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冷却塔喷头性能测试

发布时间:2017-08-25 11:48点击量:107

喷头大致可以分为两类,一类是靠冲击力将成股的水扯成水滴,如图1,另一类是旋转型的,靠离心力将水滴扯开,洒向四周,如图2。前者要求水压较低,较为节能,常用于槽式配水后者要求水压较高,喷洒相对均匀,喷洒半径较大,水滴较细,常用于管式配水。

冷却塔喷头
 
常用喷头的主要特性主要包括泄流能力、喷溅范围、喷溅的均匀性、液滴大小、冲击力、材料等。冷却塔喷头设计、选型比较关注的是泄流能力、喷溅范围、喷溅均匀性,可以用图3试验装置进行测量。喷溅装置安装在试验水池内,由水泵经供水管供水,水池底面方格布置,水池深精度±1毫米,试验水池内安装一水平器,保证水池水位稳定。进水压力、进水流量,喷头到水池顶面高度H都可以调整。
喷嘴实验装置
1 泄流能力即泄流量
指单个喷头单位时间内所排泄的水量,用公式表示为
单个喷头单位时间内所排泄的水量公式
式中Q——泄流量,m3/s;
u——流量系数
A——管嘴出口处过流面积,m2;
H——作用在管嘴出口断面的水头,m;
g——重力加速度,m/s2;
通过实验测定各种喷溅装置的Q、A、H,可以求出系数u。
流量系数u决定于喷嘴的进口形状,在常用的水头范围为常数,但由于测量误差,不同的H测得的u值会有差别,一般取其平均值,侧得了u值便可得出喷嘴流量与水头的计算公式。如根据表1一组实验数据测得u值平均值为0.61,根据实验测得Q、A、H绘出了图4 H-Q曲线,可根据不同工况进行喷头的设计选型。也可以根据计算出的u值代入公式单个喷头单位时间内所排泄的水量公式得到不同压头和流量的关系。
喷嘴性能数据
喷嘴性能曲线
2 喷头的喷溅范围
  用相机拍下喷头喷射的正投影,然后在照片上确定喷淋水直线部分,在直线部分测量其角度,通过调整喷头高度和压力测出不同喷淋半径和流量。根据实验测得Q、H、和喷洒半径ɑ可以做出相应的曲线,如根据表1一组实验数据绘出了图4 H-α曲线,为冷却塔布水设计提供参考依据。测量的数据越多,计算的μ值、绘制的性能曲线也就越准确。
 
3喷溅的均匀性
 
喷溅的均匀性是指在喷溅范围内各点的淋水密度是否均匀,喷头安装在水池底面,调整不同的喷头高度h,测量该高程上的淋水密度,看喷头的淋水是否均匀。因为喷头的淋水是轴对称的,所以测量一个半径上的值就可以了。测量方法是用一个长方形的接水槽,分割成若干小格(每格10cmX10cm),放在要测的高程上,计量接水时间,测出每格的水量,并算出该高程上径向每格淋水密度,淋水均匀性程度用溅水均匀性分布系数来表示,溅水均匀分布系数表达式如下:
溅水均匀分布系数表达式
式中: ao——溅水均匀分布系数;
     Xi——第i个小方格上的溅水量,g/s;
-X——N个小方格上平均溅落水箱,g/s;
N——小方格总数。
用式4-1 计算器均方差ao,用以判断气均匀性,对于单个喷头,ao越小说明其均匀性好,但是在冷却塔中是多喷头共同运行交叉喷淋的,交叉后的喷淋均匀性随喷头的布置方式,间距,压头变化,所以淋水的均匀性不能用一个喷头来衡量,而应测量其组合下的淋水分布。
 
4 结论
喷头的评价标准为:一定压力下的流量、喷洒面积、喷洒角度, 喷洒的均匀性,相同压力下喷洒流量越大、喷洒越均匀、角度越大 性能就越好;另外冷却水量在一定范围内变化时,喷洒无明显恶化, 不易堵塞,污物容易清理,易更换和维修也非常重要,当然所有优良因素均有的喷头比较难找,这就需要根据具体要求有所取舍,选择符合设计需求的喷头。

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