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單盤管型閉式冷卻塔傳熱傳質分析

單盤管型閉式冷卻塔傳熱傳質分析

單盤管型封閉式冷卻塔的傳熱過程為:換熱盤管內的冷卻水將熱量通過盤管內壁傳遞給盤管外壁面的水膜,盤管外壁面的水膜通過蒸發和對流換熱兩種形式將熱量傳給空氣。若使用的噴淋水是循環水,無限循環將使得單盤管型封閉式冷卻塔頂部的噴淋水與落到水箱的噴淋水水溫相等。現在對此類型冷卻塔的傳熱傳質過程進行總結,并推導出其計算公式。

封閉式冷卻塔.png

單盤管型封閉式冷卻塔中循環冷卻水失去的熱量為:Q1=L?CL?ΔT=K0?(T-Tp)?A,在此公式中:A為盤管外表面總傳熱面積(m2);L為冷卻水流量(kg/s);CL為泠卻水的比熱;ΔT為冷卻水供回水溫差(°C);K0為從封閉式冷卻塔盤管內冷卻水到噴淋水水膜的傳熱系數;Tp為盤管外壁面水膜溫度(°C);T為冷卻水的溫度(°C)。

單盤管型封閉式冷卻塔噴淋水失去的熱量為:Q2 = Lp?Cp ?ΔTP=K0? (T-Tp) ? A-KM?(hp-h2)?A。在此公式中:Lp為噴淋水流量(kg/s);Cp為噴淋水的比熱;ΔT為噴淋水溫差(°C);KM為噴淋水向空氣流的傳質系數;hp為與封閉式冷卻塔中噴淋水溫度相對應的飽和濕空氣的焓;h1為冷卻盤管進風空氣的焓。

單盤管型封閉式冷卻塔在理想狀態下, 噴淋水與空氣接觸足夠充分,水箱水溫與噴嘴處噴淋水溫相等,ΔTp=0,則空氣得到的熱量為:Q3=G? (h2-h1 )=KM? (hp-h1) ?A=K0?(T-T0) ?A,在此公式中:G為流過盤管的空氣流量(kg/s);h2為封閉式冷卻塔冷卻盤管出風空氣的焓(kJ/kg干空氣)。

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