乙二醇防冻液对闭式冷却塔传热性能的影响研究

乙二醇防冻液对闭式冷却塔传热性能的影响研究
（一）前言
在闭式水冷却系统中，循环冷却水先从工业设备的散热器中吸热，然后在空冷器或者闭冷却塔中向环境放热。当系统正常运行时，由于循环水携带大量的热量，即使在冰雪天，也是小会结冰的，但不连续运行时就叫能罔结冰损坏设备，所以冬季常换用防功、液作为循环工质。
选择防冻液必须考虑如下几种特性：可燃可爆性、有无毒性、腐蚀性、导热性、粘性、成小、使用寿命。具体选取哪种防冻液主要根据系统的工作温度、防冻液的物理化学性质、传热特性等多个方面进
行经济技术比较。现在常用的防冻液都是在水中加入添加剂，使得溶液的凝固点降低，常用的掭加剂有以下儿类：氯化钠、氯化钙、乙醇、乙二醇、甲醇、醋酸钠、碳酸钾等。文献给出了将不同剂量的添加剂加入水中配成凝固点为一10℃的各防冻液的特性，从中可以看出，盐类的添加剂对金属有腐蚀性，醇类的防冻液也对钢铁类和镀锌材料有一定腐蚀，但乙二醇只对镀锌材料有腐蚀。闭式冷却塔的盘管多为铜管或不锈钢管，若使用防冻液，从防腐蚀的角度来看，乙二醇是最合适的防冻液。乙二醇是一种无色透明稍有甜味和有吸湿性的粘稠液体，能以任何比例与水混合，它的纯水溶液最低冰点可达到一66℃，小白鼠口服致死量约为8.5g，鉴丁乙二醇的这些特性，故它是防冻剂的最佳选择。但加入乙二醇配成防冻液后，循环工质的物性参数发生了变化，不仅影响其与换热器内壁的对流换热系数，而且由于比热变化影响其携热能力，导致工业设备的散热器以及空冷器或者闭式冷却塔的传热系数降低。
目前，乙二醇水溶液在闭式冷却塔中的传热性能变化规律尚未见报道。本文将研究不同环境湿球温度下不同浓度的乙二醇水溶液在闭式冷却塔中作循环工质对换热的影响。文献4在研究循环工质物性对地源热泵性能影响时引入了循环工质换热衰减系数的概念，定义为添加防冻剂后循环工质刘流换热系数与未添加防冻剂时循环工质对流换热系数的比值，并以图表的形式说明了不同温度和不同浓度的丙烯乙醇换热衰减系数的变化趋势，为本文研究提供了借鉴。
（二）乙二醇水溶液与闭式冷却塔传热系数间的内在联系
闭式冷却塔实质上是一种蒸发冷却器，其换热机理主要为管外喷淋水蒸发吸热带走管内循环工质的热量，并最终释放给卒