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湿式冷却塔作为工业水冷技术,在电力、石化等行业得到广泛应用,减少湿式冷却塔内蒸发损失是当前亟待解决的问题,采用热虹吸管技术减少湿式冷却塔蒸发损失具有良好的工程应用前景。但是该技术目前存在研究文献少,研究未考虑热虹吸管对冷却塔换热性能影响等不足。因此,为推动利用简捷的方案在保证冷却塔换热效果的同时实现更优的节水效率,本文以北京某燃气热电厂的机械通风逆流湿式冷却塔为例,对其增设热虹吸管进行节水改造,对增设热虹吸管逆流湿式冷却塔的换热与节水性能进行研究,以期为湿式却塔的节水研究提供一定的参考和指导。首先,本文利用ANSYS软件对北京某燃气热电厂的机械通风逆流湿式冷却塔建立三维模型,将模拟计算结果与实测数据对比,验证所建立数值模型的正确性,并对该冷却塔内的空气含湿量情况进行分析,验证后的模型及塔内空气含湿量参数分析为后续研究、对比分析提供可靠依据。其次,以该塔为基础,对其增设热虹吸管进行节水改造,利用ANSYS软件对增设热虹吸管的逆流湿式冷却塔进行模拟研究,通过与未设热虹吸管的湿式冷却塔对比,分析热虹吸管对塔内换热及节水性能的影响,研究发现夏季典型工况下,增设热虹吸管后湿式冷却塔出塔水温最大温升为0.51K,冬季典型工况下,增设热虹吸管后湿式冷却塔出塔水温最大温升为0.36K,可见热虹吸管对冷却塔的换热性能影响较小;夏季典型工况下,增设热虹吸管后冷却塔蒸发损失减少约23.30t/h,占原蒸发损失的46.23%,冬季典型工况下,增设热虹吸管后蒸发损失减少约24.56t/h,占原蒸发损失的57.29%,可见增设热虹吸管逆流湿式冷却塔具有良好的节水性能。最后,本文在完成增设热虹吸管逆流湿式冷却塔的换热与节水性能分析的基础上,变工况研究环境干球温度、环境风速、热虹吸管管间距及热虹吸管倾斜度对冷却塔性能的影响,为优化系统结构设计和运行的改善提供理论指导和方法,为其最优运行模式提供参考依据。研究表明换热性能与节水性能随环境干球温度的增加而减小;换热性能随环境风速的增大而减小,节水性能随风速的增大先增大后减小,一般在环境风速为1-4m/s时,换热性能与节水性能都较好;换热性能随管间距的增大而增大,随管倾斜度的增大而减小;节水性能随管间距的增大先增大后由于换热面积的减小而减小,随管倾斜度的增大先增大后减小。