冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調中產生的廢熱的一種設備。工業(yè)生產或制冷工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水,冷卻工藝設備吸取廢熱使水溫升高,再排入江、河、湖、海,這種冷卻方式稱為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時,則需要用冷卻塔來冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。那么冷卻塔是怎樣工作的呢?
熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內,通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內,熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風從頂部抽出,冷卻水滴入底盆內,經出水管流入主機。
一般情況下,進入塔內的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差,當風機運行時,在塔內靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動能便會降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。
從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說的干球溫度)低于或高于水溫無關,只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進行下去。
當與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發(fā)就越容易進行,水溫就容易降低。