闭式冷却塔的冷却原理:
水的冷却是水将热量传给空气,而使水自身的温度降低下来。水的散热方式主要靠对流散热与蒸发散热,对于冷却塔来说,由辐射带走的热量很少,可以不考虑。
一、对流散热:
两种不同温度的物体相接触可以传递热量,水与不同温度的空气接触,也有热量传递。
二、蒸发散热:
蒸发散热可用气体动力学理论来解释。因为水是由大量水分子组成的,分子在不停地运动,各分子运动的速度不相同,且各分子具有的能量大小也不相同。由于分子的无规则运动,相互之间发生碰撞,结果使得一些分子的能量减小,而另一些分子能量增大。当个别能量大的分子克服液面分子对它的吸引力,便会进入空气中,成为水蒸气,而余下的分子平均动能便会降低,也就是水的温度降低了。
从以上分析可以看出,蒸发降温与空气温度低于或高于水温无关。只要水分子能不断向空气中蒸发,水温就会降低。但是,水向空气中蒸发也不会无休止的进行下去,因为蒸发受到空气中含水蒸气能力限制。当与水接触的空气不饱和时,从水中不断地向空气中蒸发水分;当水面上的空气已经达到饱和状态时,水分子就蒸发不出去,而是处于一种平衡状态,蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子数量,水温保持不变。由此可见,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行。