冷却塔散热
水的冷却散热主要为传导散热Hα和蒸发散热Hβ。
传导散热量Hα=α(tf- θ)*F
α —传热系数
tf—水面温度(水气交界面温度)
θ —空气温度(℃)
F – 水表面积
蒸发散热量Hβ=λqβ*F,也可以表示为Hβ= λ*βXV*(X”-X)m*V
λ —汽化热
qβ—蒸发量
βXV —容质散质系数
(X”-X)m —饱和含湿量与空气中含湿量差的平均值
V —填料体积
总散热量H=Hα +Hβ
1) 冬天时,水面温度tf > 空气温度θ
水散热存在水蒸发散热Hβ,同时水向空气进行传导散热Hα
2) 水面温度tf = 空气温度θ
水只有蒸发散热Hβ,水向空气进行传导散热Hα=0
3) 夏天时,水面温度tf < 空气温度θ
水蒸发散热Hβ,而此时由于空气温度比水温高,空气的热量传给水面,此时H= Hβ- Hα
4) 水面温度tf =湿球温度τ< 空气温度θ
当水蒸发散热Hβ=空气的热量传给水面Hα,水不再冷却,此时水到了冷却极限,水面温度tf =湿球温度τ。
由此可见,很明显Hα冬> Hα夏.
下面我们再来分析蒸发散热量Hβ。
Hβ= λ*βXV*(X”-X)m*V
冬季空气的含湿量比夏季要小,故(X”-X)m冬季要比夏季大,Hβ冬> Hβ夏,那么冷却水的蒸发量也是冬季>夏季。
气水比对冷却塔的换热效果影响
冷却塔的气水热交换图
曲线AB为饱和空气焓曲线(饱和空气的含热量),直线CD为空气操作线(塔内空气,表示未饱和空气的含热量) 。
在t2时,i1为进塔空气的焓,当它达到饱和空气时吸收的热量为(i1”-i1),在任一温度下AB线和CD线的垂直距离为Δim即为热交换的推动力,Δim越大,热交换效果越好。
CD线的斜率为1/K*λ,K为热量系数,λ是气水比,所以当λ越大时,CD线的斜率越小,Δim就越大,冷却效果就越好。
电导率和温度的关系
Gt = Gtcal{1 + α (T-Tcal)}
Gt = 某一温度(°C)下的电导率
Gtcal = 标准温度(°C)下的电导率 25°C
Tcal = 温度修正值 25°C
α = 标准温度(°C)下溶液的温度系数2%