EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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空气进口 |
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空气出口 |
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3 |
冷却水进口（热水） |
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冷却水出口（冷水） |
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补给水进口 |
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排污 |
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通用 用户输入值 特征曲线 应用物理公式 应用物理公式显示 示例
"湿式冷却塔"组件模拟了湿式自然通风冷却塔在标称和部分负荷条件下的运行性能。在设计模式下，用户定义所需的冷水温度，并使用主要边界条件的标称值计算出冷却范围
在非设计模式下，冷水温度是作为四个主要边界条件和 KLENKE（BWK，18，1966）开发的性能模型的一个函数来计算。
为了估算自然通风和机械通风的冷却塔性能，冷却塔应用 DIN 1947 中定义的性能规则，并使用组件 78 和 79。
热量和质量流的基本数量可以通过湿空气的 h-x 图表来进行最佳建模。以下标号用于识别主要气流：
1 空气进口
2 空气出口
3 热水进口
4 冷水出口
4id 最低可能（或理想）的冷水温度
模型中使用的其它质量流量为补水（M5）和排污（M6），它们是由水的质量平衡方程来确定的。
M3-M4 = M1*(X2H2O-X1H2O) (1)
M3*H3 - M4*H4 = M1*(H2-H1) (2)
其中
M3, M4 水流速度
M1 干空气流动速度
X2H2O, X1H2O 基于干空气的水浓度
H1, H2, H3, H4 焓值
对方程（1）和（2）的转换得到空气与水比率（L）的定义
L = M1/M3 = (H3-H4)/(H2-H1 - H4*(X2H2O-X1H2O) (3)
KLENKE 模型建议用一条单一的特征曲线来描述冷却塔的性能。该特征曲线将冷却塔的功效与相对空气-水比率联系起来。冷却塔功效（α）被定义为实际冷却范围与"理想"冷却范围的比率。相对空气-水比率被定义为实际空气-水比率（L）与"理想"空气-水比率（Lid）的比率。
因变量（y-轴）：α = (T3-T4)/(T3-T4id) (4)
自变量（x-轴）：β = L/Lid (5)
通过使用状态点 4 的"理想"条件，可以很容易地从公式（3）中计算出理想的空气-水比率。
通常情况下，冷却塔的性能需要通过包含多条特征曲线的特征性能图来描述。KLENKE在他的文章中演示了，在总质量传递表面积（所有液滴的表面）与水流速度之比恒定的条件下，一条特征曲线足以描述冷却塔的性能。
对于模拟运行性能来说，围绕标称负载点（设计情况）对特征曲线进行归一化是很有用的，即用 α/αN 和 β/βN 来表示。
为了完全描述设计情况，除了四个主要的输入参数外，还必须提供气水比（M1/M3）的输入。对于自然通风冷却塔来说，0.7 的数值是常用的。
T4id （迭代）
T2, X2 来自平衡方程（迭代）
(M1/M3)id
αN, βN
T4id
M1 通过迭代从冷却塔吃水（烟囱吃水）
T2, X2 （迭代）
(M1/M3)id
β 来 M1 和 M3
β/βN a以及通过特征线 T4 从 α/αN 和 T3 - T4id 确定 α/αN
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M1M3N |
空气和水的比率（标称） M1N/M3N |
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T4N |
空气和水的比率（标称） |
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T1 |
进气口温度 |
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PHI1 |
进口空气湿度 PHI=Pwater / Psat(T) |
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MSM3 |
漂移损失份额 |
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M6M3 |
排污质量流量 M6/M3 |
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DP34N |
压力损失（标称） |
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CC1 |
特征线系数 1 |
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CC2 |
特征线系数 2 |
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CC3 |
特征线系数 3 |
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FMODE |
计算模式的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 全局 =1: 局部非设计 |
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FSPEC |
补水模式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 循环模式 =1: 排放运行（零补水） |
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DT34N |
冷却范围（标称） DT34N=(T3-T4)N |
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T1N |
进气温度（标称） |
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PHI1N |
进气湿度（标称） |
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M3N |
冷却水质量流量（标称） |
标记为蓝色的数值是非设计计算参考量。在所使用的公式中，实际的非设计值参考这些量。
一般来说，所有的输入需要可见。通常会提供默认值。
更多关于输入域的颜色和描述的信息，请参见编辑组件\规格值。
关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息，请参见通用\接受标称值。
DTTID = T3-T4id
DTTNID = T3N-T4Nid
DTTNR = DTTN/DTTNID
M1M3NR = M1M3N/M1M3NID
DTTVV = M1M3/M1M3ID/M1M3NR
特征线 (DTTVV):
ZW =(DTTV+CC1*(DTTVV^0.3-DTTVV)+CC2*(DTTVV^1.3-DTTVV^2) )* (1+CC3*(T1-T1N)*0.01)
DTT = ZW*DTTID*DTTNR
T4 = T3-DTT
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所有情况 |
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M1M3=M1/M3 DTTN=DT34N
预计算
如果 GLOBAL = 非设计 或迭代次数 > 15，则 { 非设计计算 } H1N = H1
如果 GLOBAL = 设计, 则 { T3N = f (P3, H3) DTTN= T3N-T4N H3N = H3} 否则 { T3N = T4N+DTTN H3N = f (P3, T3N) }
CALL 湿度 (PHI1N,T1N,P1,X1i) T4Nid = T_LIMIT (PHI1N,T1N,P1,X1i) H4N = f (P4,T4N) INDI = 0
H2N = H2_M1M3(PHI1N, T1N, P1N, H1N, X1i, T3N, P3, H3N, T4N, P4, H4N,
M1M3NID= M1M3_ID (T1N, T3N, H1N, H3N, T4Nid, X1i, X2i)
特征线的参考值 { DTTNID = T3N-T4Nid DTTNR = DTTN/DTTNID M1M3NR = M1M3N/M1M3NID }
分配 { H1X = H1N H2X = H2N H4X = H4N H6X = H4N DTT = DTTN M1M3 = M1M3N }
部分负荷计算 ========================== T3 = f (P3,H3) CALL 湿度 (PHI1,T1,P1,X1i) T4id = T_LIMIT (PHI1,T1,P1,X1I) DTTID = T3-T4id M1M3ID = M1M3_ID (T1, T3, H1, H3, T4id, X1I, GEW2) INDI = 2 H2N = H2_M1M3(PHI1N, T1, P1, H1, X1I, T3, P3, H3, T4, P4, H4, 分配 { H1X = H1 H2X = H2 H4X = H4 H6X = H4 DTT = T3-T4 } 压力方程式 ========================
F = 1.0 F = (M3/M3N) ** 2 at MODE = 1 DP34 = DP34N * F P4 = P3 - DP34 P2 = P1 P4 = P6 P4 = P5
焓方程式 =======================
H1 = HX1 H2 = HX2 H4 = HX4 H6 = HX6
质量流量方程式 =========================
ZWG = (X2H2O-X1H2O)*M1M3
如果 FSPEC = 0, 则 { M3 = M4 } , 否则 { M3*(M6M3+ZWG+MSM3) = M4 }
M1 = M1M3*M3 M2 = (1+(ZWG+MSM3)/M1M3)*M1 M6 = M6M3*M3
如果 FSPEC=0, 则 { M5 = (M6M3+ZWG+MSM3)*M3 } 否则 { M5 = 0 }
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° 湿度子程序 确定在给定压力下的水的质量浓度， °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
湿度 (PHI,T,P,X) =====================
PS = Psat(t) PH2O= PS * PHI YH2O= PH2O/P XH2O= YH2O*MolH2O/MolSUM
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° 子程序 T_LIMIT 计算给定系统压力、温度和相对湿度下的湿球温度 °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° T_LIMIT (PHI,T,P,Xi) ===================
H = f (P,T,Xi) TLIM = T XLIM_H2O_G= f (P,TLIM) （最大蒸汽份额） XLIM_H2O = XLIM_H2O_G
跌代 {DH2O = (MLIM_H2O-M1H2O)/M1 DH2O = (XLIM_H2O-X1H2O)/(1.0-XLIM_H2O) HLIM= H1+DH2O*(CPWater*TLIM-LH2O) LH2O=水中的潜热 TLIM= f (HLIM,P) XLIM_H2O_L=f (P,TLIM) （最大水的份额）
如果 XLIM_H2O_L >0 则 { XLIM_H2O_G = XLIM_H2O_G-XLIM_H2O_L } 否则 { XLIM_H2O_G = f (P,TLIM) （最大蒸汽份额）
XLIM_H2O = XLIM_H2O_G
} 结束迭代
T_LIMIT = TLIM
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° 子程序 H2_M1M3 在给定的 M1 / M3 和给定的 1、3、4 点的热力学状态下， 计算冷却塔出口的焓 °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
H2_M1M3 (PHI1,T1,P1,H1,X1i,T3,P3,H3,T4,P4,H4,
T2 = T3
开始迭代 { CALL 湿度 (PHI=1,T2,P2=P1,X1i)
如果 INDI=0, 则 { M1M3 = M1M3N (= Ratio M1/M3) } 否则 { M1M3 来自 M1M3N, DENSITY12 , DENSITY12N 和 暖炉公式特征线 DTTVV = M1M3/M1M3ID/M1M3NR ZW = 特征线 (DTTVV) ZW =(DTTV+CC1*(DTTVV^0.3-DTTVV) +CC2*(DTTVV^1.3-DTTVV^2) )* (1+CC3*(T1-T1N)*0.01) DTT = ZW*DTTID*DTTNR T4 = T3-DTT H4 = f (P4,T4) }
冷却塔的能量平衡 ZW2 = (X2H2O-X1H2O)/(1-X2H2O) H2 = (H1+(H3-H4)/M1M3+(H4-LH2O)*ZW2)/(1-ZW2) T2 = f (H2,P2)
} 结束迭代
H2_M1M3 = H2
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° 子程序 M1M3_ID 计算理想冷却塔条件下的最小气水比 M1 / M3id °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
M1M3_ID (T1id,T3id,H1,H3,T4_LIMIT,X1i,X2i) T4id = T4_LIMIT T2id = T3id H1id = H1 H3id = H3 H2id = f (P2,T2id) H4id = f (P2,T2id)
冷却塔的能量平衡 ZW = (X2_H2O-X1_H2O)/(1-X2_H2O) M1M3_id = (H3id-H4id)/(H2id-H1id-(H4id-LH2O-H2id)*ZW) |
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显示选项 1 |
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