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密閉式冷卻塔源于工業(yè)用的蒸騰冷卻器，而實(shí)踐上仍是一種將水冷卻式冷卻器和慣例冷卻塔的功能相結(jié)合的熱交換器。冷卻60℃~80℃的流體時(shí)，選用蒸騰冷卻器比空冷式熱交換器有利，因?yàn)樗昧斯芡鈧?cè)水的蒸騰潛熱，具有比空冷式熱交換器傳熱面積少的長(zhǎng)處，只要管外壁簡(jiǎn)單結(jié)垢而影響冷卻作用的問(wèn)題，一直困擾著它的使用。但對(duì)被冷卻工質(zhì)在50℃以下的狀況來(lái)說(shuō)，結(jié)垢問(wèn)題并不嚴(yán)重，這對(duì)于要求被冷卻介質(zhì)潔凈或空氣污染嚴(yán)重的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，密閉式冷卻塔成了必須且適宜的挑選。隨著環(huán)保、節(jié)能要求的日益火急和各種換熱設(shè)備的小型化發(fā)展，對(duì)密閉式冷卻塔的需求也日益添加。蒸騰冷卻器的規(guī)劃，國(guó)表里研討已較多，但按慣例的規(guī)劃方法，所需的盤管換熱面積較大、塔體笨重、造價(jià)昂貴，有待改進(jìn)，有關(guān)規(guī)劃的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行討論。  

優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo) 在密閉式冷卻塔中，熱量從管內(nèi)的工藝流體經(jīng)管壁傳給管外活動(dòng)的水，再?gòu)乃畟鹘o空氣，而水向空氣的傳熱，是由水蒸騰的潛熱傳熱和水與空氣的顯熱交換組成的。對(duì)盤管段微元高度dz來(lái)說(shuō)，噴淋水熱量的得失GwCwdtw等于管內(nèi)工藝流體失去的熱量GfCfdtf與空氣得到的熱量Gadi之差。除了被冷卻工質(zhì)的進(jìn)出口溫度和流量及大氣干濕球溫度、大氣壓等規(guī)劃參數(shù)外，風(fēng)量、噴淋水量、淋水密度、噴淋水水溫、盤管的尺度和表里形狀及安置方法，管程數(shù)（管內(nèi)流）、空氣和工藝流體及噴淋水三者間的流向聯(lián)系等對(duì)塔的規(guī)劃都有影響，并且在某些結(jié)構(gòu)方法中，不少因素是彼此限制的，如逆流塔（噴淋水和空氣流向相反，盤管簇水平放置且工藝水下進(jìn)上出），塔內(nèi)風(fēng)速與淋水密度是彼此相關(guān)的。規(guī)劃優(yōu)化的目標(biāo)在于確定當(dāng)工藝流體所需開釋的熱量全部被空氣帶走時(shí)，恰好讓出塔的空氣到達(dá)飽和，而因此所花的代價(jià)(將制造本錢與運(yùn)轉(zhuǎn)本錢歸納考慮)較低。 環(huán)繞盤管的優(yōu)化  對(duì)圓光管來(lái)說(shuō)，Kfw與管內(nèi)流體界膜導(dǎo)熱系數(shù)αi、管外噴淋水界膜導(dǎo)熱系數(shù)αo、管表里壁污垢熱阻rI和ro、管材導(dǎo)熱系數(shù)λ及管子內(nèi)、外直徑dI和do有關(guān)，以管外表面為基準(zhǔn)。且以工藝流體進(jìn)出口平均溫度tf為定性溫度，而εt=（μfμpw）0.25為大溫差下管內(nèi)液體被冷卻時(shí)的溫度批改系數(shù)，μf和μpw分別為以流體平均溫度和壁面平均溫度為定性溫度時(shí)的流體動(dòng)力黏度。αo與管簇安置方法有關(guān)，各文獻(xiàn)的經(jīng)歷公式和使用范圍有所差異，對(duì)水平光管簇的盤管方法

理論上可有幾種優(yōu)化方法   1）選用內(nèi)螺紋管，強(qiáng)化管內(nèi)流體的界膜導(dǎo)熱系數(shù)αi，這一研討首要集中在有相變的水平管內(nèi)活動(dòng)，即蒸騰器或冷凝器的優(yōu)化中，而在密閉式冷卻塔的實(shí)踐使用中還不多見。   2）選用復(fù)合翅片管，強(qiáng)化管外噴淋水的界膜導(dǎo)熱系數(shù)αo。這一計(jì)劃使用于密閉式冷卻塔的理論計(jì)算已不成問(wèn)題，結(jié)果表明在管排數(shù)、塔體高度和塔重等方面比選用光管的密閉塔有較顯著的減少，這是因?yàn)橐话銧顩r下，管外側(cè)界膜熱阻相對(duì)較大，強(qiáng)化它比較有用，但這時(shí)所需的噴淋水量也較大。   3）改圓管為橢圓管，長(zhǎng)軸與氣流方向及噴淋水方向一致，這一計(jì)劃在密閉式冷卻塔中已有實(shí)踐使用，且同時(shí)影響Kfm和Kwa，但對(duì)其機(jī)理有待進(jìn)一步研討。   4）恰當(dāng)進(jìn)步管內(nèi)流速，對(duì)αi的增大有顯著的作用，但活動(dòng)阻力的增大也較顯著。   5）選用直徑較小的管子，對(duì)αi和αo的強(qiáng)化及管金屬熱阻的減小都有好處，Kwa的增大則更顯著，但管內(nèi)流體活動(dòng)阻力和管外空氣活動(dòng)阻力也會(huì)有所增大。   

對(duì)以上1）點(diǎn)～3）點(diǎn)，因?yàn)閺?qiáng)化管的本錢比光管高，這些計(jì)劃實(shí)施的可行性取決于因強(qiáng)化而節(jié)約本錢，是否大于強(qiáng)化管自身本錢的升高，另外還需注意以下問(wèn)題：   

①關(guān)于管子熱阻。理論上選用管材導(dǎo)熱系數(shù)大的金屬，有利于導(dǎo)熱，但與其他熱阻比較，一般狀況下此項(xiàng)僅是其他單項(xiàng)熱阻的15～120，而鋁合金、銅管與鍍鋅鋼管的λ比約為21～61，因此在一般密閉式冷卻塔中，挑選鍍鋅鋼管將大大下降本錢，且有利于進(jìn)步盤管的強(qiáng)度和剛度，而冷卻塔功能卻不會(huì)受到很大影響。   

②關(guān)于污垢熱阻。結(jié)垢是影響密閉式冷卻塔功能的一大頑癥，其危害性比我們想象的要兇猛得多。假如盼望有一定的防垢辦法而在規(guī)劃中取小rI或ro將是危險(xiǎn)的，尤其在那些水質(zhì)硬度較大的區(qū)域。對(duì)工藝流體溫度較高的冷卻塔，規(guī)劃中取0.00022m2·oCW的污垢系數(shù)較安全，對(duì)工藝流體溫度較低的冷卻塔，規(guī)劃中可取0.00017m2·oCW左右。對(duì)除垢問(wèn)題，較經(jīng)濟(jì)的做法還是定期清洗。   

③風(fēng)量與淋水密度的選取要與管內(nèi)工藝流體到噴淋水的傳熱功能相匹配，增大風(fēng)量和淋水密度會(huì)進(jìn)步Kwa，但將使設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢進(jìn)步，是不經(jīng)濟(jì)的。 用預(yù)冷卻技術(shù)優(yōu)化規(guī)劃 曩昔對(duì)密閉式冷卻塔的規(guī)劃，都建立在twi=two的邊界條件上，即因?yàn)閲娏芩茄h(huán)的，所以盤管區(qū)進(jìn)口的噴淋水溫度twi等于盤管區(qū)出口處的噴淋水溫度two。鑒于噴淋水的溫度對(duì)傳熱面積數(shù)有很大的影響，在噴淋水循環(huán)進(jìn)程中加入一個(gè)噴淋水的預(yù)冷卻進(jìn)程，將大大減少盤管長(zhǎng)度。盡管預(yù)冷卻進(jìn)程添加了一些填料，風(fēng)量也會(huì)增大，但總的本錢將有所下降。對(duì)工藝流體溫度較高的冷卻塔來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)有前途的優(yōu)化辦法。國(guó)表里也有了若干根據(jù)這一原理的各種塔型