淋水密度

淋水密度指的是冷卻塔中單位有效面積上單位時間內的淋水量。單位為m³/㎡·h。在冷卻塔結構中，噴淋裝置下部一般設有填料，目的是為了降低冷卻水的下落時間，增加散熱時間和散熱面積，提高冷卻塔的效率。 ^[2]  在冷卻塔中，淋水密度是指單位時間內通過每平方米填料的水量。淋水密度應當適中，不宜過大也不宜過小，數值的大小與冷卻塔的類型有關 ^[3]  。

對於滴水填料式直接蒸發冷卻器和間接蒸發冷卻器來説，影響其冷卻效率的因素很多，尤其是淋水密度的影響，是冷卻效率高低的重要影響因素。很多時候我們會用淋水密度及相關術語，如氣水比、水氣比等參數來評價機組運行情況。但是在此過程中，研究者似乎遺忘了這些概念的正確理解是理論、實驗研究的基礎，只有在正確的術語理解基礎上，才可以有正確的理論數據及實驗研究方法，才不會導致錯誤的實驗數據及片面的分析結果。因此，不管從理論和實驗的角度來講，充分理解蒸發冷卻空調的淋水密度、氣水比及水氣比具體概念及適用場合是十分必要的。

在實際工程中，隨着水泵流量和揚程的選擇不同，噴水量或大或小，造成的是填料表面或換熱器壁面水膜過厚或者是出現水膜空白區域。對於填料式直接蒸發冷卻器或間接蒸發冷卻器來説，在淋水量較小的情況下，滴水填料式直接蒸發冷卻器中由於填料不能完全濕潤，填料表面未能形成均勻的水膜，空氣和水膜的熱濕交換面積小，從而導致冷卻效率低;而間接蒸發冷卻器中換熱器濕通道壁面上形成的水膜太薄，在表面張力的作用下，液膜會產生斷裂，不能覆蓋整個表面，在二次空氣作用下，有些壁面部分甚至出現“幹斑”，幹斑處極易形成水垢，導致熱質交換效果較差。然而，當淋水量過大，對於滴水填料式直接蒸發冷卻器或是間接蒸發冷卻器來説，隨着淋水量增加，雖然填料表面或換熱器壁面能完全濕潤，熱濕交換面積增加，但是當淋水量增大到一定程度時，熱濕交換效率變化不大，其至會出現降低的趨勢，這是因為水對空氣通道的堵塞愈加嚴重，形成水橋，而且阻力增加，使得風機和水泵的能耗增大。因此，選擇合適的淋水量，即淋水密度，對填料式直接蒸發冷卻器或間接蒸發冷卻器來説，是十分必要的。實際上，淋水密度和淋水量指的是量綱不同的同一種影響因素的不同表述。根據直接蒸發冷卻器、間接蒸發冷卻器不同而不同，以下就從這兩個方面分別介紹各自的術語定義 ^[1]  。

滴水填料式直接蒸發冷卻和噴水室直接蒸發冷卻都是直接蒸發冷卻的兩種不同的形式，對於前者我們一般用淋水密度來評價空氣和水的熱濕交換過程，而對於後者我們一般用水氣比來評價。這是因為滴水填料層的熱濕交換形成的機理與噴水室完全不同，對於噴水室直接蒸發冷卻來説，隨着水量的適度增加，會增大與空氣的接觸面積，冷卻效率會提高，所以在一定的範圍內不斷的增加水量是有實際意義的；而對於填料式直接蒸發冷卻來説，水和空氣熱濕交換面是濕潤的填料表面，空氣和水接觸的面積是有限的，即填料表面，當水量達到一定值時，水膜全部覆蓋填料表面，如果再增大水量並不能提高冷卻效率，反而使水泵的能耗增加。因此，滴水填料式淋水密度根據直接、間接蒸發冷卻不同而不同，從以上的定義中可以看出，對於直接蒸發冷卻來説，淋水密度是每平方米上的噴淋水量，是從噴淋方向，從上往下看的，即高度方向；而對於間接蒸發冷卻來説，淋水密度是每米上的噴淋水量，是從長度方向考慮的。而且對於間接蒸發冷卻，淋水密度是從水側來評價換熱效果，而一般用二次空氣/一次空氣流量比從空氣側評價。直接蒸發冷卻中通常用淋水密度來替代水氣比衡量淋水量對降温性能的影響。

淋水密度、水氣比及氣水比是蒸發冷卻空調技術中經常會提到的三個概念，他們將空氣與水之間的熱濕交換關係有機地結合起來。既有各自的物理意義，同時又有相互之間的密切聯繫。術語理解是理論分析、實驗模擬的基礎，通過對術語的正確理解，尋求最佳的淋水密度、最佳的水氣比、最佳的氣水比，進而在正確的方法指導下，分析其影響因素及對其他參數的影響，使機組的熱濕交換效率達到最佳的狀態，製取滿足需要的冷水或是冷風 ^[1]  。