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冷却塔的设计

阅读次数：1525  发布时间：2022/8/30 9:35:43

工作原理及能量衡算 　　冷却塔以大气作冷却介质。冷却塔内两股 流体即水和空气混合使水冷却,部分水汽化放出蒸发潜热并随空气一起将蒸发潜热带走。过程的结果使水达到冷却,冷却塔也就是这种将热量从一种物质传递给另一种物质的装置。连续不断的来自生产装置的热水从塔顶进入,下落时水蒸发将热量传递给空气,湿热空气则由风机排入大气,被冷却的水则返回生产装置循环使用。 　　整个传热过程涉及蒸发和对流传热两种原理,其传热速率随气水的界面面积、相对流速、接触时间以及冷却范围的增加而增加。空气—水界面面积可由冷却塔内的填料来调节,相对流速由风机大小决定,接触时间和塔的几何尺寸相关。 　　冷却塔的冷却能力是以被冷却过的水的温度与周围空气湿球温度的差来衡量的。湿球温度越低,水冷却后的温度也越低。冷水温度与湿球温度的接近程度与冷却塔的设计密切相关。　　影响冷却塔设计能力的因素有:空气和水的接触时间,填料表面积的大小,水在填料表面的分布情况以及所形成水滴的大小和个数。冷却过程属同时传热和传质过程冷却塔单位时间内的传热量q是由扩散传热量qD和水与空气的对流传热量qC两部分组成,即 (1)q=qD+qC其中扩散传热量可用水的蒸发潜热表示: qD=L1Κ (2) L1= -cpT1 h2-h1 35(8) 式中水汽化潜热Κ是一平均值,适合全塔范围。　　在冷却塔系统中,若仅对空气作能量衡算(符号示意见图1),可得 (3 )q+L1cpT1=G(H2-H1) (2)、(4)得　　由式(1)、 (9)　= qDL1Κ 式(9)是对流传热与扩散传热之比,据此可判断过程中以哪种传热为主导。 　　逆流式冷却塔正常操作时,冷却塔水的蒸发损失通常低于总水量的2%,因此将水量L设为一常数;又根据焓差法,即总水量热焓降 等于空气混合物热焓增,得 (10)LcpdT=GdH 原创作者：江苏良一冷却设备有限公司