從上述討論可知，水的冷卻過程是通過蒸發(fā)散熱和傳導(dǎo)散熱兩個(gè)綜合作用的結(jié)果?，F(xiàn)按圖4-5在不同溫度下，論述其蒸發(fā)散熱與傳導(dǎo)散發(fā)的不同情況。

1. 圖4-5 中① ，tf ＞θ 在tf＞θ的條件下，蒸發(fā)散熱與傳導(dǎo)散熱同時(shí)存在，并都從水面向空氣一個(gè)方向進(jìn)行（存在的Δt 和ΔPq均為正值），兩者的總散熱量用H 表示，則單位時(shí)間內(nèi)從水面散發(fā)的總熱量為：

這種情況下同時(shí)存在ΔPq和Δt為推動(dòng)力的散熱，圖中Qu 是蒸發(fā)散熱時(shí)被蒸發(fā)掉的水量，蒸發(fā)了多少水量Qu就帶走了多少熱量Hβ ，故Qu與Hβ成正比（Qu∞Hβ）。

2. 圖4-5中② ，tf =θ 在tf =θ的條件下，說明Δt =0，不存在溫度差引起的傳導(dǎo)散熱的推動(dòng)力，即傳導(dǎo)散熱Hα =0 ，水沒有熱量傳遞給空氣，空氣也沒有熱量傳遞給水，只存在蒸發(fā)散熱量Hβ，故得： H =Hβ（傳導(dǎo)散熱保持平衡） （4-5）

3. 圖4-5中③ ，tf ＜θ tf ＜θ時(shí)，則tf -θ=-Δt ，說明空氣的熱量傳給水面，所以存在Hα值，但不是水面?zhèn)鹘o空氣，而相反。但只要存在水面的蒸發(fā)散熱Hβ，并且Hβ＞Hα，那么總散熱量H為正值，即： H =Hβ-Hα＞0 （4-6）

4. 圖4-5中④，tf=τ＜θ τ是濕球溫度，水冷卻的極限值。在圖4-5 ③ 中，tf ＜θ，但還沒有達(dá)到tf=τ，雖然水冷卻很緩慢，但還是冷卻的，現(xiàn)在到了t f=τ＜ θ，水的溫度就停止下降了，其理由從散熱量來說，因?yàn)檫@時(shí)候，水向空氣的蒸發(fā)散熱量Hβ與空氣傳導(dǎo)給水的熱量Hα處于平衡狀態(tài)（平衡狀態(tài)是指兩者傳導(dǎo)的速度相等，不是處于停止?fàn)顟B(tài)），即Hα=Hβ，而使H =0，這時(shí)水面的溫度tf就是空氣的濕球溫度τ，溫度τ稱為水的冷卻極限。

從上述分析的四種情況可見：希望水在冷卻塔中的冷卻屬于第一種情況，因?yàn)榧扔姓舭l(fā)散熱Hβ，又有傳導(dǎo)散熱Hα，水的冷卻效果好；在無(wú)法達(dá)到圖4-5① 要求時(shí)，則希望水的冷卻狀況為圖4-5②，雖然這時(shí)Hα=0 ，但存在H =Hβ，即以蒸發(fā)散熱為主。而夏天炎熱的情況下，水面溫度tf 與空氣干球溫度θ比較接近，故傳導(dǎo)散熱在總散熱量H 中僅占10 %～20 %，而蒸發(fā)散熱在H 中約占80 %～90 %，所以夏天水在冷卻塔中的冷卻基本上

屬于圖4-5②的情況。冷卻塔的設(shè)計(jì)也是按夏季的情況即不考慮傳導(dǎo)散熱量（Hα=0），只考慮蒸發(fā)散熱量Hβ進(jìn)行的，通常指的標(biāo)準(zhǔn)型冷卻塔Δt =t1 -t2 = 5 ℃，就是只考慮蒸發(fā)散熱的結(jié)果，沒有考慮傳導(dǎo)散熱Hα。

圖4-5③的情況，一般來說不希望出現(xiàn)，但少數(shù)地區(qū)是存在的，如重慶、武漢、南京、杭州、南昌等地，夏季有幾天的空氣溫度很高，tf 與θ更為接近，故按上海的氣象參數(shù)（一般τ=28 ℃，θ=31.5 ℃）設(shè)計(jì)的冷卻塔，在這些地方，這幾天的冷卻效果達(dá)不到Δt ≠ 5 ℃，即t1 -t2 =Δt ＜ 5 ℃，但水還是得到冷卻的，就是冷卻效果差。如果這些地方夏季都要達(dá)到Δt =5 ℃，那么塔體要放大，填料要增高，風(fēng)量要增加等，是非常不經(jīng)濟(jì)的。

圖中4-5 ④ 是沒有意義的，因冷卻效果=0 。 在冬季tf 與θ之間溫差很大（即Δt =tf -θ很大），這就是溫差引起的傳導(dǎo)散熱的推動(dòng)力很大，故傳導(dǎo)散熱量Hα 在總散熱量H 中可達(dá)50 %，嚴(yán)冬時(shí)可達(dá)70 %，在冬季，Hα冬＞ Hα夏，Hβ冬＞ Hβ夏，所以總散熱量H冬＞ H夏，冬季冷卻效果特別好。

但無(wú)論如何，對(duì)冷卻塔來說，夏天通常為Hβ ＞ Hα ，冬季Hβ ≈ Hα ，Hβ越大，效果好，這是因?yàn)樗钠療釣?97.3kcal（1kg0 ℃的水汽化為0 ℃的水蒸氣放出的熱量），而水的比熱為1kcal／kg ，這就是說1kg 水全部被汽化可帶走幾乎為600kcal 的熱量，那么1kg 水中有1 %被汽化（即Qu =1／100kg ）可帶走6kcal 的熱量，則就可以使1kg 水的溫度降低6 ℃。