濕式逆流冷卻塔的熱力計算方法主要有兩種，一是三變量法，即基于水溫、空氣溫度和水蒸氣分壓力；二是兩變量法，即基于水溫和空氣的焓，該法應用最為普遍。

　　一、三變量法

　　在三變量法中，主要根據(jù)水與空氣之間熱交換的基本原理，將濕式逆流冷卻塔內(nèi)水溫的變化關系采用以下二步進行計算：

　　①溫度較高的待冷卻水通過接觸傳熱傳給空氣熱量（dQc)，將使微元體積(dV)空氣干球溫度(t)升高。

　?、跍囟容^高的待冷卻水通過蒸發(fā)傳熱過程，使微元體積（dV)空氣內(nèi)水蒸氣分壓力因水的蒸發(fā)而增加。

　　冷卻塔的基本方程，可以區(qū)分出冷卻塔在空氣流量高于、低于水泵理論流量時的差別，并能進行沿整個塔高的有關參數(shù)的計算，是比較完整的理論計算方法；但該方法十分復雜，也非十分精確，故南方水泵廠家較少采用。

　　二、焓差法

1、基本方程

　　以濕式逆流冷卻塔（圖1)某一微斷（dz)進行分析。在塔高z處的微元體積（dV)內(nèi)，假定水通過蒸發(fā)傳熱和接觸傳熱過程將熱量傳向空氣，即總傳熱量為蒸發(fā)傳熱量和接觸傳熱量之和。

　　圖1：逆流冷卻塔的工作參數(shù)

　　方程的左邊含有具體的冷卻塔數(shù)據(jù)，如冷卻塔水和空氣的流量、填料的體積及其容積傳質(zhì)系數(shù)等，南方水泵股份有限公司對其進行計算可得在既定冷卻塔結構和工作條件下冷卻塔所能提供的冷卻能力，此稱冷卻塔的特性數(shù)；反之，對方程的右邊進行計算可得水冷卻的具體任務（或要求），此稱冷卻塔的冷卻數(shù)。冷卻塔的設計即在于使冷卻塔的特性數(shù)和冷卻數(shù)相等。

2、求解方法

      AC線表示冷卻塔水-空氣界面上空氣的飽和焓值的整個變化過程，相當于方程中的i項，故以水溫T2和H來畫，與空氣溫度無直接關系。PQ線即操作線，表示方程中的i項在填料中的變化過程，P點焓值由空氣進入填料底部時的焓（D定出，該點溫度為T2，即填料底部的水溫；Q點焓值由空氣流出填料頂部時的焓（i2)定出，該點溫度為T1，即填料頂部的水溫。

　　圖2：計算所需的空氣飽雜線與操作線

　　操作線中的PQ兩點與溫度的關系可由方程對整個填料高度積分獲得。

3、填料的熱力和阻力特性

　　冷卻過程在冷卻塔的填料中完成，填料應滿足以下要求：（1)在填料層內(nèi)能使為完成冷卻所需的空氣流量帶走為冷卻所需的蒸汽流量，該要求由填料的容積傳質(zhì)系數(shù)表征，其單位為kg(蒸汽）/m3(填料）.h.kg(干空氣）；（2)當冷卻所需的空氣通過填料塔時，其阻力應不超過所允許的壓力損失（即通風裝置的總風壓扣除冷卻塔內(nèi)其他壓力損失后的剩余壓力），該要求由填料的阻力系數(shù)表征。填料的熱力和阻力特性反映它滿足這兩個要求的具體性能。

　　冷卻塔內(nèi)結構、南方水泵參數(shù)、進水水溫及氣象條件均對容積傳質(zhì)系數(shù)產(chǎn)生一定的影響，故容積傳質(zhì)系數(shù)的經(jīng)驗公式只能在冷卻塔的整個構型和運行條件接近，空氣流量密度和淋水密度變化不大的情況下，才具有K為常數(shù)的意義。

4、氣水比

　　氣水比（R)是指冷卻塔中冷卻每公斤熱水達到預定溫度所需的空氣的公斤數(shù)，即R=G/L。由方程（2.22)可見，氣水比的倒數(shù)（1/R)代表計算時所需的操作線的斜率，故采用不同的氣水比，可得到不同斜率的操作線；但所有操作線的起點是個固定點，該點取決于當?shù)氐臐袂驕囟群徒o定的濕球溫差。

　　有4條操作線，其中Q?點與飽和線的C電重合，其斜率（1/R)最大，即空氣流量（G)最小，出塔空氣的溫度等于進塔水溫，其焓值也達到該溫度的飽和值，此情況代表空氣吸收熱量的能力被100%利用，該氣水比被稱為理論氣水比，以Rt表示。另一方面，對于操作線，應用前述的求解方法可以計算所需的冷卻數(shù)，進而得到所需的特性數(shù)，將得到最大的填料體積（V)，由于V太大，故理論氣水比只是理論上的極限值，在實際設計中南方水泵廠一般不采用。對于操作線PQ。，其斜率（1/R)最小，即空氣流量（G)為無窮大，對應填料體積（V)為零，該氣水比實際也不存在。

　　在實際設計中，操作線介于PQn和PQ。之間，即氣水比介于上述兩個極端數(shù)值之間，可根據(jù)冷卻塔的熱力特性曲線進行計算和確定。在冷卻任務（對應某個冷卻數(shù)N)確定的情況下，采用選定填料的冷卻塔的特性數(shù)（N’）也必然要與該冷卻數(shù)相等，據(jù)此原理，N和N’對R曲線的交點即為應取的設計氣水比（Rd)。對于N和N’對R曲線，可通過事先假設不同的氣水比，采用前述方法計算相應的N和N’，并繪制于同一張圖上，兩曲線的交點D即為設計氣水比。如不進行上述準確計算，設計氣水比也可根據(jù)冷卻水溫差和肯富來水泵參數(shù)結合，采用表1中所示的經(jīng)驗值加以選取，所需氣水比一般隨冷卻水溫差的增加而增大。