冷卻塔更換

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冷卻塔濕球溫度計原理及相濕度

1、濕球溫度計原理測θ和τ的干、濕度溫度計見圖5-4。干球溫度θ是用一般溫度計測得的圖5-4中的左邊一支。而測濕球溫度的溫度計圖5-4中的右邊一支,它的水銀球上包一層濕紗布紗布的下端浸入在充水的容器之中,使空氣與水不直接接觸,測得的溫度稱為濕球溫度,用τ表示,該溫度實際上是在當地當時的氣溫條件下,水冷卻所能達到的最低溫度。濕球溫度計上的紗布在毛細管作用下,紗布表面吸收了一層水,在空氣不飽和的情況下,這層表面的水不斷蒸發,蒸發所需要的熱量由水中取得,因而水溫逐漸降低。這里存在著兩種散熱:一種是空氣向水進行傳導散熱;另一種是水向空氣進行蒸發散熱,現分析在tfθ時的水向空氣傳熱??諝庀蛩膫鲗幔涸O剛開始時,紗布上表面這層水的溫度為tf,空氣溫度為θ,開始時因tfθ,水向空氣傳熱,當tf下降后,在tf=θ時,Hα=0,當tf再下降,到θtf時存在著θ-tf的溫度差,這個溫度差是空氣向水傳導散熱的推動力,這樣,空氣向紗布與空氣的交界面傳遞熱量,再通過紗布把空氣的熱量傳給水。設水銀球上蓋的濕紗布面積為F,傳熱系數為α,則空氣向濕紗布交界面傳遞的熱量為:αθ-tfF,此值隨tf的下降而增加。同時紗布交界面的水也在不斷地向空氣傳遞熱量,進行蒸發散熱,使水溫T不斷下降,當紗布層水溫T降低到τ時tf=τ<θ,水層的溫度不再下降了,這時:水的蒸發散熱=空氣傳遞給水的熱量,處于動態平衡狀態。這時候紗布水層上的溫度τ稱為濕球溫度,這時空氣向水層傳遞的熱量達到最大值,即為αθ-τF。那么這時候水層向空氣蒸發散熱量是多少呢當紗布水層溫度達到τ時tf=τ<θ,水層交界面達到飽和蒸氣,其飽和蒸氣分壓力為P″τ,而空氣溫度為θ時的蒸氣分壓力為Pθ,P″τPθ,它們的蒸氣分壓力差為P″τ-Pθ,這個分壓力差就是紗布水層繼續向空氣蒸發散熱的推動力。就是說這時存在著空氣向水進行傳導散熱的推動力是θ-τ的溫度差;水向空氣進行蒸發散熱的推動力是P″τ-Pθ分壓力差??諝庀蛩M行傳導散熱量為αθ-τF,而這時的蒸發散熱量是多少設水的汽化熱為γkcalkg,γ=γ0+0、47,汽化熱γ0=597、3kcalkg。設βp為壓差蒸發散熱系數,代表單位蒸氣壓力下,單位面積上水汽蒸發量kgm2·h·atm。那么水層溫度降到τ時,紗布水層的蒸發散熱量為:γβpP″τ-PθF,因為這時空氣向水的傳導散熱=水層向空氣的蒸發散熱,處于動態平衡狀態,則得:則可得空氣中水蒸氣的分壓力Pθ為:通過實驗得αγβp=0、000662P,代入式5-41得:這就是前面論述的式5-20的由來。2、精確測定濕球溫度τ要注意的問題1必須保證水銀球完全被濕紗布覆蓋:2空氣的速度風速必須要足夠大,一般要求風速在3~5ms以上,這樣周圍環境傳來的輻射熱的影響可忽略不計,只存在空氣傳遞來的熱量對濕球溫度τ的影響。3補充水的水溫應與濕球溫度τ相等。滿足上述三條后,空氣流速風速可以在較大范圍內變化即不一定要在3~5ms之內,從而不影響濕球溫度的測定值。在現場實際測定時,把阿斯曼通風干、濕球溫度計放在搭好的棚內即要求通風而又不在太陽下,溫度計應放在距地面210m處,又要距冷卻塔有一定的距離,防止冷卻塔出來的濕空氣凝結水滴的影響,但也不要太遠。測定讀數間隔時間為10~20min一次。測點布置的數目,中小型冷卻塔可布置2個以上測點:大型冷卻塔要求布置4個以上測點,然后取各測點相加后的算術平均值。但一般玻璃鋼冷卻塔的測試往往都只布置一個測點。3、濕球溫度對水蒸發散熱冷卻的意義。濕球溫度τ對水蒸發冷卻的意義主要有以下兩條:1濕球溫度τ代表當地當時的氣溫條件下,水可能被冷卻的最低溫度,即冷卻塔出水溫度t2的理論極限值即在理論上冷卻塔的出水溫度t2可達到τ的溫度。當要求冷卻后的水溫t2越接近濕球溫度時,冷卻越困難,要使t2接近于τ,則冷卻塔的尺寸和體積會增加很多,就會大幅度地增加造價而很不經濟。一般冷卻塔的出水溫度t2等于或大于τ3~5℃即t2-τ≥3~5℃,t2-τ稱為冷幅高,是衡量冷卻塔冷卻效果好與差的重要指標。上海地區設計的標準型低溫塔冷卻塔出水溫度t2=32℃,設計采用的τ為28℃,則t2-τ=4℃。2先簡述一下絕熱飽和溫度θB的概念。當空氣溫度θ不變時,濕空氣焓i和相對濕度均隨含濕量X的增加而增加,隨X的含量減少而減少。當含濕量X增加到使濕空氣達到飽和時,則濕空氣就不再吸收水蒸氣了,就是說拒絕吸收水中蒸發出來的散熱量。這時空氣中的水蒸氣分壓力從Pθ上升到P″θ,=1,X和i值都達到了最大值。這時的X和θ分別稱為飽和含濕量和飽和濕度,而此時濕空氣拒絕吸收水中蒸發的熱量,故這時的飽和溫度稱為絕熱飽和溫度,用θB表示。濕球溫度τ與濕空氣的絕熱飽和溫度θB在物理概念上是完全不同的,但濕球溫度的數值與空氣的絕熱飽和溫度的值是相等的,即τ=θB,這一性質使得水的最低冷卻溫度與空氣的絕熱飽和溫度相等。在空氣含熱量計算圖中圖5-3與=1相交的溫度θB就等于濕球溫度τ,因此,冷卻過程的理論分析,可以根據濕空氣的焓濕圖來進行。

冷卻塔設計與計算冷卻水溫Δt

進冷卻塔的熱水溫度為t1,經冷卻后的出塔水溫為t2,則水的冷卻溫度Δt=t1-t2。Δt的大小決定于塔的形式和大小、采用的通風方式和填料等。應由生產工藝根據水所冷卻的設備和的特性,經熱工計算后確定。最重要的是確定生產工藝過程的最佳溫度t0和冷卻塔出水溫度t2,如果t0確定后,選擇較低的t2值,則可使熱交換設備尺寸減小,而使冷卻塔尺寸增大;如果增大t2值或t2值不變,增大t0-t2值,則使t0值升高,對生產或造成不利影響。

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