冷却塔平衡管尺寸计算测量方法,冷却塔的平衡管

多台冷却塔并联安装时，集水盘之间的连接管就是我们所说的冷却塔平衡管。它的作用主要是平衡各冷却塔集水盘之间的水位，保证水流均匀，那么你知道冷却塔平衡管尺寸如何计算和测量吗？

< img src="/kindeditor/attached/image/20210417/20210417104535083508.jpg" alt="冷却塔并联安装" width="500" height="364" title="冷却塔并联安装"align="" /> < /p>

如下：根据《采暖通风与空调设计规范》，当设计多台开式冷却塔并联运行且无集水箱时，其间管段的压力损失应减少并联冷却塔和水泵。大致相同，要达到这种效果，可以在并联冷却塔之间布置平衡管，或者在每个塔的底部配置联通水箱。并联式冷却塔在很多冷却塔项目中都采用，因为配置平衡管的方法简单易行，而且比在出水管上加装电动蝶阀消耗的成本更少。但《采暖通风空调设计规范》并没有规定冷却塔平衡管尺寸如何计算。

中国建筑工业出版社出版的《简明空调设计手册》中指出“冷却塔平衡管尺寸应与进水管尺寸相同”，但没有详细说明了如何计算。因此，本文主要讨论平衡管尺寸的计算方法，为广大同仁奠定基础。冷却塔实际并联运行中，当底部装有平衡管，出水管未装电动蝶阀，有的冷却塔停止运行时，经常会出现其中一台冷却塔继续补水而停止运行的情况。另一个冷却塔溢出。本文也将在研究冷却塔平衡管尺寸计算公式的基础上，对这一现象给出合理的解释。

为了简单起见，本文仅讨论两个开式冷却塔的并联运行。计算模型示意图如下图所示。

开式冷却塔并联运行计算模型示意图

图中，MV为电动蝶阀。当一个单元停止运行时，它起到关闭功能。 BV为手动蝶阀，平时开启，维修时关闭。 CWP为冷却水泵和WCC水冷机组。现假设冷却塔1及其进水电动蝶阀关闭，冷却塔2运行。由于水进入冷却塔2上部，而冷却塔1和冷却塔2同时出水，两塔水位发生变化，产生高度差，从而促使水流入冷却塔1从冷却塔2经平衡管c，达到动平衡时，水位高差为△h，即图1所示的状态。而为了保证不出现溢流现象，必须小于溢流管进水口水位与开始补水时水位的高度差。而且，高度差Δh也是平衡管c中水流的唯一驱动力。从流体力学的基本理论可以看出，要计算平衡管c的尺寸，首先必须知道平衡管c需要承受的流量。当水流达到动态平衡时，a管和c管之间的流量必须相等。然而，由于精确计算a管道的流量较困难，本文尝试通过讨论a管道和b管道流量之间的关系来粗略估计a管道的流量。

1.a管和b管的流动分析根据流体力学理论，假设水是理想流体，在运行过程中处于稳态流动。根据伯努利方程，第1-1段和第3段之间的能量方程为：

2-2段与3段能量方程为：

式中：Pa1、Pa2——水面大气压，Pa：ρ——水的密度，kg/m3g——重力加速度，m/S2； P3——第3断面压力，Pa； Va——管道a的流速，m/s； λ——沿程阻力系数，无量纲； la——管道a的长度，m； da——管道直径a，m； ρψa——管道a的局部阻力系数之和，无量纲量； V′2——冷却塔2集水盘表面水流速，m/s； Vb——管道b的流速，m/s； lb——管道b db——管道b的直径，m； ρψb——管道b的局部阻力系数之和，无量纲。在水盘上表面，流速一般小于0.101m/s，因此式（2）中省略含有V'2的项。由于运行中冷却塔风机的吸力作用，Pa2会小于Pa1，这里忽略这个因素以简化计算。将(2)-(1)组合起来得到

△h=h2-h1，最大值为溢流管入口水位，供水开始时水位的高差。查看样品得知其数值约为012m-014m。

图1所示的接管方法中，la=lb，da=db，ρΣa=ρΣb，因此：

< p> 可以由式(4)判断，Vb≥Va。 Vb-Va的值受尺寸、管道长度和水位差的影响。经过大量算例计算发现，尺寸和管道长度对流速差影响不大，而水位差对流速差有相当大的影响。同时，当速度大小不同时，速度差的变化也很大。速度越大，速度差越小。在常用的速度范围（1~215m/s）内，速度变化率在25%~5%以内。可见，b管的流量始终大于a管的流量，且差异随具体情况而变化。但如果接管方式与图1不同，则可能会因阻力系数不等而出现与上述分析不同的现象。

2、冷却塔平衡管c尺寸的计算由上述计算可知，通过平衡管c的流量始终小于进水管总流量的一半。假设进水管的总流量为Q，若取Q/2作为平衡管需要承受的流量，则可以认为平衡管的计算尺寸是一个相对安全的尺寸（当然，也可以先估算出a管的流量，然后用这个流量即平衡管需要承受的流量来计算平衡管尺寸）。设Q/2为通过平衡管的流量，以讨论平衡管的尺寸。同样使用伯努利方程：

式中：lc——平衡管长度，m； dc——平衡管直径，m； Vc——平衡管内水流速，m/s； ρψc——平衡管c的局部阻力系数之和，该无因次量也忽略了Pa1和Pa2之差的影响，并忽略了包括V′2在内的项，则由式（5）推导出来

从流量计算公式Q=A×V也可知：

由(7)计算公式为：

将式（8）代入式（6）整理：

式（9）是平衡管尺寸的计算公式。然后将公式（9）写成函数的形式：

然后求f(d)=0的解。而这个方程可以通过牛顿迭代法求解，即：

确定其他参数的值后，将某个初始值d0代入公式( 10) 进行迭代计算，即可求解。

3、冷却塔平衡管道计算实例 实际工程选用2座流量为250m3/h的冷却塔，设计出口管道尺寸为200mm。各参数取值如下：λ=01037，ρ弯头=1，ρ入口=019，ρ弯头=019，ρ蝶阀=015，计算出平衡管流量为12​​5m3/h。 △h分别取012m、013m、014m进行模拟计算，结果如表1所示。

观察表1的计算结果可以发现，当流量固定后，△h对冷却塔平衡管尺寸的影响不可忽视。根据样品来看，不同塔的△h值并不完全相同，这告诉我们在选择冷却塔平衡管时，不能简单地将主管尺寸视为平衡管尺寸管，但应根据现场环境进行详细计算。

如果在实际的冷却塔工程中发现溢流，我们可以根据这个计算公式进行分析，就会知道溢流的原因大致如下：

(1)尺寸选择太小，流通能力受到限制。

（2）管道内有污垢，或碟阀损坏而不能完全打开，导致阻力系数增大，流通能力降低。

（3）并联出水主管本身阻力不平衡，导致a管承担的流量大于b管承担的流量，即使平衡管承担的流量大于总流量的一半。

四。结论

本文从理论上推导了开式冷却塔并联运行时平衡管尺寸的定位，并得到了相应的计算公式。研究表明，水位差对平衡管尺寸有不可忽视的影响。建议设计者在计算时结合实际工况。

以上就是冷却塔平衡管尺寸的测量方法。 /)，我们将竭诚为您服务。