
【化】 open water-cooling tower
open; spacious
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
water-cooling; water-cool
【電】 water cooling
pagoda; tower
【化】 column
【醫】 tower
敞式水冷塔(Open-Type Water Cooling Tower)是一種通過水與空氣直接接觸實現熱量交換的工業冷卻設備,其核心功能是将攜帶廢熱的水流在塔體内通過蒸發散熱降低溫度。以下從結構、原理及行業應用三方面進行專業解析:
結構與組成
典型敞式水冷塔包含布水系統、填料層、風機組件和集水池。填料層采用PVC或木材等高比表面積材料,可增大水氣接觸面積;風機通過強制通風加速蒸發過程,集水池則用于回收冷卻後的水體(參考:ASHRAE Handbook-HVAC Systems and Equipment)。
熱力學原理
該設備遵循蒸發冷卻定律,熱力學公式可表示為:
$$ Q = h{c}A(T{w}-T{a}) + h{e}A(W{s}-W{a}) $$
其中Q為總散熱量,hc和he分别是對流與蒸發傳熱系數,Tw和Ta分别為水溫與空氣幹球溫度,Ws和Wa為空氣飽和濕度與當前濕度(來源:International Cooling Tower Institute技術白皮書)。
工業應用标準
根據GB/T 7190.1-2018《機械通風冷卻塔》國家标準,敞式設計適用于電力、化工等行業的循環水系統,其熱力性能需滿足△t≥5℃的溫降要求,飄水率須控制在循環水量的0.01%以下(引用:中國國家标準化管理委員會公告)。
能效比較優勢
相較于閉式冷卻塔,敞式結構具有初期投資成本低(約減少30%)、維護簡便的特點,但需定期補充蒸發損失的水量。美國能源部數據顯示,優化設計的敞式塔可實現0.5-1.5kW/TR的能效比(數據源:DOE工業冷卻系統優化指南)。
敞式水冷塔(Open Water-Cooling Tower)是一種通過水與空氣直接接觸實現散熱的工業設備,主要用于循環水系統的冷卻。以下是其詳細解釋:
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