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【冷水机知识】冷却塔因素:干湿球温度,范围和方法

当被问及时,大多数操作员将提供冷却塔的目的:将水温降低到最低可行点。然而,紧紧围绕这个话题,大多数人无法解释环境温度和湿度如何影响塔的性能。如果室外温度为70°F,则一般操作人员可能会告诉您,他们希望CT出水为70°F。但这总是真的吗?塔的运行效率高吗?

描述冷却塔性能的两个重要(且常常被误解)因素是范围和方法。要理解这些术语,必须了解“干球温度”和“湿球温度”之间的区别。

温度

要求朋友定义温度,您可能会听到类似“东西有多冷”的信息。这个定义足以让我们大多数人整日度过。关于环境温度,大多数人认为这是温度计读数或电视气象员告诉我们的温度。但是电视气象人员总是抛出模糊的限定词:湿度,热指数,露点。这些术语不仅在室外感觉上很重要,而且在冷却塔的性能方面也很重要。

前门廊上的温度计可以很好地告诉您一件事:干球温度,但并不能告诉您该温度现在的舒适程度。而且,我们都听说过人们说:“确保温度为110°F,但是是干燥的高温。”停下来想一想-这是什么意思?

一个典型的室外温度计向您显示所谓的“干球温度”。它没有考虑空气中的相对湿度。相对湿度表示空气中实际有多少水分与该温度下可能有多少水分的表达。如果湿度为100%,则空气完全被水饱和,并且不可能蒸发。这意味着您的设施的冷却塔或您的身体出汗都不会享受蒸发冷却的效果。您将坐在那里汗流浃背,冷却塔的性能却不及温度较低且湿度相同的冷却塔。

为了同时测量温度和湿度的影响,我们使用了心理计量表。这些图表结合了湿度和温度的影响,计算出“湿球温度”。湿球温度描述了蒸发冷却对您的身体和冷却塔的影响。使用这些图表,可以很容易地看出厦门95°F / 30%的湿度如何感觉完全舒适,而天津的80°F / 70%的湿度却令人不舒服–您只是无法获得相同的蒸发冷却在天津的影响。这就是为什么大多数设施都测量环境温度和湿度的原因。

方法

冷却塔方法是进入水盆(冷水)的水温和湿球温度的差。出于塔架设计的目的,塔式方法较小(盆水温度和湿球温度之间的差值较小)被认为是优越的。现代塔楼的进场温度通常低至5°F。尽管可以采用更小的方法,但由于塔的尺寸随着方法的降低而成倍增长,因此成本变得过高,这反过来又需要更多的泵和风扇。这导致更多的辅助电源使用和收益递减。

在机械通风塔中,唯一改变方法的变量是湿球温度和热负荷(塔所带走的热量)。如果您的工厂配备了变速冷却塔风扇,则可以通过提高风扇速度来减少进风,因此可以利用更多的蒸发冷却。如果在给定的湿球温度下风扇速度和热负荷保持恒定,则方法恒定。

范围

简而言之,范围是进入冷却塔和离开冷却塔的水温之差。它由塔上的热负荷和水循环速率决定。如果泵速恒定且热负荷恒定,则塔架范围不会改变。这意味着对于清洁,正常运行的塔,湿球温度不会影响冷却塔的范围。因此,实际上,对于给定的水流量和热负荷,如果湿球温度升高,则塔的入口和出口温度成比例地增加。结果是范围不变。

通常,冷却塔被设计为在精确的湿球温度下将指定的最大水流量从一种温度冷却到另一种温度。例如,在75°F的湿球温度下,可以保证设计好的塔将10,000 gpm的水从95°F冷却到80°F。在这种情况下,范围是15°F,逼近度是5°F。这些设计计算始终使用安装塔的现场的平均湿球温度进行,以确保达到性能保证。

概括

了解湿球温度,范围和方法后,操作员应该能够了解当前温度和湿度下的最低理论水盆温度。使用冷却塔范围,他们可以估算出与冷却塔设计相比,该过程的运行效率如何。凭借他们对这些特性的新发现的知识,操作员可以高效地对泵和风机进行分级,而不必尝试挤出根本上不可能实现的另一种方法。