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在春秋兩季的高濕天氣或冬季，濕式冷卻塔中排出的空氣接近飽和，在向大氣擴(kuò)散的過程中被環(huán)境空氣冷卻達(dá)到過飽和狀態(tài)形成微小水滴，看起來似白煙的霧狀（見圖1）。冷卻塔的“白煙”會(huì)嚴(yán)重破壞城市景觀，形成局部雨雪等小氣候，影響周圍地區(qū)的交通和可見度。

　　濕式冷卻塔換熱效率高，但是冷卻水存在較大的蒸發(fā)、漂水、排污損耗[1]，其中蒸發(fā)損耗占比最大。而空冷器等冷卻效率較低，夏季高溫天氣通常難以達(dá)到工藝?yán)鋮s的要求，一次性投入較大[2-3]。消霧節(jié)水型冷卻塔結(jié)合了濕式冷卻塔冷卻效率高和空冷器節(jié)水的優(yōu)點(diǎn)，近年來被越來越多的用戶所選用。

　　濕式冷卻塔空氣處理焓－濕圖見圖2，冷卻水和空氣在濕式換熱器（填料）內(nèi)經(jīng)過熱質(zhì)交換，形成相對(duì)濕度接近100％的濕空氣②，通過風(fēng)機(jī)排到環(huán)境空氣①中。根據(jù)“混合定律”[4]，排出的濕熱空氣被環(huán)境空氣①冷卻，混合點(diǎn)在直線上隨時(shí)間從②點(diǎn)持續(xù)向①點(diǎn)移動(dòng)，在②到?的過程中變?yōu)檫^飽和空氣，水蒸氣冷凝為微小水滴形成可見白霧。

　　若冷卻塔排出塔外氣體與環(huán)境空氣混合過程線不與飽和空氣線相交，就不會(huì)產(chǎn)生白霧，極限條件為混合過程線②—①與飽和空氣線相切。因此需要把空氣②加熱或者減濕，或者加熱和減濕并用。

　　對(duì)于冷凝式消霧節(jié)水型冷卻塔，節(jié)水過程主要是在濕通道內(nèi)飽和濕空氣被干通道內(nèi)干冷空氣冷卻凝結(jié)部分水蒸氣的過程，即回收部分已蒸發(fā)的水。理論計(jì)算其節(jié)水率較為困難，一般采用回收其凝結(jié)水的方式進(jìn)行實(shí)測(cè)，但受冷卻塔漂水等因素的影響，其結(jié)果存在較大誤差。

　　國(guó)內(nèi)外冷卻塔廠家根據(jù)消霧、節(jié)水的機(jī)制研制出不同類型的消霧節(jié)水型冷卻塔，主要有逆流式、橫流式、混流式等，筆者以逆流式消霧節(jié)水型冷卻塔為例進(jìn)行介紹。

2.1  干濕區(qū)串聯(lián)消霧節(jié)水型冷卻塔

　　干濕區(qū)串聯(lián)消霧節(jié)水型冷卻塔結(jié)構(gòu)和空氣處理焓－濕圖見圖3，塔外進(jìn)入的空氣①在濕區(qū)與冷卻水進(jìn)行熱質(zhì)交換后形成近飽和濕空氣②，②經(jīng)過換熱器后被等濕加熱為狀態(tài)③，相對(duì)濕度降低后排出塔外，與環(huán)境空氣混合過程（③—①）不與飽和空氣線相交而不會(huì)產(chǎn)生白煙。此結(jié)構(gòu)消霧節(jié)水型冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)是飽和濕空氣被換熱器均勻加熱，消霧較為均勻，缺點(diǎn)是相同節(jié)水率干區(qū)占比較大，與普通冷卻塔相比須增加水泵揚(yáng)程。

2.2  干濕區(qū)并聯(lián)消霧節(jié)水型冷卻塔

　　干濕區(qū)并聯(lián)消霧節(jié)水型冷卻塔結(jié)構(gòu)及空氣處理焓－濕圖見圖4，濕區(qū)排出的接近飽和濕空氣②與等濕加熱后的干區(qū)空氣③混合，相對(duì)濕度降低（變?yōu)闋顟B(tài)④）排出塔外，狀態(tài)點(diǎn)④的空氣與環(huán)境空氣①混合過程不與飽和空氣線相交而不會(huì)產(chǎn)生白煙。此類型消霧節(jié)水型冷卻塔需要解決的問題是干濕區(qū)空氣必須混合均勻，須要加裝空氣混合裝置，否則排出塔外空氣會(huì)出現(xiàn)局部白霧現(xiàn)象，與普通冷卻塔相比須增加水泵揚(yáng)程，優(yōu)點(diǎn)是干段直接與環(huán)境空氣接觸，溫降較為充分。

2.3  冷凝式消霧節(jié)水型冷卻塔

　　冷凝式消霧節(jié)水型冷卻塔結(jié)構(gòu)及空氣處理焓－濕圖見圖5，濕區(qū)收水器上部平鋪一層冷凝模塊，冷凝模塊一個(gè)通道引入塔外干冷空氣，一個(gè)通道走濕區(qū)排出的近飽和濕空氣。由焓－濕圖可以看出，濕區(qū)排出的近飽和空氣②被引入的塔外干冷空氣①冷卻成為過飽和氣體，凝結(jié)多余水蒸氣后成為狀態(tài)④，此過程是收集部分濕區(qū)水蒸氣的過程。干通道內(nèi)空氣被濕通道熱濕空氣等濕加熱到狀態(tài)③，狀態(tài)③和狀態(tài)④的空氣混合為狀態(tài)⑤，排出塔外的空氣⑤與環(huán)境空氣①混合過程線不與飽和空氣線相交而不會(huì)產(chǎn)生白煙。這種結(jié)構(gòu)的消霧節(jié)水型冷卻塔在收水器上方增加了冷凝模塊（材質(zhì)為PVC，換熱系數(shù)低），通風(fēng)阻力較大，相同冷卻負(fù)荷需要的塔體、風(fēng)機(jī)功率要大，節(jié)水率受到一定限制，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，與普通冷卻塔相比無須增加水泵揚(yáng)程。