[科普中國(guó)]-淋水密度

淋水密度，是單位時(shí)間內(nèi)通過每平方米填料的水量，單位為一般為t/（㎡·h），一般用于冷卻塔行業(yè)的參數(shù)計(jì)算中。其值與冷卻塔的形式、淋水裝置的設(shè)置有關(guān)。有淋水裝置時(shí)，淋水密度較大。淋水密度是設(shè)計(jì)冷卻塔的重要技術(shù)指標(biāo)之一。

定義淋水密度指的是冷卻塔中單位有效面積上單位時(shí)間內(nèi)的淋水量。單位為m3/㎡·h。在冷卻塔結(jié)構(gòu)中，噴淋裝置下部一般設(shè)有填料，目的是為了降低冷卻水的下落時(shí)間，增加散熱時(shí)間和散熱面積，提高冷卻塔的效率。1在冷卻塔中，淋水密度是指單位時(shí)間內(nèi)通過每平方米填料的水量。淋水密度應(yīng)當(dāng)適中，不宜過大也不宜過小，數(shù)值的大小與冷卻塔的類型有關(guān)。

簡(jiǎn)介對(duì)于滴水填料式直接蒸發(fā)冷卻器和間接蒸發(fā)冷卻器來說，影響其冷卻效率的因素很多，尤其是淋水密度的影響，是冷卻效率高低的重要影響因素。很多時(shí)候我們會(huì)用淋水密度及相關(guān)術(shù)語(yǔ)，如氣水比、水氣比等參數(shù)來評(píng)價(jià)機(jī)組運(yùn)行情況。但是在此過程中，研究者似乎遺忘了這些概念的正確理解是理論、實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)，只有在正確的術(shù)語(yǔ)理解基礎(chǔ)上，才可以有正確的理論數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)研究方法，才不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及片面的分析結(jié)果。因此，不管從理論和實(shí)驗(yàn)的角度來講，充分理解蒸發(fā)冷卻空調(diào)的淋水密度、氣水比及水氣比具體概念及適用場(chǎng)合是十分必要的。

淋水密度的意義在實(shí)際工程中，隨著水泵流量和揚(yáng)程的選擇不同，噴水量或大或小，造成的是填料表面或換熱器壁面水膜過厚或者是出現(xiàn)水膜空白區(qū)域。對(duì)于填料式直接蒸發(fā)冷卻器或間接蒸發(fā)冷卻器來說，在淋水量較小的情況下，滴水填料式直接蒸發(fā)冷卻器中由于填料不能完全濕潤(rùn)，填料表面未能形成均勻的水膜，空氣和水膜的熱濕交換面積小，從而導(dǎo)致冷卻效率低;而間接蒸發(fā)冷卻器中換熱器濕通道壁面上形成的水膜太薄，在表面張力的作用下，液膜會(huì)產(chǎn)生斷裂，不能覆蓋整個(gè)表面，在二次空氣作用下，有些壁面部分甚至出現(xiàn)“干斑”，干斑處極易形成水垢，導(dǎo)致熱質(zhì)交換效果較差。然而，當(dāng)淋水量過大，對(duì)于滴水填料式直接蒸發(fā)冷卻器或是間接蒸發(fā)冷卻器來說，隨著淋水量增加，雖然填料表面或換熱器壁面能完全濕潤(rùn)，熱濕交換面積增加，但是當(dāng)淋水量增大到一定程度時(shí)，熱濕交換效率變化不大，其至?xí)霈F(xiàn)降低的趨勢(shì)，這是因?yàn)樗畬?duì)空氣通道的堵塞愈加嚴(yán)重，形成水橋，而且阻力增加，使得風(fēng)機(jī)和水泵的能耗增大。因此，選擇合適的淋水量，即淋水密度，對(duì)填料式直接蒸發(fā)冷卻器或間接蒸發(fā)冷卻器來說，是十分必要的。實(shí)際上，淋水密度和淋水量指的是量綱不同的同一種影響因素的不同表述。根據(jù)直接蒸發(fā)冷卻器、間接蒸發(fā)冷卻器不同而不同，以下就從這兩個(gè)方面分別介紹各自的術(shù)語(yǔ)定義2。

淋水密度和水氣比滴水填料式直接蒸發(fā)冷卻和噴水室直接蒸發(fā)冷卻都是直接蒸發(fā)冷卻的兩種不同的形式，對(duì)于前者我們一般用淋水密度來評(píng)價(jià)空氣和水的熱濕交換過程，而對(duì)于后者我們一般用水氣比來評(píng)價(jià)。這是因?yàn)榈嗡盍蠈拥臒釢窠粨Q形成的機(jī)理與噴水室完全不同，對(duì)于噴水室直接蒸發(fā)冷卻來說，隨著水量的適度增加，會(huì)增大與空氣的接觸面積，冷卻效率會(huì)提高，所以在一定的范圍內(nèi)不斷的增加水量是有實(shí)際意義的；而對(duì)于填料式直接蒸發(fā)冷卻來說，水和空氣熱濕交換面是濕潤(rùn)的填料表面，空氣和水接觸的面積是有限的，即填料表面，當(dāng)水量達(dá)到一定值時(shí)，水膜全部覆蓋填料表面，如果再增大水量并不能提高冷卻效率，反而使水泵的能耗增加。因此，滴水填料式淋水密度根據(jù)直接、間接蒸發(fā)冷卻不同而不同，從以上的定義中可以看出，對(duì)于直接蒸發(fā)冷卻來說，淋水密度是每平方米上的噴淋水量，是從噴淋方向，從上往下看的，即高度方向；而對(duì)于間接蒸發(fā)冷卻來說，淋水密度是每米上的噴淋水量，是從長(zhǎng)度方向考慮的。而且對(duì)于間接蒸發(fā)冷卻，淋水密度是從水側(cè)來評(píng)價(jià)換熱效果，而一般用二次空氣/一次空氣流量比從空氣側(cè)評(píng)價(jià)。直接蒸發(fā)冷卻中通常用淋水密度來替代水氣比衡量淋水量對(duì)降溫性能的影響。

淋水密度的論述淋水密度、水氣比及氣水比是蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)中經(jīng)常會(huì)提到的三個(gè)概念，他們將空氣與水之間的熱濕交換關(guān)系有機(jī)地結(jié)合起來。既有各自的物理意義，同時(shí)又有相互之間的密切聯(lián)系。術(shù)語(yǔ)理解是理論分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M的基礎(chǔ)，通過對(duì)術(shù)語(yǔ)的正確理解，尋求最佳的淋水密度、最佳的水氣比、最佳的氣水比，進(jìn)而在正確的方法指導(dǎo)下，分析其影響因素及對(duì)其他參數(shù)的影響，使機(jī)組的熱濕交換效率達(dá)到最佳的狀態(tài)，制取滿足需要的冷水或是冷風(fēng)2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃頭生 - 副教授 - 華北電力大學(xué)