濕球溫度如何影響冷卻塔的效率
作者：湖北武漢辦事處 時(shí)間：2021-05-19 16:01 閱讀：
我們討論了熱負(fù)荷和水流量對(duì)蒸發(fā)冷卻塔效率的影響。在這里，我們將考慮第三個(gè)也是最后一個(gè)變量，氣流與濕球溫度。對(duì)空氣性質(zhì)的研究（雖然在技術(shù)上它可以是任何含水分的蒸汽）被稱為濕度學(xué)。一、濕球溫度
了解湖北橫流冷卻塔的最重要因素之一是濕球溫度。濕球溫度只是通過采用常規(guī)溫度計(jì)并將棉襪或燈芯放在燈泡上測(cè)量的溫度，燈泡用蒸餾水浸透，并將其置于空氣中以一定的速度移動(dòng)，如圖5所示。與溫度計(jì)相比沒有襪子，也稱為干球溫度計(jì)，可以計(jì)算相對(duì)濕度。例如，在100相對(duì)濕度下，干濕溫度計(jì)和濕溫度計(jì)都將是相同的溫度，因?yàn)榭諝庖呀?jīng)保持了它所能承受的所有水分。隨著相對(duì)濕度的降低，帶有襪子（濕球）的溫度計(jì)的溫度會(huì)因蒸發(fā)而下降，并且變得比干球溫度計(jì)低。差異越大，相對(duì)濕度越低。
用于蒸發(fā)冷卻塔的干濕球溫度計(jì)
濕球溫度很重要，因?yàn)殡x開蒸發(fā)冷卻塔的水的溫度由室外空氣濕球溫度決定，并且直接與之相關(guān)。此外，離開塔的水可以是相同的但不低于濕球溫度。
各種類型，形狀和尺寸的熱交換器廣泛用于工業(yè)中。最常見的一件事是它們是設(shè)計(jì)用于在兩種不同的流體流之間盡可能有效地傳遞熱量的裝置。蒸發(fā)冷卻塔也不例外，因?yàn)樗鼈儗崃繌氖褂盟倪^程負(fù)載傳遞到流經(jīng)塔的空氣到大氣。
蒸發(fā)冷卻塔可設(shè)計(jì)成交叉流動(dòng)或逆流操作。
用于蒸發(fā)冷卻塔的逆流和交叉流熱交換器
二、逆流和橫流熱交換（Courtesy Baltimore Aircoil）
頂部的熱交換器是逆流型。這是因?yàn)榱黧w流沿相反方向移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)有效的熱傳遞，一個(gè)流中的較冷流體通過接觸另一個(gè)流的較熱流開始。底部的數(shù)字是交叉流式。在交叉流應(yīng)用程序中，一個(gè)流與另一個(gè)流并行移動(dòng)。
熱交換器需要考慮的一個(gè)非常重要的因素是方法的概念。通過知道一個(gè)流的入口和另一個(gè)流的出口之間的溫度差來計(jì)算方法。例如，制冷系統(tǒng)使用蒸發(fā)冷卻塔通過稱為冷凝器的熱交換器在105°F從制冷劑中除去熱量。當(dāng)室外條件和制冷系統(tǒng)的負(fù)荷達(dá)到最大值時(shí)，離開熱交換器（冷凝器）的塔水溫度設(shè)計(jì)為95 F，因此設(shè)計(jì)方法為105 - 95 = 10 F.
在蒸發(fā)冷卻塔中，方法是離開塔的水與過程之間的溫度差異以及進(jìn)入塔的空氣的濕球溫度。如果離開塔的水的設(shè)計(jì)溫度為85 F，進(jìn)入塔的設(shè)計(jì)濕球溫度為78 F，則設(shè)計(jì)方法為（85 - 78）= 7 F.
用于指定蒸發(fā)冷卻塔的三個(gè)最重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可能是冷卻過程所需的最大設(shè)計(jì)水溫，進(jìn)入和離開塔的水之間的范圍，以及進(jìn)入塔的空氣的最大濕球。例如，如果放置塔的氣候的最大室外濕球溫度為77華氏度，則該過程可承受的最高供水溫度為85華氏度，進(jìn)入塔內(nèi)的水溫為95華氏度，那么設(shè)計(jì)方法是最大容許工藝供水和最大設(shè)計(jì)濕球（85-77）= 8F之間的差異，范圍是（95-85）10 F.在這個(gè)應(yīng)用中，最大設(shè)計(jì)塔式進(jìn)近將是8 F.這意味著當(dāng)室外溫度和熱負(fù)荷最大時(shí)，接近高于8 F的塔將尺寸過小并且不能為應(yīng)用提供足夠冷的水。
指定低于最大設(shè)計(jì)方法的塔可以更節(jié)能;然而，這種效率伴隨著更高的前期成本。這意味著可以使兩個(gè)塔具有完全相同的散熱量和范圍，但如果它們具有不同的方法，則它們的尺寸或成本將不同。此外，隨著接近零接近，塔的尺寸和第一成本呈指數(shù)增長(zhǎng)。
精神恍惚的蒸發(fā)冷卻塔
表示過程水溫大于室外空氣的情況。圖表上繪制的三角形顯示了使用黃線的熱流。假設(shè)進(jìn)入塔的過程水溫為80°F，進(jìn)入塔的空氣溫度為55°F，相對(duì)濕度為70％?？諝膺M(jìn)入塔內(nèi)的熱量大約為20 BTU / lbs，如三角形底部的黃線所示。當(dāng)空氣與塔內(nèi)的80 F水接觸時(shí)，由于溫度較低，溫度會(huì)升高，直至最終達(dá)到水溫（80°F）?？諝獾臒岷考s為26.5 BTU / lbs，如三角形底部的黃線所示。這告訴我們大約需要（26.5 - 20）約6.5 BTU / lbs ..空氣將溫度從55°F變?yōu)?0°F。當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，它會(huì)釋放水分和熱量直到空氣中所有的水分，達(dá)到100％的相對(duì)濕度。這由三角形頂部的黃線表示。
因此，現(xiàn)在從55 F和70％相對(duì)濕度開始的空氣在大約100％的相對(duì)濕度下變?yōu)?0 F并保持在43.4 BTU / lbs左右。熱量。水蒸發(fā)和放熱所獲得的熱量約為（43.4-26.5）或16.9BTU / lbs。從塔中獲取的總熱量大約為（43.4 - 20）或23.4 BTU / lbs。因此，從55F變?yōu)?0F的熱量為6.5Btu / lbs，從70％相對(duì)濕度變?yōu)?00％相對(duì)濕度的熱量為16.9Btu / lbs。
這可能最初聽起來有點(diǎn)違反直覺，但干球溫度在這個(gè)等式中意味著很少。這就是BTU / lbs的原因。線僅僅是濕球線的延伸（僅向左）。因此，去除的總熱量完全取決于濕球我的意思是什么？在55華氏度和80％的相對(duì)濕度下，濕球溫度約為50華氏度。如果干球溫度在相對(duì)濕度為30％時(shí)達(dá)到65華氏度，則濕球溫度仍然在50華氏度左右，熱量可以達(dá)到50華氏度。水量仍然相同（大約23.4 BTU / lbs。）。唯一的區(qū)別是顯熱量會(huì)降低到大約5 BTU / lbs，而潛熱會(huì)增加到18.4 BTU / lbs。
另一方面，如果水溫低于進(jìn)入塔內(nèi)的空氣干燥燈泡會(huì)發(fā)生什么情況？假設(shè)水溫為80華氏度，進(jìn)入塔內(nèi)的空氣溫度為85華氏度，相對(duì)濕度為60％。在的點(diǎn)“A”處，空氣含有約38BTU / lbs。熱量。由于空氣的溫度高于水，它會(huì)向水中釋放熱量，如“B”所示。現(xiàn)在空氣中的總熱量約為37 BTU / lbs。這意味著空氣釋放到水中的總熱量約為1 BTU / lbs。從點(diǎn)“B”開始，空氣與80°F干球溫度相同，相對(duì)濕度變?yōu)?0％左右。相對(duì)濕度的降低不是因?yàn)榧尤胨?，而是因?yàn)檩^高溫度的空氣僅具有更大的保持水分的能力。請(qǐng)記住，相對(duì)濕度取決于溫度，隨著溫度的升高，空氣可以保持更多的水分。從點(diǎn)“B”開始，水開始通過蒸發(fā)吸收水分，直到在“C”點(diǎn)達(dá)到BTU / Lbs的相對(duì)濕度約100％?？諝庾兂杉s49.2BTU /磅?？偣搏@得49.2 - 38 = 11.2 BTU / lbs。
謝經(jīng)理是飛揚(yáng)實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司的湖北地區(qū)經(jīng)理，飛揚(yáng)實(shí)業(yè)集團(tuán)是一家擁有30年歷史的冷卻設(shè)備產(chǎn)品制造商。該公司是最早使用云計(jì)算進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷的公司之一。謝先生的20年職業(yè)生涯涵蓋了自動(dòng)化和技能領(lǐng)域的許多冷卻塔產(chǎn)品質(zhì)檢和銷售職位。