冷却塔更换

冷却塔湿球温度计原理及相湿度

1、湿球温度计原理测θ和τ的干、湿度温度计见图5-4。干球温度θ是用一般温度计测得的图5-4中的左边一支。而测湿球温度的温度计图5-4中的右边一支，它的水银球上包一层湿纱布纱布的下端浸入在充水的容器之中，使空气与水不直接接触，测得的温度称为湿球温度，用τ表示，该温度实际上是在当地当时的气温条件下，水冷却所能达到的最低温度。湿球温度计上的纱布在毛细管作用下，纱布表面吸收了一层水，在空气不饱和的情况下，这层表面的水不断蒸发，蒸发所需要的热量由水中取得，因而水温逐渐降低。这里存在着两种散热：一种是空气向水进行传导散热；另一种是水向空气进行蒸发散热，现分析在tfθ时的水向空气传热。空气向水的传导散热：设刚开始时，纱布上表面这层水的温度为tf，空气温度为θ，开始时因tfθ，水向空气传热，当tf下降后，在tf=θ时，Hα=0，当tf再下降，到θtf时存在着θ-tf的温度差，这个温度差是空气向水传导散热的推动力，这样，空气向纱布与空气的交界面传递热量，再通过纱布把空气的热量传给水。设水银球上盖的湿纱布面积为F，传热系数为α，则空气向湿纱布交界面传递的热量为：αθ-tfF，此值随tf的下降而增加。同时纱布交界面的水也在不断地向空气传递热量，进行蒸发散热，使水温T不断下降，当纱布层水温T降低到τ时tf=τ＜θ，水层的温度不再下降了，这时：水的蒸发散热=空气传递给水的热量，处于动态平衡状态。这时候纱布水层上的温度τ称为湿球温度，这时空气向水层传递的热量达到最大值，即为αθ-τF。那么这时候水层向空气蒸发散热量是多少呢当纱布水层温度达到τ时tf=τ＜θ，水层交界面达到饱和蒸气，其饱和蒸气分压力为P″τ，而空气温度为θ时的蒸气分压力为Pθ，P″τPθ，它们的蒸气分压力差为P″τ-Pθ，这个分压力差就是纱布水层继续向空气蒸发散热的推动力。就是说这时存在着空气向水进行传导散热的推动力是θ-τ的温度差；水向空气进行蒸发散热的推动力是P″τ-Pθ分压力差。空气向水进行传导散热量为αθ-τF，而这时的蒸发散热量是多少设水的汽化热为γkcalkg，γ=γ0+0、47，汽化热γ0=597、3kcalkg。设βp为压差蒸发散热系数，代表单位蒸气压力下，单位面积上水汽蒸发量kgm2·h·atm。那么水层温度降到τ时，纱布水层的蒸发散热量为：γβpP″τ-PθF，因为这时空气向水的传导散热=水层向空气的蒸发散热，处于动态平衡状态，则得：则可得空气中水蒸气的分压力Pθ为：通过实验得αγβp=0、000662P，代入式5-41得：这就是前面论述的式5-20的由来。2、精确测定湿球温度τ要注意的问题1必须保证水银球完全被湿纱布覆盖：2空气的速度风速必须要足够大，一般要求风速在3～5ms以上，这样周围环境传来的辐射热的影响可忽略不计，只存在空气传递来的热量对湿球温度τ的影响。3补充水的水温应与湿球温度τ相等。满足上述三条后，空气流速风速可以在较大范围内变化即不一定要在3～5ms之内，从而不影响湿球温度的测定值。在现场实际测定时，把阿斯曼通风干、湿球温度计放在搭好的棚内即要求通风而又不在太阳下，温度计应放在距地面210m处，又要距冷却塔有一定的距离，防止冷却塔出来的湿空气凝结水滴的影响，但也不要太远。测定读数间隔时间为10～20min一次。测点布置的数目，中小型冷却塔可布置2个以上测点：大型冷却塔要求布置4个以上测点，然后取各测点相加后的算术平均值。但一般玻璃钢冷却塔的测试往往都只布置一个测点。3、湿球温度对水蒸发散热冷却的意义。湿球温度τ对水蒸发冷却的意义主要有以下两条：1湿球温度τ代表当地当时的气温条件下，水可能被冷却的最低温度，即冷却塔出水温度t2的理论极限值即在理论上冷却塔的出水温度t2可达到τ的温度。当要求冷却后的水温t2越接近湿球温度时，冷却越困难，要使t2接近于τ，则冷却塔的尺寸和体积会增加很多，就会大幅度地增加造价而很不经济。一般冷却塔的出水温度t2等于或大于τ3～5℃即t2-τ≥3～5℃，t2-τ称为冷幅高，是衡量冷却塔冷却效果好与差的重要指标。上海地区设计的标准型低温塔冷却塔出水温度t2=32℃，设计采用的τ为28℃，则t2-τ=4℃。2先简述一下绝热饱和温度θB的概念。当空气温度θ不变时，湿空气焓i和相对湿度均随含湿量X的增加而增加，随X的含量减少而减少。当含湿量X增加到使湿空气达到饱和时，则湿空气就不再吸收水蒸气了，就是说拒绝吸收水中蒸发出来的散热量。这时空气中的水蒸气分压力从Pθ上升到P″θ，=1，X和i值都达到了最大值。这时的X和θ分别称为饱和含湿量和饱和湿度，而此时湿空气拒绝吸收水中蒸发的热量，故这时的饱和温度称为绝热饱和温度，用θB表示。湿球温度τ与湿空气的绝热饱和温度θB在物理概念上是完全不同的，但湿球温度的数值与空气的绝热饱和温度的值是相等的，即τ=θB，这一性质使得水的最低冷却温度与空气的绝热饱和温度相等。在空气含热量计算图中图5-3与=1相交的温度θB就等于湿球温度τ，因此，冷却过程的理论分析，可以根据湿空气的焓湿图来进行。

冷却塔设计与计算冷却水温Δt

进冷却塔的热水温度为t1，经冷却后的出塔水温为t2，则水的冷却温度Δt=t1-t2。Δt的大小决定于塔的形式和大小、采用的通风方式和填料等。应由生产工艺根据水所冷却的设备和的特性，经热工计算后确定。最重要的是确定生产工艺过程的最佳温度t0和冷却塔出水温度t2，如果t0确定后，选择较低的t2值，则可使热交换设备尺寸减小，而使冷却塔尺寸增大；如果增大t2值或t2值不变，增大t0-t2值，则使t0值升高，对生产或造成不利影响。