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冷却塔水冷却不同温度的蒸发与传导散热

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发表于 2018-4-21 09:59:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
从上述讨论可知,水的冷却过程是通过蒸发散热和传导散热两个综合作用的结果。现按图4-5在不同温度下,论述其蒸发散热与传导散发的不同情况。
1. 图4-5 中① ,tf >θ 在tf>θ的条件下,蒸发散热与传导散热同时存在,并都从水面向空气一个方向进行(存在的Δt 和ΔPq均为正值),两者的总散热量用H 表示,则单位时间内从水面散发的总热量为:

3. 图4-5中③ ,tf <θ tf <θ时,则tf -θ=-Δt ,说明空气的热量传给水面,所以存在Hα值,但不是水面传给空气,而相反。但只要存在水面的蒸发散热Hβ,并且Hβ>Hα,那么总散热量H为正值,即: H =Hβ-Hα>0 (4-6)
4. 图4-5中④,tf=τ<θ τ是湿球温度,水冷却的极限值。在图4-5 ③ 中,tf <θ,但还没有达到tf=τ,虽然水冷却很缓慢,但还是冷却的,现在到了t f=τ< θ,水的温度就停止下降了,其理由从散热量来说,因为这时候,水向空气的蒸发散热量Hβ与空气传导给水的热量Hα处于平衡状态(平衡状态是指两者传导的速度相等,不是处于停止状态),即Hα=Hβ,而使H =0,这时水面的温度tf就是空气的湿球温度τ,温度τ称为水的冷却极限。
从上述分析的四种情况可见:希望水在冷却塔中的冷却属于第一种情况,因为既有蒸发散热Hβ,又有传导散热Hα,水的冷却效果好;在无法达到图4-5① 要求时,则希望水的冷却状况为图4-5②,虽然这时Hα=0 ,但存在H =Hβ,即以蒸发散热为主。而夏天炎热的情况下,水面温度tf 与空气干球温度θ比较接近,故传导散热在总散热量H 中仅占10 %~20 %,而蒸发散热在H 中约占80 %~90 %,所以夏天水在冷却塔中的冷却基本上
属于图4-5②的情况。冷却塔的设计也是按夏季的情况即不考虑传导散热量(Hα=0),只考虑蒸发散热量Hβ进行的,通常指的标准型冷却塔Δt =t1 -t2 = 5 ℃,就是只考虑蒸发散热的结果,没有考虑传导散热Hα。
图4-5③的情况,一般来说不希望出现,但少数地区是存在的,如重庆、武汉、南京、杭州、南昌等地,夏季有几天的空气温度很高,tf 与θ更为接近,故按上海的气象参数(一般τ=28 ℃,θ=31.5 ℃)设计的冷却塔,在这些地方,这几天的冷却效果达不到Δt ≠ 5 ℃,即t1 -t2 =Δt < 5 ℃,但水还是得到冷却的,就是冷却效果差。如果这些地方夏季都要达到Δt =5 ℃,那么塔体要放大,填料要增高,风量要增加等,是非常不经济的。
图中4-5 ④ 是没有意义的,因冷却效果=0 。 在冬季tf 与θ之间温差很大(即Δt =tf -θ很大),这就是温差引起的传导散热的推动力很大,故传导散热量Hα 在总散热量H 中可达50 %,严冬时可达70 %,在冬季,Hα冬> Hα夏,Hβ冬> Hβ夏,所以总散热量H冬> H夏,冬季冷却效果特别好。

但无论如何,对冷却塔来说,夏天通常为Hβ > Hα ,冬季Hβ ≈ Hα ,Hβ越大,效果好,这是因为水的汽化热为597.3kcal(1kg0 ℃的水汽化为0 ℃的水蒸气放出的热量),而水的比热为1kcal/kg ,这就是说1kg 水全部被汽化可带走几乎为600kcal 的热量,那么1kg 水中有1 %被汽化(即Qu =1/100kg )可带走6kcal 的热量,则就可以使1kg 水的温度降低6 ℃。

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发表于 2018-4-22 07:01:52 | 显示全部楼层
我率天兵天将 将你打回原形~~~
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发表于 2018-5-19 20:02:33 | 显示全部楼层
不早了 各位晚安~~~~
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发表于 2018-10-11 08:49:06 | 显示全部楼层
呵呵 高高实在是高~~~~~
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发表于 2018-10-11 08:49:36 | 显示全部楼层
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