冷却塔基本原理及技术介绍

冷却塔是利用空气流动的原理来降温，从而使空气温度下降、湿度降低的一种设备，是当今世界上应用广泛的一种工业设备。冷却塔在生产中广泛应用于空调系统、制热系统、空调通风系统、冷冻、冷藏、循环冷却等。冷却塔也叫冷水机、冷却塔、冷却风机等其他冷却塔，它还可用于空调、制冷、制热、生活热水、化工生产、造船、食品加工、石油化工、电力、造纸、制药、制糖、空调通风等行业中降温。冷却设备与塔相配合使用产生热能的过程叫做“冷却水循环”，在我们周围有着许许多多“冷却塔”。

1.冷却塔的基本原理

冷却塔是一种将冷却水冷却到一定温度后，将水从冷却个质中带走并加以利用的冷却塔。它可以利用水中的水分将空气加热和冷却来达到降温的目的，主要有以下三种方式:D空气加热: 将空气加热到一定温度，然后通过管道流入冷却系统中，由于空气比水热损失较小，因此可以降低空气温度从而达到冷却效果;@加热蒸发:空气中的水分受热后变为水蒸气从蒸发筒中逸出，同时由于冷气的存在使空气与水中形成有一定体积和热饱和度(即温度)的水蒸气，同时也带走了部分热量。这些水蒸气体积)又使其与空气体积保持平衡。当空气中含热量达到一定程度时则水蒸气温度低于其体积即冷凝的温度时则称为热态，这种状态称为不稳定状态;@蒸发散热是水蒸气与空气对流后的结果，即热湿空气形成过程。(2)水蒸气传热方式:水蒸气冷却分为水蒸气式、固态水蒸气式等

2.进水温度

进水温度是指冷却塔内部水中所合固体物质浓度与温度之间的温度差。温度的大小与进水的流速(流量)、水流速度及换热能力成正比关系。进水温度的提高可使水蒸气的散失减少，蒸发损失增加。水温随流量和水温变化。随着温度不断升高而降低。其原因可能是水蒸气蒸发量不均匀，所以又称散热性差现象;另一个原因是冷却循环水耗热量。进水温度高使冷却水耗增加，温度越高蒸发量越大，循环水耗越大，耗热量也越大越高;在冷机中消耗也越大。

3.风机型号及安装位置

风,量、温度、湿度等性能指标和工作条件等都是确定冷却塔选用风机型号的重要因素。通常情况下，选择风机型号要根据工况和所处的位置选择，一般分为进风温度、风机转速、静叶数量及叶轮形式、风叶直径等。风机安装位置应根据塔体高度、进出水温度、进风口面积、风机叶片数量等因素确定。风机安装位置可采用垂直安装法，也可水平安装法进行调整。如果冷却塔的冷却装置与风机结合固定时，须同时注意风量及风向等因素是否满足使用要求;当风向和风量选择不合适时应调整风机转速，或者采用其他措施保证风量和风向满足要求;在保证风量、温度、湿度条件下进行工作时不产生热传递

4.进水阀门及进水方式选择

进水阀门的选用应满足下列要求:1)保证在冷却塔正常工作的情况下不因过流量而产生太大损坏，以及在大流量时的安全可靠。2)选用性能可靠可保证冷却循环的水塔有足够的能力满足正常运行的需要。3)根据冷却塔工作需要选择进水方式。一般可分为:敞开式、封闭式、开放式和敞开式。冷却塔一般采用以下几种方式:(1)无进水方式，如用水泵直接从冷却塔抽水箱或水泵(如带出水);(2)直接进水方式:从塔顶直接抽出(或由水泵将水抽入塔内)或直接在管道内(也有直接从管内供水管中直接进水) 直接用水泵将水送至室内(如需要)。一般均采用垂直式进水、水平式多种进水量选择法和垂直出水方式都可以。

5.塔间进出水方式选择

循环水泵在对进排水进行调节的同时，应随时注意塔内的水位变化，在出水时还应随时检查水位下降情况，并应及时对冷却塔的水循环系统进行调节，系统压力及流量的大小。调节冷却塔进水口与出口段的水温差应小于1.5°C，应使塔间进水均匀而不能有太大偏差，以免对水封产生压力太大而使冷却塔冷却不了而影响循环效率。水量过大，易造成冷却塔结垢同时也影响水循环和冷凝效果，从而影响冷却效率水量过小又不能满足要求，也会造成水的浪费。故冷却塔均采用水力平衡原理: 使循环水泵具有一定流量以便通过塔与管道之间充分交换冷却水。循环水通过管道输送到冷却塔与水箱之间形成了一道冷却系统系统水要循环起来才能达到冷却效果。