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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，因為它利用了管外側水的蒸騰潛熱，具有比空冷式熱交換器傳熱面積少的長(cháng)處，只要管外壁簡(jiǎn)單結垢而影響冷卻作用的問(wèn)題，一直困擾著(zhù)它的使用。但對被冷卻工質(zhì)在50℃以下的狀況來(lái)說(shuō)，結垢問(wèn)題并不嚴重，這對于要求被冷卻介質(zhì)潔凈或空氣污染嚴重的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，密閉式冷卻塔成了必須且適宜的挑選。隨著(zhù)環(huán)保、節能要求的日益火急和各種換熱設備的小型化發(fā)展，對密閉式冷卻塔的需求也日益添加。蒸騰冷卻器的規劃，國表里研討已較多，但按慣例的規劃方法，所需的盤(pán)管換熱面積較大、塔體笨重、造價(jià)昂貴，有待改進(jìn)，有關(guān)規劃的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行討論。  

優(yōu)化規劃的目標 在密閉式冷卻塔中，熱量從管內的工藝流體經(jīng)管壁傳給管外活動(dòng)的水，再從水傳給空氣，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。對盤(pán)管段微元高度dz來(lái)說(shuō)，噴淋水熱量的得失GwCwdtw等于管內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、大氣壓等規劃參數外，風(fēng)量、噴淋水量、淋水密度、噴淋水水溫、盤(pán)管的尺度和表里形狀及安置方法，管程數（管內流）、空氣和工藝流體及噴淋水三者間的流向聯(lián)系等對塔的規劃都有影響，并且在某些結構方法中，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(pán)管簇水平放置且工藝水下進(jìn)上出），塔內風(fēng)速與淋水密度是彼此相關(guān)的。規劃優(yōu)化的目標在于確定當工藝流體所需開(kāi)釋的熱量全部被空氣帶走時(shí)，恰好讓出塔的空氣到達飽和，而因此所花的代價(jià)(將制造本錢(qián)與運轉本錢(qián)歸納考慮)較低。 環(huán)繞盤(pán)管的優(yōu)化  對圓光管來(lái)說(shuō)，Kfw與管內流體界膜導熱系數αi、管外噴淋水界膜導熱系數αo、管表里壁污垢熱阻rI和ro、管材導熱系數λ及管子內、外直徑dI和do有關(guān)，以管外表面為基準。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為大溫差下管內液體被冷卻時(shí)的溫度批改系數，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)，各文獻的經(jīng)歷公式和使用范圍有所差異，對水平光管簇的盤(pán)管方法

理論上可有幾種優(yōu)化方法   1）選用內螺紋管，強化管內流體的界膜導熱系數αi，這一研討首要集中在有相變的水平管內活動(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(jiàn)。   2）選用復合翅片管，強化管外噴淋水的界膜導熱系數αo。這一計劃使用于密閉式冷卻塔的理論計算已不成問(wèn)題，結果表明在管排數、塔體高度和塔重等方面比選用光管的密閉塔有較顯著(zhù)的減少，這是因為一般狀況下，管外側界膜熱阻相對較大，強化它比較有用，但這時(shí)所需的噴淋水量也較大。   3）改圓管為橢圓管，長(cháng)軸與氣流方向及噴淋水方向一致，這一計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，但對其機理有待進(jìn)一步研討。   4）恰當進(jìn)步管內流速，對αi的增大有顯著(zhù)的作用，但活動(dòng)阻力的增大也較顯著(zhù)。   5）選用直徑較小的管子，對αi和αo的強化及管金屬熱阻的減小都有好處，Kwa的增大則更顯著(zhù)，但管內流體活動(dòng)阻力和管外空氣活動(dòng)阻力也會(huì )有所增大。   

對以上1）點(diǎn)～3）點(diǎn)，因為強化管的本錢(qián)比光管高，這些計劃實(shí)施的可行性取決于因強化而節約本錢(qián)，是否大于強化管自身本錢(qián)的升高，另外還需注意以下問(wèn)題：   

①關(guān)于管子熱阻。理論上選用管材導熱系數大的金屬，有利于導熱，但與其他熱阻比較，一般狀況下此項僅是其他單項熱阻的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(qián)，且有利于進(jìn)步盤(pán)管的強度和剛度，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劃中取小rI或ro將是危險的，尤其在那些水質(zhì)硬度較大的區域。對工藝流體溫度較高的冷卻塔，規劃中取0.00022m2·oCW的污垢系數較安全，對工藝流體溫度較低的冷卻塔，規劃中可取0.00017m2·oCW左右。對除垢問(wèn)題，較經(jīng)濟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，但將使設備和運轉本錢(qián)進(jìn)步，是不經(jīng)濟的。 用預冷卻技術(shù)優(yōu)化規劃 曩昔對密閉式冷卻塔的規劃，都建立在twi=two的邊界條件上，即因為噴淋水是循環(huán)的，所以盤(pán)管區進(jìn)口的噴淋水溫度twi等于盤(pán)管區出口處的噴淋水溫度two。鑒于噴淋水的溫度對傳熱面積數有很大的影響，在噴淋水循環(huán)進(jìn)程中加入一個(gè)噴淋水的預冷卻進(jìn)程，將大大減少盤(pán)管長(cháng)度。盡管預冷卻進(jìn)程添加了一些填料，風(fēng)量也會(huì )增大，但總的本錢(qián)將有所下降。對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。國表里也有了若干根據這一原理的各種塔型