以工业冷却塔的工作过程为例:开水独立机房通过管道、横喉、曲喉、核心喉按一定压力将循环压力传递到冷却塔的播水系统,根据播水管内的小孔将水均匀地洒在填料上;在风扇的作用下,干低韩值空气从底部进入风网进入塔内。当热水流过填料表面时,产生水膜和空气进行热交换。高湿度、高韩值的暖风从顶部抽出,冷却水滴入底盆,通过出水管注入主机。
正常情况下,进入塔内的空气是干燥低湿球温度的空气,水分子浓度差和动能压差明显存在于水和空气之间。风扇运行时,在塔内负压的作用下,水分子不断蒸发到空气中,变成水蒸气分子,剩余水分子的平均动能降低,从而降低循环水的温度。
从以上分析可以看出,蒸发和冷却与空气温度小于或高于水温无关。只要水分子能不断蒸发到空气中,水温就会降低。然而,水对空气的蒸发不会无休止地进行。当与水接触的空气不饱和时,水分子不断蒸发到空气中,但当水蒸气接触表面的空气饱和时,水分子不能蒸发,而是处于动态平衡状态。工业冷却塔蒸发的水分子数量等于从空气中回到水中的水分子总数,水温一致。由此可见,与水接触的空气越干燥,蒸发就越容易进行,水温就越容易降低。
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