(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211217526.6 (22)申请日 2022.10.04 (71)申请人 宋保红 地址 558000 贵州省黔 南布依族苗族自治 州都匀市剑江北路58号附12号 (72)发明人 宋保红　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种冷却塔综合 性能的准确评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种冷却塔综合性能的准确 评价方法， 建立了含水损失修正系数Kw的冷却塔 动态综合性能分析模型与综合性能评价的方法， 由基于包含水损失修正系数Kw的3变量热性能评 价模型、 基于水量损失的综合性能分析模型、 基 于空气流量的综合性能分析模型、 基于气水比λ 的综合性能分析模型和基于冷却数的综合性能 分析模型对冷却塔进行评价； 或编制计算机程序 或软件模块与数据自动采集系统相结合， 获得冷 却塔运行的实时数据， 评价运行中的冷却塔动态 综合性能的耗水、 通风性能和通风的能耗性能、 冷却水温降、 总热、 空气 焓变、 冷却数、 气水比、 飘 滴损失和冷却效率指标， 给出冷却塔动态综合性 能评价的结果， 提出运行在高效冷却前提下的节 能、 节水的建议。 权利要求书6页 说明书17页 附图5页 CN 115481541 A 2022.12.16 CN 115481541 A 1.一种冷却塔综合性能的准确评价方法， 包括含水损失修正系数Kw的冷却塔动态综合 性能分析模型和冷却塔动态综合性能评价的方法； 其特征在于： 所述的含水损失修正系 数 Kw的冷却塔动态综合性能分析模型包括基于包含水量损失修正系数Kw的3变量热平衡模型、 基于水量损失的综合性能分析模 型、 基于空气流量的综合性能分析模 型、 基于气水比λ 的综 合性能分析模型、 基于Me数的综合性能分析模型构成； 所述基于包含水量损失修正系数Kw 的3变量热平衡模型包括环境初始空气分析模型、 包含修正系数的水平衡微分方程、 包含水 损失修正系数Kw的3变量热平衡模型、 传热传质、 飘滴损失的模型、 热性能及冷却效率分析； 由以上所述的分析模型获得被测试冷却塔的数据计算结果， 再由所述冷却塔动态综合性能 评价包括水量损失(本发明如未加说明 ‘水量损失 ’指的是塔出口的蒸发和飘滴损失； 下文 简称‘水损失’)、 空气流量(下文简称 ‘空气流’)塔的进、 出口空气焓的变化(下文简称 ‘空气 焓变’)、 循环水温度降(下文简称 ‘水温降’)、 总热交换量(下文简称 ‘总热’)、 气水比、 冷却 数(Me数)和飘滴损失以及冷却效率9项指标， 并给出评价建议， 以实现对冷却塔的动态综合 性能评价。 2.根据权利要求1所述的冷却塔综合性 能的准确评价方法， 其特征在于： 所述基于包含 水量损失修正系数Kw的3变量热平衡模型依次由环境初始空气分析模型、 包含修正系数的 水平衡微分方程、 包含水损失修正系数Kw的3变量热平衡模型、 传热传质、 飘滴损失的模型、 热性能及冷却效率分析组成如下： a)环境初始空气分析模型： 环境空气温度对应的饱和水蒸气压力计算采用式(1)如下： 式中： P"是饱和水蒸气压力(kPa)、 T是开尔文温度(K)； 环境空气湿度比d1(kg/kg DA)的计算采用方程(2)： 式中： 为空气相对湿度； P为大气压(Pa)； 湿空气的焓i1(kJ/kg)采用如下 方程(3)： i＝1.005t+d(2500.8+1.842 t)                              (3) 式中： i为空气焓(kJ/kg)、 t为空气干球温度(℃)、 d为空气湿度比(kg/kg  DA)； 湿空气的密度采用如下 方程(4)计算： 式中： ρ 为湿空气的密度(kg/m3)； b)包含修正系数的水平衡微分方程 根据含修 正系数的水平衡微分方程(5)， 水量损失描述如下 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115481541 A 2式中dhw(m/h)为集水池液位变化、 Aα(m2)为集水池表面积、 dE(m3/h)为塔出口失水变化、 W1(m3/h)为补水量、 dM(m3/h)总水量损失、 dD(m3/h)为排污损失、 dF(m3/h)为泄漏损失； Kh为 修正系数； w1为重复利用水量或称为回用水量(m3/h)； 如果液位上升， Aα*dhw变为负值； 否 则， 符号为正； 当没有排污损失和泄漏损失时， 总 水量损失等于塔出 口水量损失； 当循环水 系统存在排污损失， 或泄漏损失并能被测量时， 这个方程 也适用于这种条件下的计算； c)包含水损失修 正系数Kw的3变量热平衡模型 空气流量由式(6)计算， G＝A υ ρ                                                   (6) 其中G(kg/s)为空气流量、 A(m2)为淋水面积、 υ(m/s)为塔内风速、 ρ(kg/m)为塔内空气密 度， 由式(14)和式(4)迭代得到； 冷却塔内的空气流 量与循环水流 量的比λ按式(7)计算: λ＝G/W                                                   (7) 采用能量平衡原理的热平衡方程， 假设同时进入微分单元的空气焓增量等于 内部水的 热损失； 当进入微分单元的水量为W(kg/s)时， tw1(℃)为进水温度； 进入微分单元的热量是 Wctw1， 微分单元中剩余水的热含量为(W –dE)(tw1–dtw)c,dtw(℃)是水温降的变化， 微分单元 水的总热损失为 Wctw1–(W–dE)(tw1–dtw)c， 得如式(8)所示热平衡方程， dQ＝Gdi＝Wcdtw+c(tw1‑dtw)dE                       (8) 冷却塔内的热质交换根据包 含水损失修 正系数Kw的3变量热平衡模型如式(9)所示： 式中， c(kJ/kg ·℃)为水的比热、 di(kJ/kg)为空气焓变； Kw是水损失修正系数， 如式 (10)所示； 式(9)分离变量并积分获得式(1 1): 式中， 右边的部份被称为特征数， 并用Me ’表示， 指的是根据设计冷却塔的尺寸确定所 需要达到的冷却效果， 如式(12)所示； 式(11)的左边是被称为冷却数， 用Me表示， 指的是根据热负荷确定所能达到的冷却效 果， 如式(13)所示； 在冷却塔设计条件下， 当给定热负荷 即塔的进、 出口水温和循环水流量， 计算冷却数并 与冷却塔的特 征数相等， 并确定冷却塔在设计条件下的尺寸；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115481541 A 3