在圆形钢制冷却塔的实际应用中,有时圆形冷却塔会冒出阵阵白烟,很多用户都非常不解。其实那不是烟,只是热气。冷却塔通过与空气进行热质交换,将工业生产过程中的废热排放到大气中。由于湿式冷却塔中的工业循环冷却水与空气直接接触,部分热水蒸发带走潜热到空气中。空气温度升高,湿度增加,可达90%~100%。
循环冷却塔冒白烟与空气的性质有关,由干燥空气和水蒸气组成。干燥空气的恒定成分是氮气、氧气和稀有气体。这些成分之所以几乎不变,是自然界各种变化相互补偿的结果。空气中的水蒸气含量变化很大,空气及其特性也会因水蒸气含量的不同而发生变化。空气中水蒸气的含量是有一个限度的。当含量达到这个极限时,空气中就不能再容纳更多的水蒸气了。此时空气为饱和空气。空气中水蒸气含量的最大值随温度升高而增大,空气中水蒸气含量的高低用相对湿度来表示,即在一定温度下空气中水蒸气含量相同作为那个温度。饱和空气的水汽含量比,饱和空气的相对湿度是积分。当饱和空气的温度降低时,由于空气所能容纳的水蒸气变小,一部分水蒸气变成液态,液态水以微小的颗粒形式存在,看起来像白烟。自然界中的雾也是这样形成的。
冷却塔出口处的湿热空气饱和或接近饱和。离开冷却塔与周围低温空气混合后,湿热空气中的部分水蒸气变成液态,形成白烟。从图2可以清楚地看出其变化过程,图中曲线为饱和空气曲线。冷却塔出口空气为A,为饱和状态,温度为30度,塔外空气为C,温度为2.5度,为不饱和状态。塔出口的湿热空气与塔外的冷空气混合,最后到达C点。在这个混合过程中,空气状态由A过饱和到B,此时出现白烟。
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