原创《冷却塔全年运行适宜条件分析》：本文关于冷却塔论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：以横流湿式冷却塔为分析对象,基于冷却塔热湿交换原理,结合其热湿传递四变量模型以及所构建的冷却塔热湿交换性能评价指标,以冷却塔额定工况的热湿交换能力为比较基准,重点分析了季节和室外气象参数（温度、湿度等）变化,对冷却塔热湿交换性能的影响规律；在此基础上,进一步分析了南京、武汉、重庆三地区全年运行的适宜条件.研究结果表明：基于冷却塔变水量条件,三地区夏季负荷高峰期（7,8月份）冷却塔运行适宜的水气比为μ等于0.5～1,夏季负荷平谷期（6,9月份）适宜的水气比为μ等于0.3～1；过渡季节,重庆地区不适宜运行,南京和武汉地区适宜运行的月份为3月和11月,水气比为μ等于0.4～0.6；冬季（1,2和12月份）,三地区适宜的水气比为μ等于0.5～0.76.
关键词：冷却塔；全年运行；热湿交换性能；评价指标；适宜条件
中图分类号：TU831文献标识码：A
冷却塔作为空调系统的重要冷却设备之一,近年在带有内区且内部发热负荷大的办公建筑、数据中心、商店建筑这类全年供冷期长的建筑物中,被越来越多地应用于非夏季工况的建筑物免费供冷系统中[1-3].然而,冷却塔的热湿交换能力直接受室外气象参数变化的影响.季节的变化及室外空气湿球温度、干球温度的变化,将使运行在非额定工况条件下的冷却塔热湿交换能力偏离冷却塔生产厂家技术样本提供的产品技术参数（厂家一般仅给出夏季额定工况条件下的性能参数）.关于这一点,目前没有引起大家足够的注意,即使在非夏季工况运行的情况下,人们也仍然习惯性沿用产品技术样本给出的技术参数进行相关评价,致使冷却塔的综合运行效率偏低或达不到预期的冷却效果.
国内外学者对冷却塔热湿交换性能方面开展了大量的研究工作,Fisenko等[4-5]研究了水滴尺寸、气水比、气象参数和进口水温等因素对冷却塔传热效率的影响规律,并通过分别建立喷淋区和填料区的边界层数学模型,研究了水滴的蒸发过程和水膜的冷却过程.Hajidavalloo等[6]建立了横流式冷却塔的数学模型,重点分析了湿球温度对冷却塔热湿传递性能的影响.ASHRAE[7]给出了冷却塔的性能曲线,并分别分析了逆流塔、横流塔的冷却特性.曾宪平等[8]基于焓差模型并以逆流湿式冷却塔为对象,分析了循环水流量对冷却塔效率的影响.杨露露等[9]根据某实际工程的横流冷却塔的实测数据以及所建立的数学模型,分析了影响冷却塔出口水温的影响因素及其变化规律.
为了把握非额定工况运行条件下（特别是过渡季节、冬季）,影响冷却塔高效运行的因素及其适宜的运行条件,本文以横流湿式冷却塔为研究对象,结合冷却塔的基本热湿传递数学模型,系统分析季节和室外气象参数、冷却水进口温度、水量、风量等参数变化,对冷却塔热湿交换性能（冷量、能效系数、出水温度、冷却效率以及潜热比）的影响规律；并以冷却塔额定工况热湿交换能力为比较基准,给出冷却塔全年运行（非额定工况）的适宜条件,以期为冷却塔全年高效节能运行和系统优化设计提供参考依据.
1冷却塔热湿交换过程分析
以空调工程中常用的横流湿式冷却塔（图1）为分析对象.图2为反映了其热湿交换过程的空气水状态变化hd图.即温度为tW1的高温水通过上水管进入冷却塔后通过喷嘴喷向填料,水滴垂直通过填料层时,和进入冷却塔的较低湿球温度tS1的初状态空气1（t1,tS1,h1）热湿交换后冷却到tW2落入塔底水池；和此同时,初状态的进口空气1（t1,tS1,h1）水平穿过填料和垂直下落的水滴正交,热湿交换后变成高温高湿的终状态空气2（t2,tS2,h2）由风筒排出.由图2可知,冷却塔出口水温tW2越接近进塔空气湿球温度tS1,说明冷却塔的热湿交换越充分、冷却效果越好.
为分析横流冷却塔水空气热湿交换过程,建立关于图1横流冷却塔填料体的物理模型如图3所示.
2.2冷却塔的相对冷量
冷却塔生产厂家通常给出的是夏季额定工况条件下的额定冷量Q0,而实际工程中,由于季节和室外气象参数的变化,冷却塔的实际运行工况大多是偏离其额定设计工况的,致使其实际冷量Q也不同于额定冷量Q0（经常有人忽略了这点）.
为便于比较评价,本文认为在实际工程中可用冷却塔的相对冷量β（实际冷量和额定冷量的比值Q/Q0）评价冷却塔实际冷却能力接近额定工况的程度.
2.3冷却塔的相对能效系数
同理,也可用冷却塔的相对能效系数ω（实际综合能效系数和额定综合能效系数的比值EER/EER0）比较并评估非额定工况条件下冷却塔综合能效系数接近额定工况的程度.
2.4冷却塔的潜热比
如图2所示,在冷却塔的热湿交换过程中,进入冷却塔的初状态进口空气1（t1,tS1,h1）通过和冷却塔水侧初始温度为tW1的冷却水进行热湿交换并从中获得汽化潜热和显热后,以终状态的出口空气2（t2,tS2,h2）离开冷却塔的空气水热湿交换过程中,进出口空气的显热量和潜热量均已发生了变化.因此,可用冷却塔的潜热比ηq（冷却塔空气侧获得的潜热量和其获得的全热量之比）评价冷却塔热湿交换过程中潜热量所占的比例.ηq越大说明冷却水温的降低主要依靠水份蒸发,反之说明水温的降低主要依靠和进口空气的接触散热.
3全年运行热湿交换性能影响因素分析
3.1计算条件
为便于分析,以南京地区气象参数为分析条件,图4为南京地区标准气象年室外空气状态[12]在hd图上的分布状态.作为计算冷却塔的主要技术参数如表1所示.
3.2计算结果分析
3.2.1夏季7,8月变水量对冷却塔热湿交换性能
的影响（Case1）
由图5（a）可知：1）随着水气比μ从0.25增大到1.5（μ等于W/G0,W等于0.33W0～2.0W0）,冷却塔的相对冷量β也不断增大、其增加率先大后缓,最大时β等于1.5（超过了额定工况的50%）,增大水量提高了冷却塔的热湿交换能力；2）随着室外湿球温度的增大,相对冷量β呈减小趋缓,这是因为进口湿球温度的增加、热湿传递的动力差减小了,直接影响了冷却塔的热湿交换能力；3）水气比μ等于0.3时冷却塔的相对能效系数ω达到最大值为2.2,随后迅速减小,且这种变化趋势不受室外湿球温度变化的影响.分析结果表明,过量增大冷却水量,虽增强了冷却塔的热湿交换能力,但同时也增大了水泵能耗、致使系统能效系数降低.
冷却塔论文参考资料：
结论：冷却塔全年运行适宜条件分析为关于本文可作为冷却塔方面的大学硕士与本科毕业论文冷却塔原理图论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
