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单盘管型闭式冷却塔传热传质分析

单盘管型 封闭式冷却塔 的传热过程为:换热盘管内的冷却水将热量通过盘管内壁传递给盘管外壁面的水膜,盘管外壁面的水膜通过蒸发和对流换热两种形式将热量传给空气。若使用的喷淋水是循环水,无限循环将使得单盘管型封闭式冷却塔顶部的喷淋水与落到水箱的喷淋水水温相等。现在对此类型冷却塔的传热传质过程进行总结,并推导出其计算公式。

封闭式冷却塔.png

单盘管型封闭式冷却塔中循环冷却水失去的热量为:Q 1 =L•C L •ΔT=K 0 •(T-T p )•A,在此公式中:A为盘管外表面总传热面积(m2);L为冷却水流量(kg/s);C L 为泠却水的比热;ΔT为冷却水供回水温差(°C);K 0 为从封闭式冷却塔盘管内冷却水到喷淋水水膜的传热系数;T p 为盘管外壁面水膜温度(°C);T为冷却水的温度(°C)。

单盘管型封闭式冷却塔喷淋水失去的热量为:Q 2  = L p •C p  •ΔT P =K 0 • (T-T p ) • A-K M •(h p -h 2 )•A。在此公式中:L p 为喷淋水流量(kg/s);C p 为喷淋水的比热;ΔT为喷淋水温差(°C);K M 为喷淋水向空气流的传质系数;h p 为与封闭式冷却塔中喷淋水温度相对应的饱和湿空气的焓;h 1 为冷却盘管进风空气的焓。

单盘管型封闭式冷却塔在理想状态下, 喷淋水与空气接触足够充分,水箱水温与喷嘴处喷淋水温相等,ΔT p =0,则空气得到的热量为:Q 3 =G• (h 2 -h 1  )=K M • (h p -h 1 ) •A=K 0 •(T-T 0 ) •A,在此公式中:G为流过盘管的空气流量(kg/s);h 2 为封闭式冷却塔冷却盘管出风空气的焓(kJ/kg 干空气 )。

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