冷却原理--散热分类

?在湿式冷却塔中，热水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：

?传导散热：两种不同温度的物质接触，热量从温度高的一方传向温度低的一方。

?蒸发散热：通过物质交换完成，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量，平均能量由水温决定。在水表面附近，一部分动能大的水分子，克服邻近水分子的吸引力，逃出水面而成为水蒸气。由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小，因此水温降低，这就是蒸发散热。

?辐射散热：冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可忽略不计。春、夏、秋3季中，水与空气的温差较小，以蒸发散热为主，传导散热为辅。在炎热的夏季，则主要靠蒸发散热。

?干湿球温度是冷却塔设计中的主要气象参数。测定空气温度时，常用玻璃棒水银温度计，其感热部分直接露在外部，测得的温度称空气干球温度。

?湿球温度是在温度计水银球上包一层湿纱布，空气与水银球不直接接触测得的温度。

在冷却塔中水的冷却过程由水温t、空气的干球温度θ、湿球温度τ决定。单位面积，单位时间的传导散热量为qα，蒸发散热量为qβ。可分为下图所示的四种传热情况。

?（1）t＞θ水温大于气温。两种热量都由水面散向空气， q=qα+qβ,水温降低，水量产生蒸发损失。

?（2） t＝θ水温和气温相等。传导散热停止，蒸发散热照常进行， q＝qβ,水温降低，水量产生蒸发损失。

?（3） τ ＜ t＜θ由于水温低于空气干球温度，从空气向水中产生传导散热；水面蒸发散热照常进行， q＝ qβ -qα ＞0，水温降低。

?（4） t ＝ τ ＜θ同（3）的传热情况， qβ ＝ qα但q ＝ 0,所以，即水温不再降低，但蒸发仍在发生。这是水冷却的极限情况，如果水温继续下降，将产生qα ＞ qβ 水温又会升高，所以是水冷却的极限。

?从经济出发，冷却后的水温t2 ，总要比空气的湿球温度τ高几度，即t2 ＞ τ 。(t2- τ)称冷却幅高，在设计中冷却幅高取3～5℃ 。

冷却塔性能参数

进水温度℃

出水温度℃

设计温差℃

湿球温度℃

干球温度℃

大气压力kpa

?名义冷却流量：标准设计工况下的进塔水量（m3/h）。

?耗电比：电动机实际消耗的有功功率与冷却水流量的比值。国标规定：G型塔的实际耗电比为不大于0.05kw/ m3/h ,其他塔型不大于0.035kw/ m3/h 。

?蒸发量：是冷却水与空气进行散热所必须的蒸发部分。一般为循环水量的0.83%。

?飘水率：冷却水流经配水系统和填料时会产生许多细小的水滴，其中一些水滴会随空气被风扇排出冷却塔，这一部分称为飘水。单位时间内，从风筒飘出去的水量与进入冷却塔的循环水之比称飘水率。国标规定：飘水率不大于名义冷却流量的0.015%。

?排污量：循环水因蒸发而浓缩,浓缩的循环水能使循环水的配管和接触循环水的金属部分被腐蚀,成为产生水藻和污垢的原因。为了防止发生此类问题,需要排放掉已经浓缩的循环水的一部分,这就称为排污。一般为循环水量的0.4%。

?补水量一般建议为循环水量的1.5%。补水通常由浮球阀自动进行。

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