祝儒修

（埃希玛（中国）能源技术有限公司 南京 211300）

0 前言

循环冷却水广泛应用于石油、化工、电力、食品等领域，在企业用水量中占比超过50%。研究冷却塔换热机理，从而提高冷却塔的换热性能，可以极大减少冷却水使用量，对企业节省成本、提高效率具有重要意义。但现有对冷却塔的研究大部分集中在开式冷却塔和逆流闭式冷却塔上，对于目前市场上常见的带填料型闭式冷却塔研究较少，尤其对于这种塔型的设计计算，缺少相应文献参考。

本文从能量守恒角度建立冷却塔换热计算模型，探讨一种针对带填料型闭式冷却塔的热力计算方法，并提出一种计算机编程逻辑，以期在日常设计工作中，较为精确地计算给定设计任务下所需的盘管数量及填料数量。

1 带填料型闭式冷却塔工作原理

带填料型闭式冷却塔可以看做换热盘管与开式冷却塔的组合。

在换热盘管段，如图1所示，冷却水携带的热量通过换热盘管的管壁传递给喷淋水，喷淋水再通过蒸发和对流，将这部分热量传递给流经冷却塔的空气。

图1 盘管段换热情况Fig.1 Heat transfer of coil section

填料段是典型的开式冷却塔换热过程。如图2所示，当空气直接与水接触时，在接触的界面上存在一个饱和空气边界层，其温度等于水膜表面的温度。空气与水之间的热质交换通过边界层内饱和空气和远离边界层的空气之间的温差和压差进行。显热交换的推动力为温差，潜热交换的推动力为压差，二者共同作用，使气水之间进行热量交换，其代数和即为总换热量，总推动力即为焓差。……