循环冷却水系统的处理原理

  冷却水一般通过冷却塔与流动的空气进行热、质交换，达到取走热量，降低温度的目的。在热、质交换过程中，部分冷却水蒸发使水中杂质浓度提高，导致水质下降，腐蚀性、结垢性增强，微生物繁殖加快。因此，想要更清楚地弄明白循环水系统的处理原理，需要弄清楚这些过程和产生这些现象的原因。

  冷却：循环水的冷却是通过水与空气接触，以蒸发、接触、辐射三种方式将热量取走。三种散热方式在水冷却过程中所起的作用随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季,大气温度较高。蒸发冷却起主要作用,蒸发散热约占总散热量的75%-80%；在冬季，气温较低，接触散热作用增大,散热量从夏季的10%-20%增加到约40%-50%,严冬甚至可增加到70%。

  蒸发是指液体表面分子克服液体分子之间的吸引力而以气态形式溢出扩散到气相中。某种物质在给定温度和压力下，处在气液两相的液相表面总是在发生蒸发和凝结两种相反过程，当蒸发速度和凝结速度相等时，此时的气相分压称为该物质的平衡蒸气压或饱和蒸气压；当液体上面的蒸气压小于平衡蒸气压时，液体的蒸发速度大于凝结速度，随时间的延长表现出液体体积不断减少；反之，液体上面的蒸气压大于平衡蒸气压时，液体的蒸发速度小于凝结速度，随时间延长表现出液体体积不断增加。

  水蒸发常指液体水表面分子克服液体水分子之间的吸引力以水蒸气的形式溢出扩散到空气中。在一般情况下，空气中的水蒸气分压小于该温度下水的饱和蒸汽压，因此，水的蒸发速度大于凝结速度，水不断被蒸发。水蒸发时需要吸收大量的汽化潜热，每蒸发1kg水需要吸收2.43x106J热量，吸收的这些热量可使58kg的水降低温度约10℃。冷却水系统利用该原理，使温度较高的水与空气在接触面积很大的冷却塔内充分接触，使水蒸气的蒸发速度加快，单位时间的水蒸发量大大提高，从而达到快速取走热量和降低水温的目的。

  接触散热包括传导和对流。当高温物体与低温物体接触时，温差使高温物体的热量向低温物体传递，表现出高温物体被冷却，低温物体被加热。温度较高的循环水与温度较低的空气接触时，循环水的热量向空气传递，使循环水的温度得到降低

辐射散热不需传热介质的作用，是由电磁波的形式转播热能。在循环水系统，辐射散热的作用一般很小，可忽略不计。