
【化】 spray cooling tower
sparge; spray
【医】 atomization; nebulize; spray; spraying
【化】 cooling tower
喷雾冷却塔(Spray Cooling Tower)是一种工业热交换设备,其核心功能是通过水雾蒸发实现气体或液体的快速降温。该设备广泛应用于火力发电、化工生产及数据中心等场景,其工作原理基于蒸发散热与对流换热的协同作用。
结构组成
典型装置包含雾化喷嘴层、填料层、集水槽和风机系统。喷嘴将循环水雾化成50-200微米的水滴,填料层采用聚丙烯波纹板增强气液接触效率,顶部轴流风机则控制空气流动速率。
热力学过程
根据国际热交换协会(IHTE)的测试数据,当进口水温为45℃时,经过三级雾化处理可降至28±2℃,符合公式:
$$ Q = hA(Tw - T{wb}) $$
其中Q为换热量,h为传热系数,A为接触面积,T_w为水温,T_wb为湿球温度。
行业应用
斯必克流体公司(SPX Cooling Technologies)的工程案例显示,在燃气轮机进气冷却系统中,喷雾塔可使发电效率提升3%-5%。中国生态环境部2025年发布的《工业冷却技术规范》,明确要求新建电厂必须配置二级雾化节水装置。
喷雾冷却塔是一种通过雾化水与空气接触实现高效散热的湿式冷却装置,其核心原理和特点如下:
喷雾冷却塔属于湿式冷却塔,利用水雾与空气的直接接触进行热交换,通过蒸发散热、对流传热等方式降低水温。相比传统填料式冷却塔,它采用雾化喷淋技术,增大了水与空气的接触面积,从而提升冷却效率。
热交换过程
高温水通过高压喷嘴雾化成细小水滴,形成大量表面积增大的水雾颗粒。空气在风机驱动下与雾滴接触,水蒸发吸收热量(相变吸热),同时空气带走显热,实现双重散热。
公式表示为:
$$
Q = m cdot L_v + h cdot A cdot Delta T
$$
其中,( Q )为总散热量,( m )为蒸发水量,( L_v )为汽化潜热,( h )为对流传热系数,( A )为接触面积,( Delta T )为温差。
循环机制
饱和湿空气通过塔顶排出,新鲜空气持续补充,形成循环冷却效果。
主要用于工业冷却(如切削加工、发电厂)、中央空调系统等场景,尤其适合对空间和能耗敏感的项目。
如需更详细的技术参数或案例,可参考、3、4、6等来源。
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