布水器是冷卻塔中的關(guān)鍵部件，其作用是將水均勻地分布到填料上，增大水氣接觸界面，使一部分水汽化，帶走熱量，起到降低水溫的作用。其造價(jià)不高但對(duì)冷卻塔的冷卻效率影響極大，有必要深入研究。布水器的種類很多，有孔板式、排管式、溢流式、噴頭式等，而應(yīng)用最多的是旋轉(zhuǎn)布水器。

布水器的工作原理:冷卻水通過(guò)進(jìn)水管流入布水管，然后通過(guò)布水管上的噴孔形成水流，灑在冷卻塔的填料上。由于噴孔的直徑比較小，水流具有一定的速度，根據(jù)作用力與反作用力的原理，布水管受到與水流方向相反的作用力而旋轉(zhuǎn)，使水流不停地分布到冷卻塔的填料上。布水器看似簡(jiǎn)單，但各部參數(shù)的確定十分重要，參數(shù)之間有一定的邏輯關(guān)系。以下按設(shè)計(jì)步驟給出各參數(shù)的確定原則。

1.噴孔孔徑的確定

從理論上講噴孔的直徑越小，個(gè)數(shù)越多，布水的均勻性越好。但噴孔太小容易堵塞，加工也比較困難，最小應(yīng)≥0.003m，另外還要綜合考慮流速。

2.噴孔流速的確定

無(wú)論大冷卻塔還是小冷卻塔噴孔流速應(yīng)該是大致相同的數(shù)值。因?yàn)椋瑖娍琢魉偬》醋饔昧μ?，轉(zhuǎn)速會(huì)很小甚至?xí)＾D(zhuǎn)，噴孔流速太大，流體阻力損失的能量大，噴灑不均勻，還會(huì)產(chǎn)生水霧，一般以0.8-2.5m/s為宜。

3.孔數(shù)的確定

冷卻水量L是已知的，除以每個(gè)噴孔的流量平均值可得布水器上的開(kāi)孔個(gè)數(shù)n。但各個(gè)噴孔的位置還沒(méi)確定，流量也就不能計(jì)算。注意到噴孔流量的變化是近似于線性的，因此取分管半徑二分之一處的流速為平均流速u_O′，計(jì)算噴孔個(gè)數(shù)。

由于各個(gè)噴孔的流量不同，最終的噴孔個(gè)數(shù)可能并不等于這個(gè)值，而由噴孔位置的逐個(gè)計(jì)算過(guò)程中確定。這是一個(gè)計(jì)算初值。

4.布水管截面積的確定

布水管截面積與布水的均勻懷關(guān)系很大。截面積太小會(huì)影響布水管兩端噴孔的流速；截面積太大會(huì)增加旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，使轉(zhuǎn)速減小，磨損加大。因?yàn)榱魉偈鞘噶?，可以迭加，在此認(rèn)為冷卻塔布水器的噴孔流速是正常流速和離力力流速的迭加。

正常流量的含義是固定式多孔液體分布器的噴孔流量或直徑較小的液體分布器噴孔流量均勻（不考慮離心力條件下）的設(shè)計(jì)方法。其主要內(nèi)容可概括為：要使各噴孔的流量相等，必須同時(shí)滿足兩點(diǎn)。（1）每個(gè)噴孔要有足夠的阻力，且阻力越大噴孔的流量越均勻；（2）布水管的截面積要大于各噴孔的截面積之和，比值越大噴也的流量越均勻。由文獻(xiàn)[9]，取布水管截面積為各噴孔截面積之和的3倍，就可保證正常流量均勻。

5.布水管上最佳開(kāi)孔位置的確定

一般冷卻塔的布水管采用等間距開(kāi)孔。這種開(kāi)孔方法造成不均勻噴灑。填料中心的單位面積流量偏多，兩端的單位面積流量偏少。這是因?yàn)槔鋮s塔是圓柱型，截面積與直徑的平方成正比。噴孔流量相等時(shí)布水器最佳開(kāi)孔位置的設(shè)計(jì)方法，但這個(gè)方法不適合冷卻塔布水器的情況，因?yàn)槔鋮s塔橫截面積大，布水管的離心力不可忽略。在此需要建立噴孔流量隨離心力變化的最佳開(kāi)孔位置的計(jì)算方法，其優(yōu)化的依據(jù)是讓每一小孔噴灑的面積相等，且每一噴孔兩邊的圓環(huán)面積也相等，達(dá)到等面積均勻噴灑。

6.轉(zhuǎn)速的確定

轉(zhuǎn)速太低會(huì)影響布水質(zhì)量還容易發(fā)生停轉(zhuǎn)現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速≥40r/min，水滴將向周飛濺。一般以20-30r/min為宜。

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