技術領域

本申請涉及冷卻塔技術領域，特別是涉及基于集水區阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法。

背景技術

高位集水冷卻塔是一種新型節能冷卻塔。該塔與常規冷卻塔的主要區別在于：高位集水冷卻塔在淋水填料下部，即在原有淋水雨區，在較高位置處采用集水裝置將淋下的水截留并導出。

冷卻塔的阻力計算方法是冷卻塔熱力計算的核心之一，冷卻塔的阻力特性主要是指整塔及各結構阻力及其變化特征。帶雨區的常規自然通風逆流式冷卻塔的阻力由淋水填料、人字柱、梁柱支撐系統、配水系統、收水器、進風口、塔出口、淋水雨區等部分組成，冷卻塔的出口阻力僅占整個冷卻塔阻力的2%~5%，其余部分主要集中在進風口區域，一般雨區阻力占整個冷卻塔阻力的40%左右。

建造高位集水冷卻塔需要先計算出高位集水冷卻塔阻力，高位集水冷卻塔阻力包括集水裝置阻力，由于高位集水冷卻塔在填料區以下布置了集水裝置，而非常規冷卻塔布置的收水水池，因此相應的結構阻力特性也將有所差別。高位集水冷卻塔填料區以下至集水裝置之間的集水區域較小，區別于常規塔的雨區，因而此部分的集水裝置阻力計算方法在常規塔的計算方法中不存在，需要進行相關研究來確定集水裝置的阻力，并建造高位集水冷卻塔。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供基于集水區阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置和建造方法，以解決現有技術中由于常規冷卻塔中不存在集水裝置，無法計算集水裝置的阻力，從而無法得到高位集水冷卻塔阻力,而且不能建造高位集水冷卻塔的問題。

為了解決上述問題，本申請公開了基于集水區阻力高位集水冷卻塔阻力計算裝置，包括：

物理模型建造模塊，用于建立高位集水冷卻塔的物理模型；

斷面風速和淋水密度測量模塊，用于測量所述物理模型中集水裝置斷面風速和淋水密度；

試驗常數確定模塊，用于根據集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數；

集水裝置阻力計算模塊，用于根據集水裝置阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔集水裝置阻力；

高位集水冷卻塔阻力計算模塊，用于結合梁柱支撐系統阻力、配水系統阻力、收水器阻力、進風口區域阻力、塔出口阻力和集水裝置阻力，計算得到高位集水冷卻塔阻力。

優選的，所述物理模型與高位集水冷卻塔幾何相似；

所述物理模型的雷諾數達到阻力平方區。

優選的，所述試驗常數確定模塊，包括：

試驗建立子模塊，用于基于所述物理模型建立物理模型試驗和數值模型試驗；

試驗常數確定子模塊，用于通過模擬分析，結合所述物理模型試驗和數值模型試驗確定與斷面風速和淋水密度相對應的試驗常數。

優選的，所述集水裝置阻力計算公式為ζ_{集水裝置=}αV^aq+βV^b+c；

式中，ζ_集水裝置為集水裝置阻力，V為集水裝置斷面風速，q為淋水密度，α、β、a、b、c為試驗常數，-2≤α≤5，-2≤β≤5，-2≤a≤2，-2≤b≤2，-15≤c≤15。

優選的，包括：集水裝置阻力計算公式確定模塊，用于根據高位集水冷卻塔在不同集水裝置斷面風速和淋水密度下的阻力特性，并對所述物理模型試驗和數值模型試驗中測量得到的數據進行模擬分析，得到所述集水裝置阻力計算公式。

本申請還公開了基于集水區阻力高位集水冷卻塔建造方法，包括：

建立高位集水冷卻塔的物理模型；

測量所述物理模型中集水裝置斷面風速和淋水密度；

根據集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數；

根據集水裝置阻力計算公式計算得到高位集水冷卻塔集水裝置阻力；

結合梁柱支撐系統阻力、配水系統阻力、收水器阻力、進風口區域阻力、塔出口阻力和集水裝置阻力，計算得到高位集水冷卻塔阻力；

根據所述高位集水冷卻塔阻力，通過冷卻塔阻力抽力平衡計算，對高位集水冷卻塔中的梁柱支撐系統、配水系統、收水器、進風口區域、塔出口和集水裝置的結構尺寸進行修正；

根據修正后的結構尺寸建造高位集水冷卻塔。

優選的，所述物理模型與高位集水冷卻塔幾何相似；

所述物理模型的雷諾數達到阻力平方區。

優選的，所述根據集水裝置斷面風速和淋水密度確定試驗常數，包括：

基于所述物理模型建立物理模型試驗和數值模型試驗；

通過模擬分析，結合所述物理模型試驗和數值模型試驗確定與斷面風速和淋水密度相對應的試驗常數。