冷却塔的热力计算[借鉴].pdf

 冷却塔的热力计算 冷却塔的任务是将一定水量 Q ，从水温t 冷却到 t ，或者冷却△t ＝t －t 。 1 2 1 2 因此，要设计出规格合适的冷却塔，或核算已有冷却塔的冷却能力，我们必须 做冷却塔的热力计算。 为了便于计算，我们对冷却塔中的热力过程作如下简化假设： （1）散热系数 ，散质系数 ，以及湿空气的比热c ，在整个冷却过程被 v 看作是常量，不随空气温度及水温变化。 (2) 在冷却塔内由于水蒸气的分压力很小，对塔内压力变化影响也很小， 所以计算中压力取平均大气压力值。 （3 ）认为水膜或水滴的表面温度与内部温度一致，也就是不考虑水侧的热 阻。 (4) 在热平衡计算中，由于蒸发水量不大，也可以将蒸发水量忽略不计。 (5) 在水温变化不大的范围内，可将饱和水蒸汽分压力及饱和空气与水温 的关系假定为线性关系。 冷却塔的热力计算方法有焓差法、湿差法和压差法等，其中最常用的是麦 克尔提出的焓差法，以下简要介绍冷却塔的焓差法热力计算。 麦克尔提出的焓差法把过去由温度差和浓度差为动力的传热公式，统一为 一个以焓差为动力的传热公式。在方程式中，麦克尔引进入刘易斯关系式，导 出了以焓差为动力的散热方程式。   dH   h  h d V q xv t 0 （1） 式中：dH —— 水散出热量； q   3   —— 以含湿差为基准的容积散质系数 kg / m s kg / kg ； xv h —— 温度为水温 t 时饱和空气比焓 ( kJ / kg ) ； t h0 —— 空气比焓 ( kJ / kg ) 。 将式（1）代入冷却塔内热平衡方程： dH  c Qdt  c tdQ q w w n （2 ） 式中：dH —— 水散出热量； q   o  cw —— 水的比热 kJ / kg  C ； Q —— 冷却水量 ( kg / s ) ； Qu —— 蒸发水量 ( kg / s ) t —— 水温度 （℃） 并引入系数 K： c Q t c t K  1 w u 2  1 w 2 r Q r m u m 式中 r ——塔内平均汽化热 （kJ / kg ） m 经整理，并积分后，可得冷却塔热力计算的基本方程式： K v t 1 c dt xv w  