利菲爾特點(diǎn)擊: 2025-01-02
返回列表理論基礎(chǔ)
冷卻塔的溫降主要是基于水的蒸發(fā)散熱和對(duì)流散熱原理。當(dāng)熱水被噴淋或流經(jīng)填料形成水膜時(shí),與空氣接觸,一部分水蒸發(fā)吸收汽化潛熱,使水溫降低;同時(shí),水與空氣之間的溫差導(dǎo)致的對(duì)流換熱也會(huì)帶走一部分熱量。
溫降范圍影響因素
冷卻塔類型:
濕式冷卻塔:溫降范圍一般較大。通常情況下,其溫降可以達(dá)到 5 - 25℃。例如,在空調(diào)系統(tǒng)用的逆流式濕式冷卻塔中,進(jìn)水溫度為 37℃,經(jīng)過(guò)冷卻后,出水溫度能降低到 32 - 30℃左右,溫降可達(dá) 5 - 7℃。在工業(yè)用的大型濕式冷卻塔中,如果進(jìn)水溫度較高,如 60℃左右,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件,溫降可能達(dá)到 20 - 25℃。
干式冷卻塔:由于沒(méi)有水的蒸發(fā)吸熱過(guò)程,主要依靠空氣與管壁的對(duì)流換熱,溫降相對(duì)較小,一般在 2 - 10℃。比如在一些缺水地區(qū)使用的干式冷卻塔,用于冷卻電子設(shè)備的循環(huán)水,進(jìn)水溫度為 40℃,經(jīng)過(guò)干式冷卻后,出水溫度可能降低到 38 - 30℃。
干濕式冷卻塔:溫降范圍介于濕式和干式之間。在濕式模式下,溫降范圍接近濕式冷卻塔;在干式模式下,溫降則類似干式冷卻塔。例如,在春秋季節(jié)采用濕式模式,溫降可以達(dá)到 8 - 18℃,在冬季采用干式模式,溫降可能在 3 - 8℃。
進(jìn)出水溫度:
進(jìn)水溫度越高,在其他條件相同的情況下,溫降潛力越大。例如,當(dāng)進(jìn)水溫度為 45℃時(shí),可能溫降 7 - 10℃;而當(dāng)進(jìn)水溫度為 35℃時(shí),溫降可能只有 4 - 7℃。出水溫度也會(huì)受到環(huán)境濕球溫度的限制,一般來(lái)說(shuō),出水溫度會(huì)高于濕球溫度 3 - 5℃。例如,在濕球溫度為 25℃的環(huán)境下,冷卻塔出水溫度很難低于 30℃。
環(huán)境因素:
空氣濕球溫度:濕球溫度越低,水與空氣之間的溫差越大,溫降越大。在干燥寒冷的地區(qū),濕球溫度較低,冷卻塔的溫降效果會(huì)更好。例如,在濕球溫度為 15℃的環(huán)境中,冷卻塔的溫降可能比濕球溫度為 25℃的環(huán)境多 3 - 5℃。
空氣干球溫度和相對(duì)濕度:相對(duì)濕度較低時(shí),水蒸發(fā)速度快,有利于蒸發(fā)散熱,從而增加溫降。干球溫度也會(huì)影響空氣的密度和流動(dòng)性能,進(jìn)而影響對(duì)流散熱。例如,在相對(duì)濕度為 40% 的環(huán)境下,冷卻塔的溫降比相對(duì)濕度為 70% 的環(huán)境可能多 2 - 4℃。
風(fēng)速和風(fēng)向:適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速可以促進(jìn)空氣流動(dòng),增強(qiáng)熱交換。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)風(fēng)速在 2 - 4m/s 時(shí),對(duì)冷卻塔的冷卻效果有較好的促進(jìn)作用。但如果風(fēng)速過(guò)大或風(fēng)向不穩(wěn)定,可能會(huì)導(dǎo)致冷卻塔內(nèi)的水分布不均勻,影響冷卻效果。例如,逆風(fēng)情況下,冷卻塔的冷卻效率可能會(huì)降低 10 - 20%,相應(yīng)地溫降也會(huì)減少。
冷卻塔的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù):
填料性能:優(yōu)質(zhì)的填料可以增加水與空氣的接觸面積和接觸時(shí)間,提高冷卻效率。例如,采用高效的蜂窩狀填料比傳統(tǒng)的片狀填料,在相同條件下,溫降可能會(huì)增加 2 - 3℃。
風(fēng)機(jī)性能:風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓會(huì)影響空氣流量。風(fēng)量足夠大可以保證充足的空氣用于熱交換,從而提高溫降。例如,增加風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,使風(fēng)量提高 20%,冷卻塔的溫降可能會(huì)增加 1 - 2℃。
配水系統(tǒng):合理的配水系統(tǒng)可以使水均勻地分布在填料上,保證水與空氣充分接觸。如果配水不均勻,會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域冷卻過(guò)度,部分區(qū)域冷卻不足,影響整體溫降效果。例如,采用噴頭式配水系統(tǒng)且噴頭分布合理的冷卻塔,其溫降效果可能比配水不均勻的冷卻塔高 1 - 3℃。