閉式冷卻塔最低冷卻溫度及濕球溫度對冷卻能力的影響

閉式冷卻塔最低冷卻溫度及濕球溫度對冷卻能力的影響

一、閉式冷卻塔最低冷卻溫度，濕球溫度+3℃？

閉式冷卻塔作為水冷設備，依靠水蒸發(fa)與(yu)空氣(qi)進行(xing)換熱(re)，那(nei)么最(zui)低的冷卻(que)(que)溫(wen)度(du)(du)肯定會(hui)控制(zhi)在一(yi)定的范圍(wei)內(nei)。閉式(shi)冷卻(que)(que)塔(ta)的散熱(re)原理(li)就(jiu)是主要是通過水、空氣(qi)兩者進行(xing)熱(re)交換，通過水蒸發(fa)吸熱(re)的原理(li)帶走熱(re)量。所以閉式(shi)冷卻(que)(que)塔(ta)的冷卻(que)(que)最(zui)低溫(wen)度(du)(du)那(nei)就(jiu)是濕球溫(wen)度(du)(du)+3-5攝氏度(du)(du)。

1.假設不影響條件：

假設(she)要冷卻一定(ding)立方的(de)(de)水(shui)，水(shui)的(de)(de)表(biao)面與空(kong)(kong)氣(qi)基礎的(de)(de)部分受(shou)到不飽(bao)和流動(dong)空(kong)(kong)氣(qi)的(de)(de)的(de)(de)影(ying)響，接(jie)觸水(shui)層(ceng)(ceng)很稀薄，接(jie)觸水(shui)層(ceng)(ceng)內的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度變化可(ke)以(yi)不計(ji)，并(bing)且可(ke)以(yi)不考慮空(kong)(kong)氣(qi)劉靜(jing)液面表(biao)層(ceng)(ceng)時候空(kong)(kong)氣(qi)狀態的(de)(de)變化，假設(she)受(shou)到輻射(she)溫(wen)(wen)(wen)度變化可(ke)以(yi)忽略(lve)不計(ji)，并(bing)且沒有其他的(de)(de)可(ke)影(ying)響溫(wen)(wen)(wen)度條件(jian)。

2.冷卻溫度解析：

對流散熱：受熱的空氣(qi)溫度升高，體(ti)積(ji)膨脹上升，下(xia)面冷(leng)空氣(qi)補充，冷(leng)空氣(qi)繼續吸熱膨脹的熱量(liang)循環，不斷(duan)帶走熱量(liang)。

設定設備(bei)使用(yong)最初(chu)水(shui)溫T和空氣(qi)溫度(du)t，T的(de)溫度(du)高(gao)于空氣(qi)的(de)溫度(du)t，在兩者接(jie)觸的(de)時(shi)候，受到蒸發以及對流散熱，T的(de)溫度(du)開(kai)始(shi)下降，在進過階段(duan)的(de)熱量平衡，設備(bei)的(de)水(shui)溫T與(yu)空氣(qi)的(de)溫度(du)t相(xiang)同(tong)，這個時(shi)候對流傳遞的(de)熱量逐漸為零。

但是(shi)這個時候，對流(liu)散熱停止(zhi)，蒸發散熱沒有停止(zhi)，空氣(qi)當(dang)中(zhong)的(de)水蒸氣(qi)沒有達到飽和狀態(tai)，因此，頁(ye)面(mian)當(dang)中(zhong)的(de)水蒸氣(qi)壓力p2會大于空氣(qi)當(dang)中(zhong)的(de)水蒸氣(qi)壓力p1。也就是(shi)液(ye)面(mian)還是(shi)會持(chi)續(xu)向空氣(qi)當(dang)中(zhong)流(liu)動水分(fen)器，也就是(shi)熱量(liang)。

空(kong)氣(qi)當(dang)(dang)中不斷的(de)(de)(de)(de)接受(shou)來自頁面的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)分子熱(re)量(liang)，溫度(du)逐漸(jian)的(de)(de)(de)(de)就會(hui)高出水(shui)(shui)液(ye)面的(de)(de)(de)(de)溫度(du)，隨著溫差的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)，就會(hui)產生對流散熱(re)，水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)液(ye)面有(you)開(kai)始從空(kong)氣(qi)當(dang)(dang)中吸(xi)收(shou)熱(re)量(liang)，水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)繼(ji)續冷卻取決于蒸發消(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)和對流散熱(re)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)差值(zhi)。水(shui)(shui)在蒸發的(de)(de)(de)(de)過程當(dang)(dang)中，水(shui)(shui)溫逐漸(jian)遍(bian)地，陣法變(bian)慢，當(dang)(dang)達到一定的(de)(de)(de)(de)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)，也就是與濕球溫度(du)相同的(de)(de)(de)(de)時候(hou)就會(hui)處于平衡狀態(tai)。

在這個過程當(dang)中(zhong)，不斷的存在著對流散熱和蒸(zheng)發(fa)散熱的一個平衡過程。

在(zai)蒸(zheng)發過(guo)程當(dang)中(zhong)(zhong)，熱(re)量傳(chuan)遞給水，又(you)被消耗在(zai)水的蒸(zheng)發上，熱(re)量通過(guo)水蒸(zheng)發又(you)回到(dao)空氣(qi)當(dang)中(zhong)(zhong)，這個(ge)過(guo)程我們交過(guo)絕熱(re)蒸(zheng)發過(guo)程。

河(he)北(bei)華盛節能設備(bei)有(you)限公(gong)司閉(bi)式(shi)冷(leng)卻塔工作原理圖：

3.在閉式冷(leng)卻(que)塔(ta)實際(ji)應用當中溫度差：

在(zai)(zai)閉式(shi)冷(leng)(leng)(leng)卻塔的運行過程當(dang)中，是(shi)(shi)存在(zai)(zai)熱量影響的，按(an)照里面(mian)閉式(shi)冷(leng)(leng)(leng)卻塔可(ke)以冷(leng)(leng)(leng)卻到(dao)濕球(qiu)溫度，但是(shi)(shi)這個有一個前提條件就是(shi)(shi)需要(yao)無限的換熱時間和(he)無限大的閉式(shi)冷(leng)(leng)(leng)卻塔。所以，在(zai)(zai)實(shi)際使用(yong)當(dang)中，我們(men)冷(leng)(leng)(leng)卻的最低溫度要(yao)比(bi)濕球(qiu)溫度高出(chu)3-5℃。

4.計(ji)算(suan)最(zui)高冷(leng)卻塔水(shui)溫的(de)氣象條件應符合一下規(gui)定：

(1)根據生產的(de)工(gong)藝，濕(shi)球(qiu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)按(an)照頻率(lv)統計方法計算(suan)5%-10%的(de)日(ri)平均(jun)氣(qi)象條(tiao)件，干(gan)濕(shi)球(qiu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)取值應該在6.7.8月份的(de)5個日(ri)單位的(de)平均(jun)干(gan)濕(shi)球(qiu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)；

(2)檔冷卻產品對(dui)于(yu)冷卻水(shui)溫具(ju)有行業標準或者是標準不高的時候，可以根據具(ju)體的使用要求，適當的降低氣象標準。

二、濕球溫度對冷卻能力的影響

閉(bi)(bi)式(shi)冷(leng)卻(que)塔的(de)最低冷(leng)卻(que)溫(wen)度(du)(du)就是濕(shi)球溫(wen)度(du)(du)+3攝氏度(du)(du)，當濕(shi)球溫(wen)度(du)(du)受到(dao)氣象(xiang)條(tiao)件(jian)產生(sheng)變(bian)化的(de)時(shi)候，會影響閉(bi)(bi)式(shi)冷(leng)卻(que)塔的(de)冷(leng)卻(que)效果。檔(dang)環境空氣的(de)干球溫(wen)度(du)(du)發生(sheng)變(bian)化的(de)時(shi)候，封閉(bi)(bi)式(shi)冷(leng)卻(que)塔的(de)出水(shui)口溫(wen)度(du)(du)檢測(ce)，溫(wen)度(du)(du)變(bian)化非常小(xiao)，能夠產生(sheng)1-2度(du)(du)的(de)最大預想冷(leng)卻(que)溫(wen)差出入。

1.在陰雨(yu)天(tian)氣當中，干球溫度(du)和濕球溫度(du)相近的(de)時候，冷卻能力明(ming)顯下(xia)降。

原因分析：

在陰雨天氣(qi)當(dang)中，濕球(qiu)溫(wen)度(du)與(yu)干球(qiu)溫(wen)度(du)溫(wen)差比較小，空(kong)氣(qi)當(dang)中的(de)水(shui)蒸氣(qi)分壓(ya)力增大，質傳遞的(de)力的(de)作(zuo)用減(jian)小，造(zao)成了閉式冷卻塔內的(de)蒸發水(shui)量減(jian)小，造(zao)成散熱量降低，那(nei)么(me)出水(shui)口的(de)溫(wen)度(du)就會升(sheng)高，這就是明(ming)顯的(de)冷卻能(neng)力下降的(de)的(de)表現。

2.在晴朗(lang)天氣當中，干球溫度與濕球溫度溫差比較大，冷卻能(neng)力(li)更好。

原因分析：

晴朗天氣(qi)(qi)，干(gan)球溫(wen)度(du)(du)肯定會比溫(wen)度(du)(du)高，并且溫(wen)差(cha)會比較大，空氣(qi)(qi)比較干(gan)燥(zao)，含有(you)水(shui)分比較少，因此(ci)空氣(qi)(qi)當中水(shui)蒸氣(qi)(qi)分壓力也比較小(xiao)，這樣在于噴淋蒸發(fa)(fa)水(shui)進(jin)行熱交換的時(shi)候，噴淋蒸發(fa)(fa)水(shui)的速(su)度(du)(du)加快，散熱量增大，具有(you)更(geng)好(hao)的熱傳遞(di)效果，因此(ci)具有(you)更(geng)好(hao)的冷卻效果。

濕球溫度與冷(leng)卻能(neng)力的曲線圖

根(gen)據上圖(tu)所示，在(zai)圖(tu)中(zhong)表示，我餓們根(gen)據閉(bi)式冷卻(que)塔(ta)的(de)傳熱公(gong)式來進行表達:

(1)當(dang)濕(shi)球溫度(du)升高(gao)的時候，空氣(qi)的焓值增大(da)，冷(leng)卻(que)(que)換熱量降低，冷(leng)卻(que)(que)能(neng)力降低；

(2)檔濕球溫(wen)度升高，空的焓值增大，閉式冷(leng)卻塔的出水(shui)口水(shui)溫(wen)溫(wen)度升高；

(3)干球溫度與(yu)濕球溫度溫差越大大，冷(leng)卻的能(neng)力越大；

(4)干球溫(wen)度與濕(shi)球溫(wen)度溫(wen)差(cha)越(yue)大大，閉式(shi)冷卻塔的出水口溫(wen)度就會無限的接近的濕(shi)球溫(wen)度。