方形逆流塔的工作原理如下:
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空气流动1:
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在风机的作用下,外界环境中干燥(低焓值)的空气被抽入冷却塔内。风机提供了空气流动的动力,使空气能够从塔体的底部进入。由于风机的运转,在塔内形成了一定的气流压力差,推动空气不断向上流动。
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热水分布:
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待冷却的热水通过水泵的作用,被输送到冷却塔的布水系统。布水系统将热水均匀地喷洒在填料层的上方。常见的布水方式有管式配水、喷头式配水等,其目的是使热水能够尽可能均匀地分布在填料表面,以增加水与空气的接触面积和接触时间2。
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热交换过程:
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热水从布水系统洒下后,在重力的作用下,自上而下流经填料层。填料层通常由塑料、陶瓷等材质制成,具有较大的比表面积和良好的透气性。当热水经过填料时,会在填料的表面形成一层薄薄的水膜。
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与此同时,从底部进入的空气自下而上与水膜逆向流动。在这个过程中,一方面,空气与水膜直接接触,通过热传导的方式,热水的热量传递给空气,使空气的温度升高;另一方面,由于水膜表面的水蒸汽分压力大于空气中的水蒸汽分压力,在压力差的作用下,水膜中的水分不断地蒸发到空气中,这个过程会吸收大量的热量,从而使水的温度降低1。
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冷却后的水收集与排出:
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经过填料层与空气充分热交换后的水,温度已经降低,变成了冷却后的水。这些冷却后的水会汇集到冷却塔底部的集水盘中。集水盘起到收集和储存冷却水的作用,然后通过出水管将冷却后的水输送回需要冷却的系统中,继续循环使用。
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湿热空气排出:
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与水进行热交换后,空气吸收了水中的热量和水分,变成了湿热的空气。湿热空气在上升的过程中,通过冷却塔顶部的出风口排出塔外,从而将热量散发到大气中。
在整个工作过程中,水和空气的逆向流动增加了两者之间的接触时间和接触面积,提高了热交换的效率,使得热水能够快速地被冷却。这就是方形逆流塔的基本工作原理,通过不断地循环这个过程,实现对工业生产或制冷空调系统中产生的热水的持续冷却。