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水的表面蒸發因在水溫低于沸點的情況下進行，這時，水和空氣的相交面上存在著蒸氣的壓力差，一般認為水與空氣的接觸中，在其交界面處存在著一層極薄的飽和氣層，稱為水面飽和氣層。水首先蒸發到飽和氣層中去，然后擴散到空氣中去。

設水面飽和氣層的溫度為t1，水面的溫度為tf,水滴越小或水膜越薄，那么t1與tf就越接近。設水面飽和氣層的飽和水蒸汽分壓力為p1，而遠離水面的空氣中，溫度為t時（t為干球溫度）水蒸氣的分壓力為p2，那么它們之間的分壓力差為：△p=p1-p2

這個△p就是水分子向空氣中蒸發擴散的推動力，只要存在p1﹥p2（即△p為正值），那么水的表面一定產生蒸發，水一定會冷卻，而與水面的溫度tf是高于還是低于水面以上的空氣溫度t無關。如果說蒸發所消耗熱量用H表示，那么在p1﹥p2的條件下，蒸發熱量H總是由水面跑向空氣，水中的熱量總是減小的。

所謂被冷卻流體不能或不宜與外界空氣直接接觸，指要求被冷卻流體保持潔凈或者被冷卻流體在工藝過程中被污染有毒有害，或者被冷卻流體要保持一定壓力而不能開式循環、被冷卻介質有相變及其它各種被冷卻流體不能采用開式循環的工況。

采用閉式冷卻塔的好處在于：對主設備而言不會因為形成水垢、生物藻類污泥而增加熱阻、減小通流面積甚至堵塞換熱器和過濾器等問題，導致換熱效率降低；也不會因為換熱表面的金屬長期處于高溫熱負荷狀態，導致金屬疲勞、垢下腐蝕導致設備穿孔泄漏等。

冷卻介質變為海水后，基準塔的熱力性能下降，此時可通過增加空氣流量來彌補減少的熱負荷。對基準塔熱力特性修正，早期采用含鹽量每增加10g/kg，基準塔熱力特性降低1%進行估算，近年來采用數值分析和模擬海水實驗的方法給出了更為準確的海水塔熱力特性修正方程。而工程實踐中更多采用的是對基準塔進氣濕球溫度修正法，常按每增加4g/kg含鹽量，進口空氣濕球溫度增加0.055℃進行粗略估算，而未考慮冷卻溫度區間對修正系數的影響。