文章來源：百億機械集團
文章作者：百億管理者
一、  冷卻塔基本工作原理
1．1 冷卻塔中的散熱關(guān)系
  在濕式冷卻塔中，熱水的溫度高，流過水表面的空氣的溫度低，水將熱量傳給空氣，由空氣帶走，散到大氣中去，水向空氣散熱有三種形式①接觸散熱、②蒸發(fā)散熱、③輻射散熱。冷卻塔主要靠前兩種散熱，輻射散熱量很小，可勿略不計
 1．2 蒸發(fā)散熱原理
  蒸發(fā)散熱通過物質(zhì)交換，即通過水分子不斷擴散到空氣中來完成。水分子有著不同的能量，平均能量有水溫決定，在水表面附近一部分動能大的水分子克服鄰近水分子的吸引力逃出水面而成為水蒸氣，由于能量大的水分子逃離，水面附近的水體能量變小，因此，水溫降低，這就是蒸發(fā)散熱，一般認為蒸發(fā)的水分子首先在水表面形成一層薄的飽和空氣層，其溫度和水面溫度相同，然后水蒸氣從飽和層向大氣中擴散的快慢取決于飽和層的水蒸氣壓力和大氣的水蒸氣壓力差，即道爾頓（Dolton）定律，可用圖1表示此過程。
1．3 冷卻水塔的工作原理
實際上冷卻水塔工作原理就是上述水蒸發(fā)熱質(zhì)交換的運用，即將熱水噴灑在散熱材表面與通過之移動空氣相接觸，此際熱水與冷空氣之間產(chǎn)生濕熱之熱交換作用，同時部分的熱水被蒸發(fā)，也即蒸發(fā)水汽中其蒸發(fā)潛熱被排放至空氣中，zui后經(jīng)冷卻后的水落入水槽內(nèi)，然后再回到所需設(shè)備利用、循環(huán)，具體見圖2。
根據(jù)熱力學定律，熱水經(jīng)過冷卻塔時，放出之熱量相等空氣由入口至出口時所吸收之熱量。
L （t2-t1）=G （h2－h(huán)1）
L/G=（h2－h(huán)1）/（t2-t1）=e/R
其質(zhì)量之傳遞可以下列公式表示：
G eg=ka（EI eg）dv ------ （1）
eg：空氣總質(zhì)量熱焓
k： 冷卻塔單位面積之熱慣流率系數(shù)
a： 常數(shù)
EI：在一定水溫時飽和空氣熱焓  cal/kg（BTU/Ib）
L：循環(huán)水量
 LPM（GPM）
 T2：熱水溫度
 ℃（ F）
 T1：冷水溫度
 ℃（ F）
 G：風量
 kg/min（1b/min）
 H2：出風口空氣熱焓
 kcal/kg of dry air（BTU/1b of dry air）
 H1：入風口空氣熱焓
 kcal/kg of dry air（BTU/1b of dry air）
 L/G：水/氣比
 E：  空氣熱焓差
 kcal/kg of dry air（BTU/1b of dry air）
 R： 水溫度差
 ℃（ F）
  1．4 冷卻塔有效容積（m3、ft3）
  圖3為冷卻塔冷卻過程曲線圖，上端之曲線為水的運轉(zhuǎn)線，起始熱水溫度A點至冷水溫度B點為止；下端以斜線C-D為空氣運轉(zhuǎn)線，C點位置在相當于入風口濕球溫度之熱焓處，水與空氣比（L/G）等于空氣運轉(zhuǎn)線C-D之斜率，D點表示出風口空氣溫度，斜率C-D之投影長度為冷卻溫度差，F(xiàn)點表示出風口空氣之濕球溫度。  積分值為冷卻過程中產(chǎn)生之熱傳遞單位數(shù)，其值等于圖3中之BCD四點構(gòu)成面積，此值等于冷卻塔之特性值，其值隨水與空氣之比率而變化。
kaV/L=（L/G）n C
kaV/L：冷卻塔特性質(zhì)
L/G：水/空氣比
C：試驗常數(shù)
N：試驗常數(shù)
Ka：填料容積
散質(zhì)系數(shù)
V：填料體積
二、冷卻塔性能參數(shù)
2．1 冷卻效能  部分人有一個錯誤的概念，就是以冷幅作為冷卻水塔效能的標準，并以著來選擇合適的散熱量，其實冷幅是冷卻水塔運作的反映與效能是沒有直接之關(guān)系。
  熱量是循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)所產(chǎn)生的負荷，它的單位為千卡/小時（Kcal/HR）計算公式如下：
  熱量=循環(huán)水流量 冷幅 比熱系數(shù)
  熱量負荷和冷卻水塔的效能是沒有直接關(guān)系，所以無論冷卻水塔的體積大小，當熱量負荷和循環(huán)水流量不變而運作下，在理論上冷幅都是固定的。
  若一座冷卻水塔能適合以下之條件而運作：
  i）出水溫度為32℃及37℃
  ii）循環(huán)水流量為 200L/S
  iii）環(huán)境濕球溫度為 27℃
  iv）逼近=32-27=5℃
  v）冷幅=37-32=5℃
  計算其熱量應為3600000Kcal/HR
  此冷卻水塔也能適合以下之條件有效地運作：
  i）出水溫度為33℃及43℃
  ii）循環(huán)水流量為 200L/S
  iii）環(huán)境濕球溫度為 23℃
  iv）逼近=33-23=10℃
  v）冷幅=43-33=10℃
  計算其熱量應為7200000Kcal/HR
文章來源：百億機械集團www.gdbyty.com
文章關(guān)鍵詞：冷卻塔

關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時閱讀專業(yè)資訊