密闭式冷却塔通过高效的热交换机制,将工艺流体或设备的热量转移至环境中,从而实现降温目的。小编将带大家来全面了解下关于密闭式冷却塔的工作过程及热传导方式,感兴趣的一起来看看吧!
工作过程
热交换介质循环:在密闭式冷却塔的系统中,被冷却的液体(如乙二醇水溶液、水等热交换介质)在系统内循环流动。以中央空调系统为例,从空调末端设备吸收热量后的热交换介质,会被泵送到密闭式冷却塔的换热盘管内。
喷淋水系统运作:在热交换介质进入冷却塔的同时,喷淋水系统开始工作。水泵将集水槽中的水抽出,通过喷淋装置均匀地喷洒在换热盘管表面。喷淋水在重力作用下,沿盘管表面向下流动,形成一层水膜。
空气流通与热交换:与此同时,冷却塔顶部的风机启动,使空气从冷却塔底部进入,与喷淋水和换热盘管逆向流动。空气与换热盘管表面的水膜充分接触,进行热交换。由于空气的温度低于热交换介质的温度,热量会从热交换介质通过盘管管壁传递到水膜,再由水膜传递给空气。
水分蒸发与散热:在空气与水膜接触的过程中,部分喷淋水会蒸发到空气中。水蒸发时会吸收大量的汽化热,从而使水膜温度降低,进而使换热盘管内的热交换介质温度也降低。冷却后的热交换介质继续循环回到空调末端等设备,再次吸收热量,如此循环往复,实现对系统的冷却。
冷凝水回收与补充水:在运行过程中,由于水分蒸发等原因,集水槽中的水位会下降。因此,需要设置补充水系统,及时向集水槽中补充新鲜水,以维持喷淋水系统的正常运行。同时,蒸发到空气中的水蒸气在冷却塔顶部的收水器作用下,部分会被收集下来,回流到集水槽中,减少水的浪费。
传导方式
热传导:热传导主要发生在换热盘管内的热交换介质与盘管管壁之间,以及盘管管壁与外侧的水膜之间。热交换介质温度较高,其分子运动较为剧烈,通过分子间的碰撞将热量传递给盘管管壁。盘管管壁再将热量传递给与之接触的水膜,使水膜温度升高。
热对流:热对流主要体现在两个方面。一方面是喷淋水在重力作用下沿盘管表面向下流动,形成的水膜与盘管之间存在强制对流换热,加快了热量从盘管传递到水膜的速度。另一方面,风机驱动空气与水膜逆向流动,空气与水膜之间也发生强制对流换热,使水膜中的热量快速传递给空气,从而实现冷却效果。
热辐射:热辐射在密闭式冷却塔的热传递过程中也起到一定作用。虽然其在整个热传递过程中所占比例相对较小,但换热盘管、水膜等物体都会以电磁波的形式向外发射热量,周围的物体和空气会吸收这些辐射能,从而也参与了热量的传递过程。