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1、中国工程建设标准化协会标准消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块性能试验规程Specificationforperformancetestofmoduleofwater-savingplumeabatementmechanical-draftcoolingtowerT/CECS*-20*主编单位:江苏海鸥冷却塔股份有限公司中国水利水电科学研究院批准单位:中国工程建设标准化协会执行日期：20*年*月*日（征求意见稿）*出版社前言根据中国工程建设标准化协会2021年第二批协会标准制订、修订计划（草案）意见的通知，制订本规程。本规程共分6章，主要技术内容包括：总则、术语、试验装置及测试仪器、试验要求和流程、
2、试验结果、数据记录和试验报告。本规程由中国工程建设标准化协会工业给水排水专业委员会归口管理，由江苏海鸥冷却塔股份有限公司负责解释。本规程在执行过程中如有意见或建议，请寄送至江苏海鸥冷却塔股份有限公司（江苏省常州市武进经济开发区祥云路16号，邮编213149）o主编单位：江苏海鸥冷却塔股份有限公司中国水利水电科学研究院参编单位：西安热工研究院有限公司国能浙江宁海发电有限公司深圳中广核工程设计有限公司中化工程沧州冷却技术有限公司山东贝诺冷却设备股份有限公司主要起草人：包冰国胡九如赵顺安宋小军王明勇冯立国胡剑曹永旺陈静李子龙高金城主要审查人员：待定1 总则(5)2 术语(6)3 试验装置及测试仪器(
3、8)3.1 试验装置(8)3.2 测试仪器及测点(10)4试验要求和流程(8)5试验结果(11)5.1 计算公式(11)5.2 热力阻力特性(14)6数据记录和试验报告(18)本规程用词说明(20)附：条文说明(21)Contents1 Generalprovisions(1)2 Terms(2)3 Testdevices,instrumentsandmeasurements(4)3.1 Testdevices(4)3.2 Instrumentsandmeasurements(6)4 Requirementsandprocedureoftest(8)5 Testresults(11)5.1 Z
4、alCUIatlonformulas(11)5.2 Thermalandresistanceperformance(14)6 Datarecordsandtestreport(18)Explanationofwordinginthisspecification(20)Addition：Explanationofprovisions(21)1.0.1为了规范消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块性能试验装置、试验仪器、试验流程和试验数据处理方法，制定本规程。1.0.2本规程适用于消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块的热力阻力性能试验，其他消雾节水的冷凝模块也可适用。1.0.3消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块的试
5、验，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1冷凝模块式消雾节水机械通风冷却塔modularplumeabatementmechanical-draftcoolingtower同时布置有冷凝模块和淋水填料，利用环境的冷空气与湿区的湿热空气进行间壁式换热，实现湿热空气冷凝，从而起到消雾节水作用的机械通风冷却塔。2.0.2冷凝模块condensationmodule利用环境的冷空气对湿区的湿热空气进行冷凝的间壁式换热模块。2.0.3冷凝模块投影面积projectionareaofcondensationmodule冷凝模块单片成型片投影后的面积。2.0.4冷通道coldch
6、annel冷凝模块中环境的冷空气经过的通道2.0.5热通道heatchannel冷凝模块中湿区的湿热空气经过的通道。2.0.6冷通道迎面风速airwindwarddesignvelocityofcoldchannel参与换热的环境冷空气通过冷凝模块有效平面区域内的平均流速。2.0.7热通道迎面风速airwindwarddesignvelocityofheatchannel参与换热的湿区湿热空气通过冷凝模块有效平面区域内的平均流速。2.O.8冷通道空气进口airinletofcoldchannel冷凝模块冷通道环境冷空气的入口。2.0.9冷通道空气出口airoutletofcoldchannel
7、冷凝模块冷通道环境冷空气加热后的出口。2.0.10热通道空气进口airinletofheatchannel冷凝模块热通道湿热空气的入口。2.0.11热通道空气出口airoutletofheatchannel冷凝模块热通道湿热空气冷凝后的出口。2.0.12总传热系数heattransmissioncoefficient冷凝模块单位投影面积、每度对数平均温差所能散发的热量。2.0.13热平衡相对误差relativeerrorofheatbalance湿区的湿热空气散发的热量测量值与环境冷空气获得的热量测量值的差值与散热量之比，用百分比闾表示。3试验装置及测试仪器1.1.1 装置1.1.2 冷凝模块
8、式消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块性能试验装置,如图3.1.1示，试验装置应包含下列部分组成：1通风系统；2循环水系统：3加热设备；4测量仪表及数据采集系统；5试验段；图3.L1冷凝模块式消雾节水机械通风冷却塔菱形冷凝模块性能试验装置示意图1一蒸汽锅炉；2水池；3水泵；4一循环水进水管；5一循环水出水管；6填料；7配水系统；8收水器；9一干冷段进风口；10一干冷段鼓风机；11一干冷段调节风阀；12一湿冷段进风口；13一气候控制室；14一湿冷段调节风阀；15可调节风门；16一隔板；17一封板；18菱形冷凝模块；19一风机段；20出风口；21一回流风管；22一回流调节风阀；23一循环水进口温度；24
9、一循环水出口温度；25一循环水量；26湿冷段风速；27一湿冷段进口干球温度；28干冷段风速；29冷凝模块冷通道进口空气干湿球温度；30冷凝模块冷通道出口空气干湿球温度；31冷凝模块热通道进口空气干湿球温度；32冷凝模块热通道出口空气干湿球温度；33一出塔混合空气干湿球温度；34冷凝模块冷通道阻力；35冷凝模块热通道阻力图3.1.2冷凝模块式消雾节水机械通风冷却塔矩形冷凝模块性能试验装置示意图1一蒸汽锅炉；2水池；3水泵；4一循环水进水管；5一循环水出水管；6填料；7配水系统；8收水器；9一干冷段进风口；10一干段鼓风机；11一干冷段调节风阀；12一湿冷段进风口；13一气候控制室；14湿冷段调节
10、风阀；15封板；16隔板；17矩形冷凝模块；18一风机段；19一出风口；20一回流风管；21一回流调节风阀；22一循环水进口温度;23一循环水出口温度；24一循环水量；25湿冷段风速；26一湿冷段进口干球温度；27干冷段风速;28冷凝模块冷通道进口空气干湿球温度；29冷凝模块冷通道出口空气干湿球温度；30冷凝模块热通道进口空气干湿球温度；31冷凝模块热通道出口空气干湿球温度；32一出塔混合空气干湿球温度；33冷凝模块冷通道阻力；34冷凝模块热通道阻力1.1.3 通风系统可采用抽风方式。通风系统应符合下列规定：1 冷通道空气进口迎面风速可调节范围应包含0.5ms5.Om/s；2热通道空气进口迎面
11、风速可调节范围应包含0.5ms5.Om/s；3试验段面的边长比不应大于2,且面积不应小于2113.1.3数据采集可采用电子方式采集，也可采用人工读数方式记录。3. 2测试仪器及测点3. 2.1所有试验用测量仪表必须经过计量部门核验合格，并应在规定的有效期内。4. 2.2循环水流量可采用电磁流量计或孔板，测量位置与仪表应满足下列要求：1流量测量精度不应低于L5%；2流量测点位置应满足上游直段大于10倍管径，下游直段应大于5倍管径的要求。5. 2.3温度可采用伯电阻温度计、水银温度计或其它温度测量仪表，仪表精度应满足表3.2.3的规定。表3.2.3温度测量仪表的精度要求名称精度分辨率湿冷段进口空气
12、干湿球温度0.20.1冷凝模块进、出口空气干湿球温度0.20.1进、出水温度0.20.16. 2.4冷凝模块冷、热通道出口空气温度应采用多点测量方式，测点应布置在冷凝模块出口断面后50OToOOmm位置。每个测点代表相同的通风面积，测点数量不应少于4个。7. 2.5冷凝模块冷、热通道进口空气温度应采用多点测量方式，测点可布置在冷凝模块进口断面前500TOOOmm位置，测点数量不应少于2个。8. 2.6空气流速测点宜布置在试验段上的进风侧，空气流速测量可采用毕托管，也可采用叶轮式风速仪。测量仪表应符合下列规定：1仪表的挡风面积不应大于测量断面的L5%。；2仪表精度不应低于196。9. 2.7冷凝
13、模块冷、热通道的通风阻力测点宜布置在冷、热通道前后通道断面上，距离冷凝模块宜为30Omm50Onln1。测量仪表可采用电子微压计或补偿式微压计，分辨率不应大于IPa,精度不应低于1%。10. 2.8大气压力测量宜采用盒式压力计，精度不应低于1级。4试验要求和流程11. 0.1冷凝模块试验参数应调整稳定后进行试验，试验的参数组合及允许波动范围宜按表4.0.1规定的参数范围进行确定。表4.0.1冷凝模块试验参数范围项目试验范围同工况每次测量允许波动范围湿冷段进口空气干球温度520C0.5循环水进口水温3545C0.5湿冷段风速05ms0.lms干冷段风速05ms0.lms冷凝模块冷通道进口空气干球
14、温度520C0.5冷凝模块热通道进口空气干球温度3040C0.5冷凝模块冷通道阻力试验确定2Pa冷凝模块热通道阻力试验确定2Pa4.0.2冷凝模块试验工况可按表4.0.2规定的工况参数进行组合。表4.0.2冷凝模块试验工况表序号冷通道迎面风速(11lS)热通道迎面风速(ms)11.01.022.02.033.03.044.04. 0.3各工况内相同参数的测量次数和时间间隔不应少于表4.0.3中的规定。表4.0.3各参数测量的时间间隔和次数参数名称测量次数时间间隔（分钟）大气压1循环水进口温度33循环水出口温度33循环水量33湿冷段风速33湿冷段进口空气干球温度33干冷段风速33冷凝模块冷通道进
15、口空气干湿球温度33冷凝模块冷通道出口空气干湿球温度33冷凝模块热通道进口空气干湿球温度33冷凝模块热通道出口空气干湿球温度33出塔混合空气干湿球温度33冷凝模块冷通道阻力33冷凝模块热通道阻力334. 0.4试验数据热平衡相对误差计算值W5%时，测量数据为有效数据。4. 0.5试验操作流程应包括下列内容：1检查仪器设备处于正常状态；2按规范布置安装仪器设备；3启动加热设备，将水加热至试验工况要求的温度；4开启循环水泵，开启通风设备；5根据所需工况调节各个变化参数，进行测量及记录数据;6关闭加热系统；7试验完毕关闭所有仪器设备，并切断电源。(5.1.2)(5.1.3)(5.1.4 )5试验结果
16、5.1 计算公式5.1.1 热平衡误差应按下式计算：W1(h.-A,2)-A0=1-型100%(色-%)式中：Ao热平衡误差();心冷通道干空气质量流量，kg/s；Q热通道干空气质量流量，kg/s；hl热通道空气进口焙值，kJ/kg；A12热通道空气出口焰值，kJ/kg；ci冷通道空气进口焙值，kJ/kg；c2冷通道空气出口焰值，kJ/kgO5.1.2冷通道空气质量流量按下式计算：%=Ge式中：G冷通道进口空气风量，m3s;P1冷通道进口干空气密度，kgm3o5.1. 3热通道干空气质量流量按下式计算：%=。202式中：G2热通道进口空气风量，m3s;P2热通道进口干空气密度，kgm3o5.1
17、.4干空气密度应按下式计算：二(PO-(PG287.14(273.15+式中：P干空气密度，kgm3;空气相对湿度，%;空气干球温度，C；p与空气干球温度。相应的饱和蒸汽压力，kPaO5. 1.5空气焰值应按下式计算：h=LOO5。+0.622X(2500+1.842。)一Pt).(5.1.5)PO-(PPe式中：h空气焰值，kJ/kg;空气干球温度，C；Po大气压力，kPaO5.1. 6空气的相对湿度应按下式计算：p；-0.OOO662po-)-：(5.1.6)Pe式中：空气相对湿度，%;空气干球温度，C;r空气湿球温度，C;Pe与空气干球温度6相应的饱和蒸汽压力，kPa；E与空气湿球温度T
18、相应的饱和蒸汽压力，kPa。5.1.7饱和空气的蒸汽压力应按下式计算：IgP；=2. 0057173 - 3. 142305IO3,273. 15 + tIO3 373. 15,(5.1.7)8.2 1g373.15273. 15 + t-0. 0024804 (100 - t)式中：p与空气干球温度。相应的饱和蒸汽压力，kPa；t温度，o5.1.8冷凝模块的总传热系数可采用对数平均温差法进行计算:(5.1.8)K(%-以)4n式中：K7冷凝模块单片的投影面积对应的冷凝模块总传热系数,W/(m2oc);4冷凝模块的单片的投影面积，11ln冷凝模块对数平均温差，5.1.9冷凝模块对数平均温差应按
19、下式计算：式中：热通道出口空气干球温度与冷通道进口空气干球温度差，C；r热通道进口空气干球温度与冷通道出口空气干球温度差，。5.1.10冷凝模块的总传热系数也可采用传热有效度-传热单元数的方法(-NTU法)进行计算:=1-e-A7F(5.1.10)式中：传热有效度；NTU传热单元数。5.1.11 传热有效度应按下式进行计算：=(5.1.11)QX式中：Q冷凝模块实际传热量，kJ/s；Qz冷凝模块最大可能传热量，kJ/so5.1.12 冷凝模块实际传热量、最大可能传热量应按下式进行计算:。=北也-图)。3=%C*2TP5,1.12)式中：黑冷通道干空气质量流量，kg/s；能冷通道空气进口焙值，k
20、J/kg；hc2冷通道空气出口焰值，kJ/kg；Cp空气的比热，G=l.005kJ(kgoC);tl冷凝模块冷通道进口空气干球温度，C；t2一冷凝模块热通道进口空气干球温度，。5.1.13冷凝模块的总传热系数应按下式进行计算：NTU(X1000)K=J(5.1.13)ZAZ式中：K2冷凝模块单片的投影面积对应的冷凝模块总传热系数,W/(m20C);4冷凝模块的单片的投影面积，m2。5.2热力阻力特性5. 2.1冷凝模块的总传热系数应按最小二乘法试验数据整理成经验公式5.2.1。K=An(5.2.1)式中：Kz与冷凝模块单片的投影面积对应的冷凝模块总传热系数,W/(m2oC);叫通过冷凝模块的冷
21、通道空气质量流速，kg(m2s);%通过冷凝模块的热通道空气质量流速，kg(m2s)；A热力试验系数；A,A2热力试验指数。6. 2.2冷凝模块的冷通道空气质量流速按下式计算：mX=凡乂(522)式中：叫通过冷凝模块的冷通道空气质量流速，kg(m2s)；Px通过冷凝模块的冷通道入口空气密度，kg/m3；Vx通过冷凝模块的冷通道入口迎风面空气流速，m/so5. 2.3冷凝模块的热通道空气质量流速按下式计算：m2=PJ2(5.2.3)式中：n%通过冷凝模块的热通道空气质量流速，kg(m2s)；Pa2通过冷凝模块的热通道入口空气密度，kg/m3；V2通过冷凝模块的热通道入口迎风面空气流速，m/so5
22、.2.4求解524可获得式521中的热力试验系数与热力试验指数。aN+J1%+47=zaZX+4Z/+4z盯=EXZay+4y+4/=Yyza=Ig4(5.2.4)X=IgRly=Ig加2Z=IgKZ5. 2.5冷凝模块的冷通道通风阻力应按最小二乘法把试验数据整理成经验公式5.2.5。组=BVl(5.2.5)Pal式中：冷凝模块冷通道的通风阻力，Pa；Pal通过冷凝模块的冷通道入口空气密度，kg/m3；Vx通过冷凝模块冷通道空气进口的迎面风速，m/s；B阻力试验系数；B1阻力试验指数。5.2.6空气密度应按下式计算：一四N警、(5.2.6)式中：ptt空气密度，kgm3;空气相对湿度，%;空气
23、干球温度，C；与空气干球温度。相应的饱和蒸汽压力，kPa。5.2.7求解5.2.7可获得式5.2.5中的阻力试验系数与阻力试验指数。aN+BEX=EyaZX+4Z/=ZXy,Mlgq(5.2.7)X=Ig4P=Ig组Pal5. 2.8冷凝模块的热通道通风阻力应按最小二乘法把试验数据整理成经验公式5.2.8。组=CV(5.2.8)A2式中：S冷凝模块热通道的通风阻力，Pa；P&通过冷凝模块的热通道入口空气密度，kg/m3；V2通过冷凝模块热通道空气进口的迎面风速，m/s；C阻力试验系数；G阻力试验指数。5.2.9求解5.2.9可获得式528中的阻力试验系数与阻力试验指数。(5.2.9)aN+GZ
24、*=yZX+qZ2=Zxya=IgClx=Ig/1p2y=Ig-226数据记录和试验报告6. 0.1记录数据应包括下列内容：1大气压；2循环水进口温度；3循环水出口温度；4循环水量；5湿冷段风量；6湿冷段干湿球温度；7干冷段风量；8冷凝模块冷通道进口空气干湿球温度；9冷凝模块冷通道出口空气干湿球温度；10冷凝模块热通道进口空气干湿球温度；H冷凝模块热通道出口空气干湿球温度；12出塔混合空气干湿球温度；13冷凝模块冷通道阻力；14冷凝模块热通道阻力。6.0.2试验宜采用纸质记录保存。每张记录表格或文件应包含下列内容：1试验日期；2试验地点；3试验人员签名；4试验环境；5生产厂商名称；6冷凝模块材
25、质、规格、型号；7冷凝模块的主要尺寸和参数。6.0.3试验报告应包括下列内容：1报告编号、样品名称、签发日期；2冷凝模块名称、规格、型号、材质、片距、数量、尺寸;3委托单位的名称、地址、联系人、联系方式；4试验项目及依据；5试验用仪表设备及编号；6试验结果；7试验数据；8试验与审核人员签字。6. 0.4试验报告应加盖资质章。本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许
26、可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可工2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合的规定”或“应按执行”。中国工程建设标准化协会标准消雾节水机械通风冷却塔冷凝模块性能试验规程TCECS*-20*条文说明1总则(27)3试验装置及测试仪器(28)3.1 试验装置(28)3.2 测试仪器及测点(28)4试验要求和流程(29)5试验结果(30)6数据记录和试验报告(31)Contents1Generalprovisions(27)3 Testdevices,instrumentsandmeasurements(28)3.1
27、Testdevices(28)3.2 Instrumentsandmeasurements(28)4 Requirementsandprocedureoftest(29)5 Testresults(30)6 Datarecordsandtestreport(31)1总则1.O.2本规程是针对于冷凝模块式消雾节水机械通风冷却塔中的菱形和矩形冷凝模块的热力阻力性能试验而编制的，其它型式的冷凝模块也可参照本规程开展性能试验。自然塔的冷凝模块也适用于本规程。机械通风冷却塔冷凝模块热通道迎面风速为2.0-3.Oms,自然塔冷凝模块热通道迎面风速为0.5-1.5ms03试验装置及测试仪器3.1 试验装置3
28、. 1.1本条文给出试验装置的总体要求，实际操作时可按本规程要求进行试验装置设计建设。如：需要有干冷段、湿冷段、干冷段进风口、干冷段调节风阀、湿冷段进风口、湿冷段进风阀、可调节风门等；加热设备可选用蒸汽锅炉也可选用热水锅炉；循环水系统至少要有循环水进水管、进水阀门、循环水出水管、循环水泵等。4. 1.23.1.3条文主要是根据目前模块的尺寸和参数对试验设备的能力方式提出建议和要求。3.2测试仪器及测点3. 2.13.2.8本条纹对设备中进行测量的参数的位置和采用仪表提出的要求。4试验要求和流程4. 0.1本条规定是对试验的参数控制范围提出要求，热通道进口空气干球温度控制范围是根据实际项目中，冷
29、凝模块热通道在消雾工况运行下的实际温度范围。5. 0.2本条规定的试验工况是根据实际工程中冷凝模块的冷通道和热通道迎面风速的设计值提出的基本要求，具体可根据需求进行工况的增加和调整。5. 0.3本条规定是对试验参数的测量提出要求。4.0.5本条规定是开展试验的主要流程，在采用时还可根据实验室设备等情况做细化。5试验结果5.1.85.1.13该部分规定了冷凝模块总传热系数的计算方法。可按照对数平均温差法和传热有效度-传热单元数（NTU法）的方法进行计算。对数平均温差法是在测试了冷凝模块冷、热通道的进出口空气干球温度后，求得实际总的传热量和对数平均温差后，通过公式5.1.8即可求得总传热系数。而传
30、热有效度-传热单元数（NTU法）是根据冷凝模块的实际传热量和最大可能传热量先计算得到传热有效度，再根据公式5.L10计算得到传热单元数NTU,最后再根据公式5.1.13计算得到总传热系数，由于热通道在换热过程中存在相变,此计算方法只需要冷凝模块的冷通道的进出口温度和热通道的进口温度即可求得总传热系数。6数据记录和试验报告6.0.16.0.2这两条对试验的数据记录提出要求，便于试验单位存档与回溯。6.0.36.0.4这两条对试验报告的主要内容及分发给出要求。对报告要求主要是期望报告的内容能够全面记述试验的样品相关信息以及报告的有效性标识，以确保试验结果与样品之间唯一对应关系。报告的分发除试验单位存档外，报告只对委托方负责，也符合委托方对保密的要求。
