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：干燥(低焓值)的空氣經過風機的抽動后，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，一方面由于空氣與不的直接傳熱，另一方面由于水蒸汽表面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面；干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，熱水流經填料表面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、是干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，剩余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（通常說的干球溫度）低于或高于水溫無關，只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，但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時，水分子就蒸發不出去，而是處于一種動平衡狀態。蒸發出去的水分子數量等于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，與水接觸的空氣越干燥，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、干式冷卻塔、干濕式冷卻塔。

　　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，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。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，經汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器，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了冷卻水，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：主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、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

　　為了節約能源，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。基礎多做成帶斜面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米的干式冷卻塔中采用了網索結構的塔筒，外包鋁質護板，外包鋁質護板，具有較好的抗震和抗風性能。