哈爾濱冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑,從一系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中,以降低水溫的裝置。其工作原理主要是利用水與空氣流動(dòng)接觸后進(jìn)行冷熱交換產(chǎn)生蒸汽,蒸汽揮發(fā)帶走熱量,從而散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的余熱,以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。冷卻塔一般為桶狀,因此得名。
冷卻塔廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中需要大量冷卻水的場(chǎng)合,包括電力、石化、鋼鐵、化纖、造紙、食品等多個(gè)行業(yè)。它是集空氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、材料學(xué)、靜、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)力學(xué),加工技術(shù)等多種學(xué)科為一體的綜合產(chǎn)物。
冷卻塔的工作原理主要是基于水與空氣之間的熱交換。具體過(guò)程如下:
熱交換過(guò)程:冷卻塔利用水和空氣的接觸,通過(guò)直接接觸散熱、蒸發(fā)散熱和輻射散熱三種形式,將水中的熱量轉(zhuǎn)移到空氣中。其中,蒸發(fā)散熱是主要的散熱方式。
蒸發(fā)散熱:當(dāng)水與干燥(低焓值)的空氣接觸時(shí),水表面的水分子會(huì)吸收空氣中的熱量并轉(zhuǎn)化為水蒸氣,這個(gè)過(guò)程會(huì)帶走大量的熱量,從而達(dá)到降低水溫的目的。蒸發(fā)的水分子數(shù)量與從空氣中返回到水中的水分子數(shù)量相等,以保持水溫的穩(wěn)定。
空氣流動(dòng):通過(guò)風(fēng)機(jī)的作用,空氣被抽入冷卻塔內(nèi),與熱水進(jìn)行熱交換。飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),與空氣形成熱量交換。
循環(huán)過(guò)程:冷卻后的水通過(guò)出水管流回主機(jī),而帶有熱量的空氣則從冷卻塔的頂部排出。同時(shí),新的熱水繼續(xù)從主機(jī)通過(guò)水泵輸送到冷卻塔的播水系統(tǒng),完成循環(huán)過(guò)程。
總結(jié)來(lái)說(shuō),冷卻塔通過(guò)水和空氣的熱交換,以及水的蒸發(fā)過(guò)程,將水中的熱量轉(zhuǎn)移到空氣中,從而達(dá)到降低水溫的目的。這一過(guò)程中,風(fēng)機(jī)、播水系統(tǒng)、填料等部件均起到了關(guān)鍵的作用。