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冷却塔工作原理:什么是蒸发散热蒸发冷却?
浏览:发布日期:2020-04-23 08:31
冷却塔工作原理:什么是蒸发散热蒸发冷却?
通过蒸发冷却是自然现象。我们都遇到的最常见的例子是汗水或汗水。随着汗液蒸发,它吸收热量以冷却您的身体。
蒸发冷却的基本原理是,必须对水施加热量才能将其从液体变为蒸汽。当发生蒸发时,该热量从保持液态的水中吸收,从而形成较凉的液体。
 
蒸发冷却塔系统使用与排汗相同的原理为机械和建筑物提供冷却。冷却塔是一种排热装置,它通过冷却水将热空气从冷却塔排放到大气中。在暖通空调行业中,术语“冷却塔”用于描述开路和闭路排热设备。
 
在暖通空调系统中,阳光照在建筑物,计算机和人身上会产生热量。热量在空气处理器中吸收,空气处理器通过几个热交换器间接与制冷剂相连。热量使制冷剂从液体沸腾成蒸汽。冷却塔中的水通过热交换器循环,在该热交换器中制冷剂蒸汽被冷凝,热量被传递到水中。冷却塔的目的是冷却从热交换器返回的热水,以便将其重新使用。在开放式冷却塔中,来自热交换器的温暖的回水喷洒在“填料”上。填充物提供表面积以增强水与空气之间的热传递,从而导致一部分水蒸发。然后,冷水循环回到过程的开始,从热交换器吸收更多的热量。

冷却塔工作原理蒸发散热
 
在闭路冷却塔中,使用冷水或乙烯或丙二醇溶液进行冷却。与开放式冷却塔不同,用于提供冷却的流体被封闭在盘管中,不会直接暴露在空气中。冷水在盘管的外部循环,其中包含已被该过程加热的流体。在运行过程中,热量通过盘管从流体传递到喷雾水,然后在一部分水蒸发时传递到大气。盘管中的冷流体然后循环回到过程的开始,以在过程中重复使用。
 
一吨空调的废品是12,000 BTUH。实际上,由于驱动冷却器的压缩机所需的热量相当于热量,因此冷却塔吨实际上会拒绝约15,000 BTUH。冷却塔吨定义为冷却3 GPM的水时的散热量,该水以95°F的温度进入冷却塔,以85°F的温度离开冷却塔,进入湿球的温度为78°F,总计15,000 BTUH。下面显示了水和空气通过冷却塔时的关系。该曲线表示在它们各自通过冷却塔的通道中的水温下降(A点至B点)和湿球温度升高(C点至D点)。
 
从传热的角度来看,冷却塔冷却给定量水时的性能仅受进入空气的湿球温度影响。如下所示,这在冷却塔空气路径的风湿热分析中已清楚表明。真实路径由点A到点C的点线近似表示。为简化说明起见,为了简化空气路径,将其分为线AB和BC。在分析中,空气在非饱和条件下进入塔(点A)。在到达填充物之前,它行进到点B时已经绝热饱和。通过填充物,它吸收了下落的水的热量,从而增加了空气的总热量。由于不断用滴水冲洗空气,因此该过程遵循饱和线,直到离开塔架C的空气的最终温度。
 
在绝热变化(从点A到点B)期间,水没有冷却。在此阶段,随着干球温度降至湿球温度,仅将显热转换为潜热。有效的除热发生在B点和C点之间,此时饱和空气处于湿球温度。空气的湿球温度是唯一影响塔性能的空气条件。