冷却塔原理完整版.docx
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冷却塔原理完整版
-----冷却塔原理-----
A.简 介：
冷却塔为一利用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷却系借着水的蒸发过程来完成，并使冷却水可以继续的循环使用，从经济效益看，无形中减少了成本的浪费。
B.蒸发冷却原理：
冷却塔冷却方法，系将热水喷洒至散热材表面与通过之移动空气相接触，此际，热水与冷空气之间即产生显热之热交换作用，同时部份的热水被蒸发，亦即蒸发水汽中其蒸发潜热被排放至空气中，最后经冷却后的水落入水槽内，利用帮浦将其传送至热交换热器中，再予吸收热量。
C.冷却塔运转概念：
所谓湿空气测定法--泛指测定大气状况有关之一门科学，特别是指空气中所含水份之测定；在冷却塔内由于水份中损失之大部份热量，系直接与大空气接触后而被吸收，因此，特地介绍有关知识于后：
根据热力学定律，热水经过冷却塔时，放出之热量相等于空气由入口至出口时所吸收之热量。
L×（t2-t1）=G×（h2-h1）
L：
循环水量
LPM（GPM）
t2:
热水温度
℃ （℉）
t1：
冷水温度
℃ （℉）
G:
风量
kg/min（1b/min）
h2：
出风口空气热焓
kcal/kgofdryair（BTU/lbofdryair）
h1:
入风口空气热焓
kcal/kgofdryair（BTU/lbofdryair）
L/G：
水/空气比
e：
空气热焓差
kcal/kgofdryair（BTU/lbofdryair）
R：
水温度差
℃ （℉）
其质量之传递可以下列公式表示之：
G× eg=ka（EI-eg）dv.........................................................
（1）
eg :
空气总质量之热焓
k :
冷却塔单位面积之热惯流率系数
a :
常数
El：
在一定水温时之饱和空气热焓 kcal/kg（BTU/Ib）
上式
（1）称为"冷却特性质"，下图
（1） 为冷却塔冷却过程曲线图，上端之曲线为水的运转线，起始热水温度A点至冷水温度B点为止；下端汁斜线C-D为空气运转线，C点位置在相当于入风口湿球温度之热含处，水与空气比（L/G）等于空气运转线C-D之斜率，D点表示出风口空气温度，斜率C-D之投影长度为冷却温度差，F点表示出风口空气之湿球温度。
积分值
为冷却过程中产生之热传递单位数，其值等于图
（1）中之ABCD四点构成面积，此值等于冷却塔之特性值，其值随水与空气之比率而变化。
kav/L=（L/G）"xC
kav/L：
冷却塔特性质
L/G：
水/空气比
C：
常数
n：
一0.6
-----冷却塔配管方式-----
A.一般注意事项
∙按装方向及置放要领
1.只要注意容易配管即可。
2.置放时应平放，不能倾斜，以免散水不均而影响冷却效果。
如附图下
3.基础螺丝应拴紧。
4.
5.
∙配管
1.循环水出入水管支配管，向下为佳，避免图高支配管，且不能有高于下方水槽支配管，如附图下。
2.
3.配管之大小应照塔底之接管尺寸装接。
否则过小影响效果，过大则浪费材料。
4.循环水泵应低装于正常操作中，下部水槽水位以下，如附图下。
5.
6.冷却塔两台以上并用，而只使用一台水泵时，水槽须另配装一连通管，使两并用之冷却塔之水位同高，如附图下。
7.
8.4英吋（10公分）以上之循环水出入口接管处宜用防振软管（高压橡胶管等），以防止塔身因管路之震动所引起之震动，又可避免因配管不正而使水槽破裂之损失
B.特殊配管要领
∙冷却塔配管依其位置高低，分成下列几种方式：
1.冷却塔位置高于热交换器（或凝缩器）一常用配管方式。
注意事项
a.冷却塔之出水管位置必须高于循环水吸口处。
b.冷却塔之入口水管处必须加一控制阀用以调整流量。
c.为了防止循环水停止时产生逆流现象，必须加一逆阻阀。
2.冷却塔与主机同一高度，但水槽水位高于热交换器。
注意事项
a.参照第一种状况施工。
b.循环水开始启动，因管道上未满水，故需先补给水量尤其横向配管过长：
为了防止水盘缺水，应随时观察水盘内之水量以便操作水。
3.冷却塔位置低于热交换器（或凝缩器）一一须加设一补给水槽。
注意事项
a.冷却塔之水管处须装一控制阀用以调整水量。
b.由于循环水泵停止时，管道之水会流入冷却塔水槽产生溢流现象，故循环水泵再起动时必须重新补给水量。
补给水槽容量必须大于所需亦出水量。
c.为减少补给水之消耗，因此在循环水泵出口处必须加一逆阻阀。
4.冷却塔用于高温条件─温度超过46℃
4-1 使用2台循环水泵，另一混合水池
注意事项
a.冷却塔配管参照标准方式施工。
b.P1和P2两者之间回流量必须适当调整。
4-2 使用1台循环水泵，无混合水池
5.为应付将来增设需要，选用较大型之冷却塔。
注意事项
a.须加装一回流管道以控制流量。
b.循环水泵须以最大流量选定之。
6.冷却塔温度差大，循环水量小时。
C.他其事项
1.按装完毕时应检查有无工具或其它不要物置放塔内或排风机口。
2.注意配管或水槽有无漏水。
3.供水水源低于冷却塔时或水压不够供水时须另装1台水？
或另装一较高之补给水槽以供补填用水。
4.屋顶或空气畅流的地方，最适于装放冷却塔。
5.避免装于媒烟及灰尘多的地方。
6.不适于装放在有腐蚀性气体发生的地方，如烟囱旁边、温泉地区。
7.锅炉室、厨房等较热的地方应远离之。
水质限定值（日本冷冻空调工业会规准）
项目
补给水
循环水
PH25℃）
6～8
6 ～ 8
导电率（μV/cm）
200以下
500以下
全硬度（CaCO3）ppm
50以下
200以下
M碱度（CaCO3）ppm
50以下
100以下
氯离子（C1¯）ppm
50以下
200以下
硫酸离子（SO4¯¯）ppm
50以下
200以下
硅酸（SiO2）ppm
30以下
50以下
铁（Fe）ppm
0.3以下
1.0以下
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