4. Расчёт и выбор водоохлаждающего устройства

По температуре наружного воздуха и относительной влажности определим влагосодержание и теплосодержание воздуха:

; ; ; P=0,1 МПа.

, где

R_в – газовая постоянная воздуха, равная 288Дж/кг °С;

R_п– газовая постоянная водяного пара, равная 462 Дж/кг °С;

P_1,нас – давление насыщения водяного пара при температуре воздуха на входе в градирню;

P – давление воздуха в охладителе, Па;

– относительная влажность воздуха на входе в градирню;

P– барометрическое давление, Па.

(65)

, где

– температура воздуха на входе в градирню.

Определим температуру на выходе из градирни.

Примем

;

По принятой температуре найдём влагосодержание воздуха:

, где

R_в – газовая постоянная воздуха, равная 288Дж/кг °С;

R_п– газовая постоянная водяного пара, равная 462 Дж/кг °С;

P_1,нас – давление насыщения водяного пара при температуре воздуха на входе в градирню;

P – давление воздуха в охладителе, Па;

– относительная влажность воздуха на входе в градирню;

P– барометрическое давление, Па.

Уточним температуру на выходе из градирни:

,где

– давление водяного пара при температурах воды;

– парциальное давление водяного пара в воздухе при температурах воздуха ;

(68)

– давление водяного пара при средней температуре воды.

Таблица 2. Принятые и расчётные температуры воздуха на выходе из градирни.

,	,
17	18,187
18	18,079
18,1	18,07
19	18,693
18,065	18,065

После пересчётов и подборов значений мы вычислили что .

Найдём для этой температуры теплосодержание:

(70)

Найдём теоретический относительный расход воздуха через градирню:

, где

– теплоёмкость воды;

– теплосодержание воздуха до и после градирни;

- ширина зоны охлаждения;

k – коэффициент учитывающий долю тепла, отведённого от воды за счёт частичного испарения.

- влагосодержание воздуха до и после градирни;

– температура охлаждённой воды.

Определяем теоретический расход воздуха:

(73)

, где

– теоретический относительный расход воздуха;

– расход воды.

Определяем поверхность теплообмена градирни с плёночным оросителем:

, где

– теоретический относительный расход воздуха;

– разность давлений на стороне входа воды

– разность давлений на стороне выхода воды

(76)

(77)

– коэффициент массоотдачи

– эквивалентный диаметр канала м;

– коэффициент диффузии

Определим число Рейнольдса

– эквивалентный диаметр;

– коэффициент кинематической вязкости воздуха при средней температуре;

Скорость воздуха относительно поверхности движущейся плёнки

(80)

, где

– абсолютная скорость воздуха;

– абсолютная скорость жидкости (примем 0,25 м\с).

По числу Рейнольдса найдём коэффициенты А и n (таблица.1 10-й литературы).

A=0,028 и n=0,8

(82)

T – абсолютная средняя температура К;

В – барометрическое давление (0,1 Мпа)

Основные размеры оросителя градирни.

Живое сечение оросителя:

– расход воздуха;

– плотность воздуха;

– скорость воздуха.

Общая высота оросителя:

,где

– коэффициент учитывающий влияние неравномерности распределения воды и воздуха, принимается ;

b – толщина стенки м;

F – поверхность теплообмена градирни с плёночным оросителем.

Расчёт вентиляции градирни.

Полное гидравлическое сопротивление градирни:

, где

– коэффициент местного сопротивления по градирне в целом. Принимаем 2,21 [1];

– скорость воздуха;

- плотность воздуха на входе в градирню.

Мощность потребляемая вентилятором:

, где

– расход воздуха;

– полное гидравлическое сопротивление градирни;

– полный КПД вентилятора. Принимаем ;

– плотность воздуха после градирни.

Входе расчёта выбрана вентиляторная градирня с плёночным оросителем.