段机械通风冷却塔的集水池相互连通时，为了测量其中一段塔的出水温度，需在集水池水面以上装设集水槽或集水盘，集水槽数量一般为4～8条，其集水总面积应不小于塔的淋水面积的10％，测点布置在总水槽的出口处。

5. 冷却水量

测量进塔冷却水量采用的仪表有：

(1)毕托管；

(2)孔板；

(3)流速仪；

(4)堰板；

(5)超声波流量计；

(6)电磁流量计。

冷却水量一般在冷却塔的压力进水管道上测量，当无条件在压力进水管道上测量时，也可以在冷却塔的出水沟道上测量。

在压力进水管道上测量冷却水量时，以往国内常采用毕托管测量，当管径小于500mm 时，也有采用孔板测量。由于近年来冷却塔容量越来越大，进水管道直径都要达到1800～2000mm，因此就要采用超声波或电磁流量计测量，以满足大直径管道内冷却水量的测量要求。

在出水沟道测量冷却水量时，一般采用流速仪或量水堰。

为了与直接测量结果核对，可利用循环水泵特性曲线，凝汽器的热平衡，水位变化等方法计算水量。

当采用毕托管或孔板测量时，测点前须保持大于10倍管道直径的直管段，测点后要有大于5倍管道直径的直管段，在此直管段范围内不要有阀门．

采用毕托管测量时，应在每根压力管道内的两个互相垂直的直径上分别设置毕托管，当管径小于500mm 时，也可仅在一条直径上设置。毕托管沿着管径测点的数目取决于管道断面等面积环的多少。管道断面等面积环的划分数可按下表决定。

如果将管道断面分为m 个等面积

环，每一个等面积环上在管道中心的

两侧各有一个测点，则从中心点起到

各个测点的距离可根据下式确定： m

n R R n 12-= 式中 n R ——从管道中心到各个测点的距离(m )；

R ——测点处管道内半径(m )；

n ——从管道中心算起测点的编号

m ——划分等面积环数目。

用毕托管测量各点的水流动压力。水流动压力和水流速度之间的关系如下：

32

1081.92??=g V h g , 即g g h h V 0447.0500

== 式中g h ——水流动压力(Pa)；

v ——水的流速(m ／s)；

g ——重力加速度(m ／s 2)，81.9=g 。 管道内水的平均流速为：00447.0500/h K h K V V g V m ==

式中 Vm ——管道内水的平均流速(m ／s)，

V K ——管道内的流速分布系数；

0h ——管道中心点处的动压力(Pa)。 根据平均流速求得管道内每小时的水流量为：w m V D Q ρπ=

24

(kg/s) 式中 D ——管道内径(m)；

w ρ——水的密度(kg ／m 3

)。 管道内整个断面上的流速分布系数用下面的公式来计算：

0''22'112h m h h h h h h K gn

gn g g g g V ++++++=

式中 m ——划分等面积环数

0h ——管道中心点的水流动压力(Pa )；

1g h ，2g h 、……gn h ——管道中心起一侧各测点的水流动压力(Pa )；

1'g h ；2'g h 、……'gn h ——管道中心起另一侧各测点的水流动压力(Pa )。

测量差压的仪器可以采用装四氯化碳的U 型管或采用装苯或装有空气的倒U 型管。亦可以用差压变送器测量．常用的装四氯化碳的U 型管计算公式如下：

()w

w c gc gh V ρρ-ρ?='

2 式中 V ——管道内某测点的水流速(m ／s)；

gc h ——在U 型管上指示的四氯化碳高度差值(m)；

c ρ——四氯化碳的密度(kg ／m 3)；

'

w ρ——四氯化碳上面水的密度(kg ／m 3) w ρ——循环水的密度(kg ／m

3

)。

几种典型结构的毕托管如下图所示。

冷却水流量除通常采用毕托管、孔板等测量外，还可采用超声波流量计测量，特别是在大直径管道中测量流量时有其独特的优点。

应用超声波测量流量的方法，主要是利用声波在静止流体中的传播速度与流动流体中的传播速度不同来测量流体的流速和流量。凡是超声波能穿透的流体，其速度都可用超声波测量．

目前，实际应用的超声波流量计类型，较普遍的是超声波速度法流量计，其中包含时差法、频差法、相差法等不同模式。

时差法是测量超声波脉冲顺流和逆流时传播的时间差。

频差法是通过测量顺流和逆流时超声波脉冲的重复频率差来测量流量的。

目前国内常用的超声波流量计型号有：FBL 便携式、UFP —1000型、SP —lB 型等。 用超声波流量计测量时，须在管壁外侧放置探头(换能器)，通过声导，管道壁将声波射入被测流体。

探头安装位置的选择及对管道的要求是：

(1)管路的上流侧直管段长度要求10D(D 为管道直径，下同)以上，下流侧直管段长度有5D 就能满足测量要求。

(2)上流侧30D 以内，没有干扰流动的因素(泵、阀门、孔洞等)。

(3)管路必须充满流体，不应有气泡。

(4)对于水平管，在与水平而成45°角内安装探头，

(5)避免在管道上的变形部位、法兰或焊接部位安装探头。

(6)管道上安装探头的部位应干净(去除铁锈、污物及涂层)。

超声波流量计测量方法简单，精度高，对流体没有什么特殊的要求，一个主要的特点就是探头安装于管道之外，故安装时管道不需停运放水。同时，由于测量时流体的运动状态无任何改变，故无压损。这种流量计可用于管径25Φ～2200Φmm 的管道，测量时只要换用

大小不同的探头即可。

6. 进塔空气量

采用毕托管在风机进风口风筒喉部断面上测量，在风筒喉部沿两个相互垂直的直径上布置测点，视风机尺寸，可将风筒喉部断面划分为10～20个等面积环，各等面积环的测点距塔中心的距离应按m

n R R n 12-=确定。 当无条件在风简喉部测量时，也可采用旋桨式风速计在冷却塔进风口断面处测量。将进风口断面划分为若干等面积方格，在每个方格的中心测量风速。

如果在风机进风口和塔进风口处测量风量均有困难，亦可在风筒出口用毕托管或旋桨式风速计分等面积环测量。

此外还可利用测定风机功率进行推算的方法，求得进塔空气量。

7. 出塔空气干、湿球温度

由于出塔空气含有水滴，测量出塔空气干球温度目前尚有困难，一般只测量湿球温度。自然通风冷却塔出塔空气湿度已接近饱和，湿球温度和干球温度基本相等。通常以测得的湿球、于球温度和假定湿空气相对湿度为100％作为出塔空气状态。

测量仪表可采用最小分度为0.1℃的精密水银温度计或电阻温度计，或遥测通风干湿球温度表。机械通风冷却塔的测点可布置在风机进风口的喉部或风筒的出口断面；自然通风冷却塔的测点宜布置在风筒的喉部或出口断面，逆流式冷却塔也可在除水器以上适当高度布置测点。测点布置在测量断面处两个相互垂直的直径上，按等面积环划分测点。机械通风冷却塔在测量处可划分6～10个等面积环；自然通风冷却塔可划分lO ～20个等面积环。通常采用各测点的算术平均值；如对此参数的测量要求较高时，应测量湿球温度场和相应的气流分布场，采用对应点的湿球温度和风量的加权平均值。

8. 补充水量和补充水温

补充水量和补充水温的测量应在进入冷却塔的补充水管上进行。

补充水量的测量可采用孔板、毕托管及其它流量仪表补充水温的测量，可采用最小分度值为0.1℃的玻璃棒水银温度计或电阻温度计。

9. 排污水量及排污水温

排污水量及排污水温应在冷却塔的排污水管上进行。测试仪表同补充水的测量仪表。

10. 塔内各部分阻力及全塔总阻力

采用全压测头和微压计(补偿式或倾斜式)或差压变送器测量，全压测点布置在所测部位的上下或前后，将各测头单独引至微压计。测压孔径一般为3～5mm，当发现测压孔或连接胶管被水堵塞时，用压缩空气吹通。

11. 淋水密度及分布

采用集水捅或自动记数翻转式雨量计在集水池水面以上进行测量。

自然通风冷却塔和圆形的机械通风冷却塔测量半径一般为4～8条，沿每个半径均匀布置8～10个测点。矩形的机械通风冷却塔沿塔的进风口宽均匀布置4～8条测线，每条测线上可均匀布置8～10个测点。

12. 冷却水温的分布

通常同测量淋水密度分布一起进行。测量仪表宜采用最小分度值不大于0.2℃的电阻式温度计。

13. 塔内风速分布

采用旋桨式风速计或毕托管测量。机械通风逆流式冷却塔测点布置在淋水填料顶面以上0.5m处，测量时可仅开风机，停止淋水。塔的断面为圆形时，将测量断面划分为10～20个等面积环，分别在两个相互垂直的直径方向的相应点进行测量；塔的断面为矩形时，将测量断面划分为若干等面积的方格，方格的尺寸不宜大于1m×1m，测点在各方格的中心。横流式冷却塔可在进风口前或除水器后测量。

14. 机械通风冷却塔风机和电动机的参数

(1)风机转速，采用转速表或光电测速等方法测量。

(2)风机叶片安装角度，在风机叶片的指定位置用量角器或按风机制造厂规定的方法进行。

(3)风机进出口全压，采用毕托管或全压管在风机上下断面测量。

(4)电动机功率，采用功率表或测定电动机的电压，电流和功率因素经计算确定。

15. 冷却塔噪声

采用精确声级计测量。传声器前应加防风罩，以防止风噪声影响测量结果。

机械通风冷却塔噪音测定内容是冷却塔运转以后出风口和塔体周围的A 档总声级值。噪声测定位置为：

(1)在风机排风筒外，与水平面夹角为45°斜线上，距风筒出口边缘的水平距离等于风机直径处，当风机直径大于5m 时，此水平距离取为5m 。

(2)在进风口外，离地高度1.5m ，距塔边缘的水平距离等于塔体直径。 当塔体为矩形时，则取为当量直径：ab D 13.1

式中 D —一当量直径(m)；

b a 、——分别为塔体的长和宽(m)；

测量时，应分别在排风筒和进风口外取两个以上的不问方向的测点，并分别取各位置不同方向测点的算术平均值。

噪声测定时，环境应保持安静。当冷却塔不运行时的环境噪声与冷却塔运行时之噪声相差不足1OdB(A)时，应对冷却塔噪声加以修正。

16. 配水槽和配水池内的水位

可采用钢尺直接测量。

17. 管式配水系统溅水喷嘴前水压

宜采用小量程的压力表或水银差压计在喷嘴前的压力管道上测量。