冷卻塔的工作原理

　　冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過蒸發作用來散去工業上或制冷空調中產生的廢熱的一種設備。基本原理是：乾燥(低焓值)的空氣經過風機的抽動後，自進風網處進入冷卻塔內；飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動，濕熱(高焓值)的水自播水系統灑入塔內。當水滴和空氣接觸時，一方麵由於空氣與不的直接傳熱，另一方麵由於水蒸汽表麵和空氣之間存在壓力差，在壓力的作用下產生蒸發現象，帶到目前為走蒸發潛熱，將水中的熱量帶走即蒸發傳熱，從而達到降溫之目的。冷卻塔的工作過程：圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例：熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環水壓至冷卻塔的播水系統內，通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上麵；乾燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內，熱水流經填料表麵時形成水膜和空氣進行熱交換，高濕度高晗值的熱風從頂部抽出，冷卻水滴入底盆內，經出水管流入主機。一般情況下，進入塔內的空氣、是乾燥低濕球溫度的空氣，水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差，當風機運行時，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸發，成為水蒸氣分子，剩餘的水分子的平均動能便會降低，從而使循環水的溫度下降。從以上分析可以看出，蒸發降溫與空氣的溫度（通常說的乾球溫度）低於或高於水溫無關，隻要水分子能不斷地向空氣中蒸發，水溫就會降低。但是，水向空氣中的蒸發不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時，水分子不斷地向空氣中蒸發，但當水氣接觸麵上的空氣達到飽和時，水分子就蒸發不出去，而是處於一種動平衡狀態。蒸發出去的水分子數量等於從空氣中返回到水中的水分子的數量，水溫保持不變。由此可以看出，與水接觸的空氣越乾燥，蒸發就越容易進行，水溫就容易降低。

冷卻塔的分類

　　一、按通風方式分有自然通風冷卻塔、機械通風冷卻塔、混合通風冷卻塔。

　　二、按熱水和空氣的接觸方式分有濕式冷卻塔、乾式冷卻塔、乾濕式冷卻塔。

　　三、按熱水和空氣的流動方向分有逆流式冷卻塔、橫流（交流）式冷卻塔、混流式冷卻塔。

　　四、按用途分一般空調用冷卻塔、工業用冷卻塔、高溫型冷卻塔。

　　五、按噪聲級別分為普通型冷卻塔、低噪型冷卻塔、超低噪型冷卻塔、超靜音型冷卻塔。

　　六、其他如噴流式冷卻塔、無風機冷卻塔、雙曲線冷卻塔等。

冷卻塔的適用范圍

　　工業生產或制冷工藝過程中產生的廢熱，一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣並散入大氣中。例如：火電廠內，鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽，推動汽輪機做功使發電機發電，經汽輪機作功後的廢汽排入冷凝器，與冷卻水進行熱交換凝結成水，再用水泵打回鍋爐循環使用。這一過程中乏汽的廢熱傳給瞭冷卻水，使水溫度升高，挾帶廢熱的冷卻水，在冷卻塔中將熱量傳遞給空氣，從風筒處排入大氣環境中。冷卻塔應用范圍：主要應用於空調冷卻系統、冷凍系列、註塑、制革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域，應用最多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。

　　結構形式

　　為瞭節約能源，大型冷卻塔多用自然通風冷卻塔，它由通風筒、人字柱、環基、淋水裝置和塔心材料組成。

　　通風筒多為鋼筋混凝土雙曲線旋轉殼，具有較好的結構力學和流體力學特性。殼體下部邊緣支承在等距離的V形或X形斜支柱上，以構成冷卻塔的進風口。殼體的荷載經斜支柱傳到基礎上。基礎多做成帶斜麵的環形基礎以承受由斜支柱傳來的部分環拉力，也可做成分離的單個基礎或樁基礎。

　　通風筒的喉部直徑最小，當計算殼體受壓穩定時，殼壁最薄，由此向上直徑逐漸增大構成氣流出口擴散段，塔頂處設有剛性環，喉部以下按雙曲線形逐漸擴大，下段殼壁也相應加厚，形成一個具有一定剛度的下環梁。通風筒也可做成截頭錐殼或組合錐殼，或用鋼構架外包木護板或石棉水泥護板的多邊形塔筒。德國在施梅豪森的核電站的一座高146米的乾式冷卻塔中采用瞭網索結構的塔筒，外包鋁質護板，外包鋁質護板，具有較好的抗震和抗風性能。

　　冷卻塔的作用

1.火力發電廠一般都有冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻塔。水經加熱後，產生高壓氣體推動汽輪機發電，而剩餘的氣體需冷卻，其工作原理是這樣的：電廠的冷卻塔上的水是用泵打上去,經過佈水器將水均勻地散開落下來,一般情況下冷卻塔高度為幾十米,象個巨大的煙囪,能將空氣從下麵抽上去,在空氣和水滴接觸的過程中將熱量帶走,從而起到冷卻水的作用.

2.中央空調也有冷卻塔作用是起到冷卻循環液的作用。

3.還有專業生產玻璃鋼冷卻塔,俗稱冷卻水塔、冷水塔、涼水塔、玻璃鋼塔、水塔等，主要有方形,圓形,橫流式,逆流式,無填料噴霧式系列冷卻塔。

　　自動旋轉霧化式冷卻塔與傳統填料式冷卻塔相比較還具有以下不可比擬的優點：

1、由於無填料，塔內基本處於空心狀態，風機阻力小、噪音低。

2、采用本公司專利技術生產的高效率收水器，有效的減少瞭漂水，節水效果明顯。

3、塔體采用流線型設計，風扇與風筒配合間隙小，產生風量大、風速快，冷卻效果好。

4、自動旋轉霧化器采用高分子耐磨材料制造，耐腐蝕、使用壽命長。

5、采用模塊化設計，便於運輸、安裝、調試。

6、無堵塞、無維修、運行穩定可靠。徹底消除瞭填料塔因循環水中的雜質堵塞填料和填料老化、變形、脆裂、佈水噴頭堵塞及沖落、填料碎片堵塞管道、泵和換熱器等一系列影響塔和工藝系統設備性能的現象。徹底消除瞭頻繁清洗、更換填料和佈水噴頭的麻煩。

　　二、設備組成及工作原理

　　設備組成：自動旋轉霧化式冷卻塔由進水管、自動旋轉霧化器、殼體、收水器、風機、電機、進風窗、集水盤(水箱)、出水管、支架、扶梯等零部件組成(見結構示意圖)。

　　註：以上是針對單塔所做的結構說明，對於不同的處理量，可以組成雙塔、多塔結構。

　　工作原理：自動旋轉霧化式冷卻塔是通過循環冷卻水與冷、乾空氣的熱傳導和循環冷卻水的蒸發帶走氣化潛熱而達到降低水溫的目的。具有一定壓力的循環冷卻水經進水管進入冷卻塔，在霧化器的旋流噴射作用下，被霧化成直徑為0.1mm的霧汽向塔頂方向噴射，噴射產生的反推力帶動自動旋轉裝置旋轉，致使霧化水充滿整個塔體。安裝在塔頂的軸流風機旋轉，將周圍環境的冷、乾空氣通過進風窗強行吸入冷卻塔內與循環冷卻水進行傳質、傳熱。霧化器噴射出的霧化水流流速很快，並具有夾帶、卷吸作用，使霧化器周圍產生一定負壓，加大瞭冷卻塔從周圍環境的抽風量和進風流速，同時帶動底部空氣向上流動，致使冷、乾空氣與水霧混合、接觸更充分(氣水比可達1.2左右)，霧化水流的顆粒得到瞭進一步細化，直徑可降至0.01mm，氣、水充分混合後的霧氣流向上噴射至安裝在塔頂的收水器上，水被截留並以水簾狀重新返回冷卻塔內，空氣和水中的熱量經由收水器排出塔外。

由以上工作過程可見，循環冷卻水在冷卻塔內有上升、懸浮、下降三個過程。同時冷卻也有順流冷卻與逆流冷卻兩個過程，因此與冷、乾空氣接觸時間更長、更充分，帶走的熱量更多。同時，由於取消填料，空氣阻力現象不存在，降低瞭帶動風機旋轉的電機的功率，達到瞭降低運轉費用和提高進出水溫差的效果。另外，霧化後水與空氣的接觸麵積遠遠超過填料式冷卻塔水與空氣的接觸麵積。基於這幾點，霧化式冷卻塔熱交換效率更高，電機功率風扇型號選用更小，節能效果更明顯。