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 冷却塔冷却水的过程属热质传递过程。被冷却的水用喷嘴、布水器或配水盘分配至冷却塔内部填料处,大大增加水与空气的接触面积。空气由风机、强制气流、自然风或喷射的诱导效应而循环。部分水在等压条件下吸热而气化,从而使周围的液态水温度下降。
    图10--1反映逆流式冷却塔中水与空气的湿度关系.水温从A点降到B点,空气湿球温度从C点升到
D点.冷却塔进出口水温差(twA一twB)为冷却塔的冷却范围。在稳态系统中,如冷却塔与换热器的水量相等,此值亦为换热器中水的温度升高值。因此.冷却塔的冷却范围由热负荷及水流量决定,而不是由冷却塔的尺寸或热容量而定.
    冷却塔出口水温twB与人口空气湿球温度ta之差(twB一ta)。表示与湿球温度的接近程度.或简称冷幅。此值为冷却塔容量的函数.水、空气流量、人口空气状态、热负荷一定时,大的冷却塔该值就小(出口水温低)。
在冷却塔中主要考虑蒸发散热和接触散热.设水温为tw.,空气的干球温度为tg ,湿球温度为ta,单位面积、单位时间的接触散热量为qa,,蒸发散热量为qb.可分为图10-2所示的四种传热情况:
1) tw.>tg,即水温大于气温.两种热量都由水面散向空气,q=qa+qb,水温降低.水量产生蒸发损失。
    2) tw..=tg即水温和气温相等.接触散热停止,蒸发散热照常进行,q=qb,水温降低,水量产生蒸发损失。
    3) tw<t<tg。由于水温低于空气干球温度,从空气向水中产生接触传热.水面蒸发散热照常进行,q = qb-qa,> 0,水温降低。
    4) tw=ta<tg。同3)的传热情况,但qa= qb,所以q=0,即水温不再降低,但蒸发仍在发生.如果水温维续下降,将产生qa>qb,水温又会升高,所以tw=ta.是水冷却的极限。
    上述情况可用图10-3表示。图中横橄坐标为水温,纵坐标为单位冷却面积上的散热量。空气参数:干球温度tg1 = 26. 6℃;湿球温度ta1=15.7℃.大气压力Pa=99..3kPa。相对湿度ψ=0.27,表面传热系数a=0. 1419kW/(m2·K)。由图可见,随若水温的升高。总散热量也在增大,且蒸发散热量大于接触散热量。由于散热而使水温降低,当水温降到空气的干球温度
26. 6℃时,接触散热变为零,只剩下蒸发散热。当水温再降低,接触散热变为负值,即由空气向水传热,总散热量越来越小。当水温降到湿球温度15. 7℃时。水的蒸发散热量等于空气向水中所输人的接触传热量,总散热量变为零,水温不再下降。当水温接近湿球温度
时,焓差将很小,散热很慢.塔体积必须非常大.从经济出发.冷却后的水温总要比空气的湿球温度高几度,即t2一ιl>0. (t2一ιl)称冷却幅高。在冷却塔设计中冷却幅高取3.~5℃

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