喷嘴在冷却塔系统中的工作原理

为什么喷嘴很重要？
众所周知，填料对冷却塔性能至关重要。由于填料是冷却塔“盒子”周围构建的传热介质，因此可以说它是决定冷却塔性能的最重要因素。然而，由于喷嘴的任务是将需要冷却的热水输送到填料，因此喷嘴在冷却塔的运行中也发挥着至关重要的作用。喷嘴与冷却塔性能评估的以下几个方面息息相关。

供水
当然，喷嘴最显著的影响在于其主要作用是将热水输送到填料。理想情况下，喷嘴的位置和尺寸应使其在填料上形成均匀的水流，且喷水区域之间应无缝隙。您花了“几块钱”将填料放入冷却塔，现在需要确保填料完全润湿，并使填料的所有部分都能获得恒定的水量，从而最大限度地利用填料。所有已发布的填料性能数据均基于此假设。

喷淋覆盖范围内的间隙会导致空气旁路，因为干式填料对气流的阻力较小，而空气总是会选择阻力最小的路径。这将导致需要冷却热水的湿式填料段的气流被抢走。此外，由于空气和水都是流体，间隙的位置并不是恒定的。当两种相互竞争的流体相互作用时，它们往往会发生脉动和移动。这会导致部分填料经历干湿交替的循环，从而促使填料内部结垢。随着水垢在填料中积聚，会开始对其热力性能产生不利影响，在极端情况下，水垢会完全阻塞填料的气流，如果填料因水垢而增重过多，还可能对冷却塔造成结构损坏。

喷淋区
喷淋系统影响冷却塔热力性能的另一个途径是水从喷嘴喷出并落入填料时产生的冷却作用。该喷淋区域的冷却效果占冷却塔总冷却量的5-151TP/106T不等。此处冷却的关键在于最大限度地提高最热的水与最冷空气之间的相互作用。因此，产生细小水滴的喷嘴比产生大而肥厚水滴的喷嘴具有更好的冷却效果。这类似于在炎热的夏日里穿过细雾，而不是被消防水带喷淋的冷却效果。

飘水控制器
随着对冷却塔飘散排放的审查日益严格，您必须意识到喷嘴在飘散排放中可能发挥的作用。遗憾的是，从冷却角度来看，喷出的细小液滴虽然有益，但却给防止这些细小液滴以飘散形式离开冷却塔带来了更大的挑战。如果循环水的表面张力非常低（由于水处理过程中使用了表面活性剂，或者由于污水处理厂的补给水源（例如加州 Title 22 水）质量不佳），情况可能会更加糟糕。

随着水的表面张力降低，形成的水滴会越来越小。如果将此技术与加压供水系统结合使用，尤其是在过度泵送且喷嘴压力高于预期的情况下，实际上会产生雾。正如《制冷季刊》2015 年 11 月刊所述，雾滴可能比除雾器设计用于捕获的典型飘水液滴小几个数量级，而如果液滴太小，飘水控制器就会失去效率。（这就是为什么会有除雾器，其设计与飘水控制器不同，因为除雾器的液滴去除难度更大）。