结构及运行参数对闭式冷却塔冷却性能的影响（二）

日期：2024-07-09            来源：江苏华塔            人气：

闭式冷却塔广泛应用于大型水冷空调系统中，其效率会对空调机组的COP产生很大影响。为了提高冷却塔冷却效率，有效降低空调系统能耗，减少运行费用，结构及运行参数对冷却塔的性能的影响尤为重要。

结构参数有冷却塔的横断面积、盘管的排列方式、盘管的排数及根数等，运行参数包括空气的干湿球温度、含湿量、空气流量、循环喷淋水量等。上篇内容为大家介绍了结构参数对冷却塔的性能的影响，本期为大家介绍运行参数对冷却塔的性能的影响。

运行参数的影响：

1.空气流量的影响：随着空气流量的增加，冷却水的出口温度逐渐降低，所以冷却塔的冷却效率也相应提高。但是冷却塔性能的增长趋势随着空气流量的增加逐渐减缓，这主要是由于空气流量越大，即空气的迎面风速也越大，虽然一定程度上加强了冷却塔内部的换热能力，但风速过大时空气没有充足的时间与介质进行热湿交换，并且增加了喷淋水的飘逸量，从而影响冷却效果，且空气流量增大必然会导致风机能耗增加。所以空气流量不宜过大，可根据气水比选择最大的空气流量。

2.冷却水量的影响：随着冷却水流量的增加，冷却水的出口温度不断升高，导致冷却效率逐渐降低。这是因为冷却水流量的增加使得单位时间流经盘管截面的水量增加，也就是意味着冷却塔负荷增加，但由于喷淋水和管外空气的参数保持不变，即冷却能力受到了限制，管道内的余热不能完全带走，导致冷却水的出口温度不断上升。当冷却水流量很小时，即管内流速过小，不仅冷却能力过于充裕，而且管内冷却水的湍流度和雷诺数减小，使得盘管内水与管壁之间的对流换热系数减弱，换热能力降低。因此，合理的冷却水流量至关重要。

3.冷却水出口温度随着喷淋水量的增加而降低，冷却初期效果比较明显，下降的速度比较快，但当喷淋水量达到一定量时，出口水温的变化趋势逐渐趋于稳定。这是因为管外的喷淋水量是由喷淋密度所决定的，随着喷淋水量的增加喷淋水密度增大，盘管的表面被完全浸湿，管外水膜与空气的热湿换热更加充分，空气趋于饱和，喷淋水的蒸发能力达到极限。此时再继续增大喷淋水量对冷却塔的性能提升没有明显的影响，热湿交换效率变化不大，甚至水雾太多会阻碍到空气的逆流流动，出现降低的趋势。另外，喷淋水密度过小又难以浸湿管外壁，为了使盘管外表面充分湿润，一般在选择喷淋水密度时会大于100 kg/(m·h)。

4.空气湿球温度的影响：塔外进入的空气焓值在干球温度不变时随着湿球温度的升高而升高，这是因为空气的湿球温度升高意味着空气的含湿量增加，则焓值也随之增加。喷淋水蒸发为水蒸气形成的饱和边界层，其焓值是由喷淋水的温度确定的，且闭式冷却塔的热质交换是以主体空气和饱和边界层的焓差为推力的。空气的湿球温度显著影响着蒸发式闭式冷却塔的性能，当喷淋水温度不变时，水汽接触面形成的饱和边界层的焓值不变，若主体空气由于湿球温度升高而焓值增加，则水膜与空气间的热质交换的推动力减弱，导致蒸发式冷却器的冷却能力降低，冷却水的出口温度升高。

运行参数中，随着空气流量和喷淋水量的增加，管内冷却水的出口温度降低，冷却塔的冷却效率也随之提高，但冷却水流量和空气湿球温度的增加会使冷却效率降低。其中空气流量和喷淋水量不断的增加会使风机和水泵的能耗增加，并且冷却效果差强人意。

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