带填料的复合流闭式冷却塔是指在冷却塔中既有逆流热交换又有横流热交换,喷淋水首先与空气在盘管区呈逆流换热,温度升高后落入填料区与空气呈交叉流动换热。带填料的复合流闭式冷却塔相较于全盘管型冷却塔增加了填料区,在取得相同冷却效果的前提下初投资更低;相较于横流闭式冷却塔,其盘管区喷淋水与空气呈逆流换热,换热效果更好,即在相同盘管布置的情况下,逆流可得到更低的出口冷却水温。基于以上的考虑确定了带填料的复合流闭式冷却塔的可行性,并完成了结构设计、软件开发以及性能分析。首先,本文依据热质交换原理,在一定假设的基础上建立了盘管区与填料区的热质交换模型,并根据经验公式得到解析解;然后将结构设计流程转换为计算机语言,完成软件开发,用户通过输入已知参数即可得到复合流闭式冷却塔中盘管与填料的尺寸;最后笔者针对某一确定结构的复合流闭式冷却塔展开了性能分析。在结构设计时,气象参数为:干球温度为31.5℃,湿球温度为28℃,大气压为1.013?10~5Pa。冷却水量为250m~3/h,冷却水进口温度为45℃、出口温度为35℃。设计流程为:首先确定盘管尺寸,然后根据喷淋水的温升以及喷淋水量确定填料尺寸。无论是在计算盘管尺寸还是填料尺寸时,都存在假设的数值,笔者的计算思路是依据假设的数值求出盘管尺寸或填料尺寸后,验证假设的数值与实际运行工况下的数值是否在允许误差内,若在允许误差内即设计合理,否则就用实际数值代替假设数值重新计算,经过数次迭代循环最终输出结果。由于本课题设计的带填料的复合流闭式冷却塔的结构对称,所以在进行设计计算、软件开发以及性能分析时均采用一半数据,而另一半结构尺寸可通过镜像获得。进行结构设计之前,应明确冷却任务、冷却塔使用地的气象条件、喷淋密度、空气流量、盘管规格以及填料类型等参数。在计算时,由于循环终止条件设置的误差较小以及循环嵌套太多,有可能出现在设计者设定的条件下无法获取合适的尺寸等情况,此时笔者采取的是调整空气流量或喷淋密度,所以最后的结果有可能与输入参数存在一定的出入,使用软件时应明确这一点,具体流程图可查看第三章。最后进行性能分析是在固定冷却塔结构的前提下开展的,首先将它与复合型逆流式冷却塔进行对比,得出该课题设计的复合流闭式冷却塔虽然冷却水出口温度稍高,但是盘管与填料对空气的总阻力却较小;此外还分析了喷淋密度和冷却水量对复合流闭式冷却塔的影响。随着喷淋密度的增大,冷却水出口水温越来越低,冷却效率越来越高,而盘管区风机压头损失却会越来越大;随着冷却水量的增多,冷却效率越来越低,本课题设计的冷却塔结构冷却水量建议在198m~3/h~330m~3/h之间。