双曲线冷却塔加消声片设计计算书-完整版

双曲线冷却塔加消声片详细计算表,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基本参数,,,,,,,,,

1,循环水量,Qw,设计值,Qw=10000,m³/h,10000,设计工况下的循环水量,工艺要求,可修改

2,进水温度,t1,设计值,t1=40,℃,40,冷却塔进水温度,工艺要求,可修改

3,出水温度,t2,设计值,t2=32,℃,32,冷却塔出水温度,工艺要求,可修改

4,设计湿球温度,twb,设计值,twb=28,℃,28,当地夏季湿球温度,气象资料,可修改

5,设计干球温度,tdb,设计值,tdb=35,℃,35,当地夏季干球温度,气象资料,可修改

6,大气压力,P,设计值,P=101.3,kPa,101.3,当地大气压力,气象资料,可修改

7,淋水密度,q,设计值,q=10,m³/(m²·h),10,单位面积淋水量,经验值,可修改

8,基本风压,w0,设计值,w0=0.55,kN/m²,0.55,10m高度基本风压,GB50009-2012,可修改

9,风振系数,βz,设计值,βz=1.5,-,1.5,风振放大系数,GB/T50102-2014,可修改

10,混凝土弹性模量,E,查表值,E=30000,MPa,30000,C30混凝土弹性模量,GB50010-2010,

11,混凝土密度,ρc,查表值,ρc=25,kN/m³,25,混凝土自重密度,物理常数,

12,水的比热容,Cp,查表值,Cp=4.1868,kJ/kg·℃,4.1868,水的比热容,物理常数,

13,水的密度,ρw,查表值,ρw=1000,kg/m³,1000,水的密度,物理常数,4℃时

14,空气密度,ρa,查表值,ρa=1.25,kg/m³,1.25,空气密度,理想气体定律,标准状态

15,焓差,Δh,计算值,Δh=25.6,kJ/kg,25.6,空气焓差,焓湿图,进出口空气焓差

16,风机全压,P_fan,设计值,P_fan=800,Pa,800,风机设计全压,风机性能,可修改

二,,,,,,,,,

17,温差,Δt,计算值,Δt=t1-t2,℃,8,冷却温差,GB/T50102-2014,

三,,,,,,,,,

18,冷却负荷,Q,计算值,Q=Qw×1000×Cp×Δt/3600,kW,93040,总冷却负荷,GB/T50102-2014,

19,空气质量流量,Ga,计算值,Ga=Q/Δh,kg/s,3634.38,所需空气流量,能量平衡,自然通风

20,空气体积流量,Gv,计算值,Gv=Ga/ρa,m³/s,2907.50,空气体积流量,理想气体定律,

四,,,,,,,,,

21,淋水面积,A,计算值,A=Qw/q,m²,1000,冷却塔淋水面积,GB/T50102-2014,

22,塔底直径,D1,计算值,D1=√(4A/π)×1.1,m,39.25,塔底部直径,结构要求,考虑边缘系数

23,喉部直径,D2,计算值,D2=D1×0.65,m,25.51,喉部最小直径,双曲线特性,D2/D1=0.65

24,进风口高度,H1,计算值,H1=D1×0.3,m,11.78,进风口高度,通风要求,H1/D1=0.3

25,总高度,H,计算值,H=D1×3.2,m,125.60,冷却塔总高度,经验公式,H/D1=3.2

26,喉部高度,H2,计算值,H2=H×0.75,m,94.20,喉部高度,双曲线特性,H2/H=0.75

27,塔顶高度,H3,计算值,H3=H-H2,m,31.40,喉部至塔顶高度,结构要求,

五,,,,,,,,,

28,风压高度变化系数,μz,计算值,μz=(H/10)^0.3,-,2.136482387,120m高度系数,GB50009-2012,B类地面

29,体型系数,μs,查表值,μs=-0.6,-,-0.6,迎风面体型系数,GB/T50102-2014,

30,风荷载标准值,wk,计算值,wk=βz×μs×μz×w0,kN/m²,1.057558781,壳体风荷载,GB50009-2012,负压

六,,,,,,,,,

31,喉部半径,r0,计算值,r0=D2/2,m,12.75648743,喉部曲率半径,几何参数,

32,喉部壁厚,h,设计值,h=0.3,m,0.3,最小壁厚,构造要求,

33,临界压力,qcr,计算值,qcr=C×E×(h/r0)²,kPa,0.862789591,屈曲临界压力,Dunkerly公式,C=0.052

34,安全系数,K,计算值,K=qcr/|wk|,-,0.815831333,稳定安全系数,GB/T50102-2014,K≥5满足

35,稳定性判断,,判断值,K≥5,,不满足,稳定性要求,设计要求,

七,,,,,,,,,

36,冷却塔噪声源强,Lw,实测值,Lw=85,dB(A),85,冷却塔噪声源强,现场测量,

37,传播距离,r,设计值,r=20,m,20,噪声传播距离,厂界距离,

38,空气吸收系数,α,查表值,α=0.05,-,0.05,空气吸收系数,声传播理论,

39,几何发散衰减,ΔLd,计算值,ΔLd=20lg(r)+11,dB,37.02,几何发散衰减,声学理论,

40,空气吸收衰减,ΔLa,计算值,ΔLa=α×r,dB,1,空气吸收衰减,声学理论,

41,总衰减量,ΔLtotal,计算值,ΔLtotal=ΔLd+ΔLa,dB,38.02,总衰减量,声学理论,

42,厂界噪声预测,Lr,计算值,Lr=Lw-ΔLtotal,dB(A),46.98,厂界噪声预测值,声学计算,

43,噪声限值,Llimit,标准值,Llimit=55,dB(A),55,厂界噪声限值,GB12348-2008,

44,噪声超标量,ΔL,计算值,ΔL=Lr-Llimit,dB,-8.020599913,噪声超标量,标准要求,

45,降噪需求,,判断值,ΔL≤0,,满足,噪声达标要求,环保要求,

八,,,,,,,,,

46,消声片长度,l,设计值,,m,2,消声片有效长度,设计要求,

47,消声片厚度,d,设计值,,m,0.15,消声片厚度,构造要求,

48,消声片高,G,设计值,,m,,,,

49,通道高度,h,设计值,,m,0.2,气流通道高度,流体要求,

50,通道宽度,,设计值,,m,,,,

51,吸声材料吸声系数,α0,查表值,α0=0.8,-,0.8,吸声材料性能,材料测试,离心玻璃棉

52,消声系数,Ф(α0),计算值,Ф(α0)=1.66,-,1.66,消声系数,查表,α0=0.8时

53,通道周长,P,计算值,P=2×(l+h),m,4.4,通道截面周长,几何计算,

54,通道截面积,S,计算值,S=l×h,m²,0.4,通道截面积,几何计算,

53,消声量,ΔL,计算值,ΔL=Ф(α0)×(P/S)×l,dB,36.52,消声片消声量,阻性消声器公式,

54,安装消声片后噪声,Lr_new,计算值,Lr_new=Lr-ΔL,dB(A),10.46,处理后厂界噪声,声学计算,

55,降噪效果判断,,判断值,Lr_new≤Llimit,,满足,降噪效果要求,设计目标,

九,,,,,,,,,

56,材料密度,ρ,查表值,ρ=200,kg/m³,200,吸声材料密度,材料性能,

57,重力加速度,g,常数,g=9.81,m/s²,9.81,重力加速度,物理常数,

58,单位长度重量,q,计算值,q=ρ×d×h×g,N/m,58.86,消声片单位重量,结构计算,

59,支撑间距,L,设计值,L=1.0,m,1,支撑点间距,结构要求,

60,最大弯矩,Mmax,计算值,Mmax=q×L²/8,N·m,7.3575,最大弯矩,材料力学,简支梁

61,截面惯性矩,I,计算值,I=h×d³/12,m⁴,0.00005625,截面惯性矩,材料力学,

62,截面抵抗矩,W,计算值,W=h×d²/6,m³,0.00075,截面抵抗矩,材料力学,

63,最大应力,σmax,计算值,σmax=Mmax/W,Pa,9810,最大弯曲应力,材料力学,

64,材料许用应力,σallow,标准值,σallow=1.5×10^6,Pa,1500000,材料许用应力,材料标准,

65,强度安全系数,K,计算值,K=σallow/σmax,-,152.9051988,强度安全系数,设计要求,

66,强度判断,,判断值,K≥2.0,,满足,强度安全要求,结构安全,

十,,,,,,,,,

,消声片,n,计算值,n=π×D1/(d+h),,352,,,

67,气流速度,v,计算值,v=Gv/(n×S),m/s,20.64985795,气流通过速度,流体力学,n=100片

68,雷诺数,Re,计算值,Re=v×h/ν,-,275331.4394,雷诺数,流体力学,ν=1.5e-5m²/s

69,摩擦系数,f,计算值,f=0.04,-,0.04,摩擦系数,经验公式,

70,沿程阻力损失,ΔP1,计算值,ΔP1=f×(l/h)×(ρa×v²/2),Pa,106.6041584,沿程阻力损失,流体力学,

71,局部阻力系数,ξ,查表值,ξ=1.5,-,1.5,局部阻力系数,经验数据,

72,局部阻力损失,ΔP2,计算值,ΔP2=ξ×(ρa×v²/2),Pa,399.7655939,局部阻力损失,流体力学,

73,总阻力损失,ΔP_total,计算值,ΔP_total=ΔP1+ΔP2,Pa,506.3697523,消声片总阻力损失,流体力学,

74,阻力损失限值,ΔPlimit,设计值,ΔPlimit=200,Pa,200,阻力损失限值,风机能力,

75,阻力损失判断,,判断值,ΔP_total≤ΔPlimit,,不满足,阻力损失要求,系统要求,

十一,,,,,,,,,

76,有效全压,P_eff,计算值,P_eff=P_fan-ΔP_total,Pa,293.6302477,扣除阻力后的有效全压,系统计算,

77,风量影响系数,K_v,计算值,K_v=√(P_eff/P_fan),-,0.605836454,风量变化系数,风机定律,P∝v²

78,原设计风量,Gv_original,计算值,Gv_original=Ga/ρa,m³/s,2907.5,未安装消声片时风量,原始设计,

79,实际风量,Gv_actual,计算值,Gv_actual=Gv_original×K_v,m³/s,1761.469491,安装消声片后实际风量,修正后,

80,风量变化率,ΔGv_rate,计算值,ΔGv_rate=(Gv_actual-Gv_original)/Gv_original×100%,%,-39.41635455,风量变化百分比,相对变化,

81,风量影响判断,,判断值,|ΔGv_rate|≤5%,,不满足,风量变化控制要求,设计要求,≤±5%

82,空气流量减少量,ΔGa,计算值,ΔGa=(Gv_actual-Gv_original)×ρa,kg/s,-1432.538136,空气质量流量变化,质量守恒,

83,传热系数影响系数,K_k,计算值,K_k=(Gv_actual/Gv_original)^0.8,-,0.669706203,传热系数变化系数,经验公式,k∝v^0.8

84,原设计冷却温差,Δt_original,计算值,Δt_original=t1-t2,℃,8,未安装消声片时温差,原始设计,

85,修正后冷却温差,Δt_corrected,计算值,Δt_corrected=Δt_original/K_k,℃,11.94553665,考虑风量变化后的温差,传热修正,

86,实际出水温度,t2_actual,计算值,t2_actual=t1-Δt_corrected,℃,28.05446335,安装消声片后实际出水温度,最终温度,

87,温度升高值,Δt_rise,计算值,Δt_rise=t2_actual-t2,℃,-3.945536654,出水温度升高量,温度变化,

88,温度影响判断,,判断值,Δt_rise≤1.0℃,,满足,温度升高控制要求,设计要求,≤1.0℃

89,风量影响评价,,综合判断,,,不满足,风量变化影响,综合评估,

90,温度影响评价,,综合判断,,,满足,温度变化影响,综