[科普中国]-淋水密度

淋水密度，是单位时间内通过每平方米填料的水量，单位为一般为t/（㎡·h），一般用于冷却塔行业的参数计算中。其值与冷却塔的形式、淋水装置的设置有关。有淋水装置时，淋水密度较大。淋水密度是设计冷却塔的重要技术指标之一。

定义淋水密度指的是冷却塔中单位有效面积上单位时间内的淋水量。单位为m³/㎡·h。在冷却塔结构中，喷淋装置下部一般设有填料，目的是为了降低冷却水的下落时间，增加散热时间和散热面积，提高冷却塔的效率。1在冷却塔中，淋水密度是指单位时间内通过每平方米填料的水量。淋水密度应当适中，不宜过大也不宜过小，数值的大小与冷却塔的类型有关。

简介对于滴水填料式直接蒸发冷却器和间接蒸发冷却器来说，影响其冷却效率的因素很多，尤其是淋水密度的影响，是冷却效率高低的重要影响因素。很多时候我们会用淋水密度及相关术语，如气水比、水气比等参数来评价机组运行情况。但是在此过程中，研究者似乎遗忘了这些概念的正确理解是理论、实验研究的基础，只有在正确的术语理解基础上，才可以有正确的理论数据及实验研究方法，才不会导致错误的实验数据及片面的分析结果。因此，不管从理论和实验的角度来讲，充分理解蒸发冷却空调的淋水密度、气水比及水气比具体概念及适用场合是十分必要的。

淋水密度的意义在实际工程中，随着水泵流量和扬程的选择不同，喷水量或大或小，造成的是填料表面或换热器壁面水膜过厚或者是出现水膜空白区域。对于填料式直接蒸发冷却器或间接蒸发冷却器来说，在淋水量较小的情况下，滴水填料式直接蒸发冷却器中由于填料不能完全湿润，填料表面未能形成均匀的水膜，空气和水膜的热湿交换面积小，从而导致冷却效率低;而间接蒸发冷却器中换热器湿通道壁面上形成的水膜太薄，在表面张力的作用下，液膜会产生断裂，不能覆盖整个表面，在二次空气作用下，有些壁面部分甚至出现“干斑”，干斑处极易形成水垢，导致热质交换效果较差。然而，当淋水量过大，对于滴水填料式直接蒸发冷却器或是间接蒸发冷却器来说，随着淋水量增加，虽然填料表面或换热器壁面能完全湿润，热湿交换面积增加，但是当淋水量增大到一定程度时，热湿交换效率变化不大，其至会出现降低的趋势，这是因为水对空气通道的堵塞愈加严重，形成水桥，而且阻力增加，使得风机和水泵的能耗增大。因此，选择合适的淋水量，即淋水密度，对填料式直接蒸发冷却器或间接蒸发冷却器来说，是十分必要的。实际上，淋水密度和淋水量指的是量纲不同的同一种影响因素的不同表述。根据直接蒸发冷却器、间接蒸发冷却器不同而不同，以下就从这两个方面分别介绍各自的术语定义2。

淋水密度和水气比滴水填料式直接蒸发冷却和喷水室直接蒸发冷却都是直接蒸发冷却的两种不同的形式，对于前者我们一般用淋水密度来评价空气和水的热湿交换过程，而对于后者我们一般用水气比来评价。这是因为滴水填料层的热湿交换形成的机理与喷水室完全不同，对于喷水室直接蒸发冷却来说，随着水量的适度增加，会增大与空气的接触面积，冷却效率会提高，所以在一定的范围内不断的增加水量是有实际意义的；而对于填料式直接蒸发冷却来说，水和空气热湿交换面是湿润的填料表面，空气和水接触的面积是有限的，即填料表面，当水量达到一定值时，水膜全部覆盖填料表面，如果再增大水量并不能提高冷却效率，反而使水泵的能耗增加。因此，滴水填料式淋水密度根据直接、间接蒸发冷却不同而不同，从以上的定义中可以看出，对于直接蒸发冷却来说，淋水密度是每平方米上的喷淋水量，是从喷淋方向，从上往下看的，即高度方向；而对于间接蒸发冷却来说，淋水密度是每米上的喷淋水量，是从长度方向考虑的。而且对于间接蒸发冷却，淋水密度是从水侧来评价换热效果，而一般用二次空气/一次空气流量比从空气侧评价。直接蒸发冷却中通常用淋水密度来替代水气比衡量淋水量对降温性能的影响。

淋水密度的论述淋水密度、水气比及气水比是蒸发冷却空调技术中经常会提到的三个概念，他们将空气与水之间的热湿交换关系有机地结合起来。既有各自的物理意义，同时又有相互之间的密切联系。术语理解是理论分析、实验模拟的基础，通过对术语的正确理解，寻求最佳的淋水密度、最佳的水气比、最佳的气水比，进而在正确的方法指导下，分析其影响因素及对其他参数的影响，使机组的热湿交换效率达到最佳的状态，制取满足需要的冷水或是冷风2。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学