冷空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入冷卻塔,穿過雨區(qū)、填料、配水系統(tǒng)、收水器,從塔出口排出。在空氣穿過這些部件時(shí)產(chǎn)生阻力,這部分阻力靠塔的抽力來克服,故阻力和抽力相平衡。
如果塔的總阻力系數(shù)己知,則用式(5-5)可求得V0,塔的風(fēng)量可以求得,再聯(lián)合傳熱公式一起即可進(jìn)行塔的水溫計(jì)算。
1952年契爾頓提出了一種自然通風(fēng)逆流式冷卻塔的設(shè)計(jì)方法,繞過塔的抽力及阻力計(jì)算。根據(jù)對已建塔的測試結(jié)果來設(shè)計(jì)相似的新塔。1961年R·F·瑞世(Risk)在英國中央電力研究所的試驗(yàn)設(shè)備上,給出了從填料上落下的水滴阻力系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果:
如果填料阻力中已包括了淋水阻力,則可令式中只包括垂直方向的參數(shù),沒有包括空氣在水平方向運(yùn)動的影響,如塔的徑向的影響,所以式主要反映了逆流塔中雨區(qū)的垂向阻力。此外,文獻(xiàn)中指出試驗(yàn)資料很分散,這是可以理解的,因?yàn)楝F(xiàn)場測量淋水阻力很困難。
鑒于在工業(yè)塔上直接測量全塔的通風(fēng)阻力系數(shù)很因難,所以迄今未見到有系統(tǒng)的阻力系數(shù)測量結(jié)果發(fā)表,所以現(xiàn)有的阻力研究成果主要來自室內(nèi)試驗(yàn)。
把一個(gè)工業(yè)塔按比尺縮小在室內(nèi)進(jìn)行濕塔試驗(yàn)是不可能的,主要是雨區(qū)無法模擬。所以,所有的室內(nèi)冷卻塔阻力試驗(yàn)都是干塔試驗(yàn),不放水,室內(nèi)試驗(yàn)中,塔體、人字柱都按比尺縮小,填料、收水器等因無法按比尺縮小。而采用等阻力系數(shù)構(gòu)件來代替,只有雨區(qū)無法模擬,成為試驗(yàn)研究的難點(diǎn),也成為幾十年來不斷探索的課題。
冷卻塔的阻力計(jì)算,現(xiàn)在仍然走著兩條路,一條是把進(jìn)風(fēng)口、人字柱、雨區(qū)、梁柱、填料、配水、收水器、塔出口等各部分的氣流阻力相加;另一條是求塔的整體阻力。因?yàn)楦鱾€(gè)部件的氣流相互干擾,無法絕對分開,所以采取各部分阻力相加的辦法,不盡合理。應(yīng)盡量求塔的整體綜合阻力。以下將敘述各部件的阻力及綜合限力的計(jì)算方法。