冷卻塔基本上屬于熱交換設備系統，進行熱交換的兩種介質即：水和空氣；整個過程是接觸散熱和蒸發散熱共同作用使水冷卻，該過程即：蒸發冷卻過程。

接觸散熱（熱傳）-由于水和空氣接觸時存在溫度差，Tw＞Ta，空氣帶走水的一部分熱量，使水溫下降；

蒸發散熱（質傳）-由于水的表面蒸發形成的水蒸氣不斷向空氣中擴散，同時把水的汽化潛熱帶入空氣，水蒸發吸熱使剩余的水溫降低。

相關***術語：

1.干球溫度-在當地氣溫條件下，用普通的干球溫度計所測的空氣溫度。

2.濕球溫度-在當地氣溫條件下，用濕球溫度計所測的空氣溫度。濕球溫度計是將一般溫度計的感溫球部位用濕紗布包裹。

3.逼近度-冷卻塔出水溫度與濕球溫度之差。該差值至少大于2℃。

4.熱負荷-冷卻塔所能去除的熱量，單位：Kcal。

5.水的比熱容-規定將1Kg的水，溫度升高1℃所需的熱量定位4.19KJ；單位：4.19KJ/Kg.℃或1Kcal/Kg.℃。

6.循環水量-單位時間內的循環水流量；單位：m3/hr、LPM、GPM等

7.淋水密度-單位時間內通過每平方米淋水填料水平斷面的水流量；

8.飄水率-單位時間內從除水器漂出的水量與進塔水量之比；

9.氣水比-進塔干空氣質量與進塔冷卻水質量之比；

40.耗電比-電機實際功率與循環水量的比值；單位：KW/m3.hr

國標要求空調塔耗電比≤0.04；工業塔耗電比≤0.06。

熱量的單位換算：

熱量：當溫度不同的兩個物體接觸時，兩者的溫度逐步趨于一致，發生了熱量轉移，此時物體所放出或吸收的能量即熱量。國際單位：KJ和J，工程實際中常用的有Kcal、BTU(britishthermalunit)等。

1Kcal=4.19KJ；1Kcal=3.969BTU；1Kw=860Kcal/hr；1USRT=3024Kcal/hr；1日本冷凍頓=3320Kcal/hr；1HP=0.746Kw。

在37-32-27℃溫度條件下，1RT=13LPM，根據熱量計算公式：Q=c·m△T=1kcal/kg℃×13×0.06m3/hr×1000kg/m3×5℃=3900Kcal/hr。

壓力單位換算：

1mmH2O=9.81Pa=1kgf/m2；1mmHg=133.3Pa=13.6kgf/m2；

1kgf/cm2=0.1MPa；1MPa=1000KPa=106Pa。

根據以上關系可計算得：1個標準大氣壓1.01325×105Pa相當于10米高水柱，760mm高汞柱。

冷卻塔的分類及結構：

冷卻塔的作用：將攜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到大氣。

2.冷卻塔的分類：

A：按通風方式：自然通風和機械通風；

B：按水與空氣的流動方向：逆流式、橫流式和混流式；

C：按水與空氣接觸方式：濕式、干式和干濕式三種；

D：按用途：空調用冷卻塔和工業用冷卻塔；

E：按噪音級別：普通型（P）、低噪音型(D)、超低噪音型(C)；

F：按填料淋水裝置：薄膜式和點滴式。

冷卻塔按形式分為逆流式，橫流式，引射式及蒸發式(閉式)冷卻塔。按外形分為圓形與方形。

逆流式冷卻塔：

(1)進風與出風口具有較大的高差，因而進出風不易短流，能保證吸入空氣溫度較低。

(2)逆流塔的熱交換效率是最高的。

(3)圓形逆流塔的進風百葉可沿圓周布置，方形塔也可在四周布置，因此進風較均勻，冷卻效果好。

(4)外形尺寸上，圓形塔直徑比同樣性能的方形塔大，邊長也更大一些，由于這些原因，受占地面積限制圓形塔的使用場合受到一定影響。

橫流式冷卻塔：

橫流式冷卻塔的熱交換效率不如逆流塔。進風與出風口的高差也比逆流塔小得多，如果出風口處受到某種氣流或其他物體的影響和阻礙，會使進風與出風出現短流現象。另橫流塔進水口一半在塔體頂部，因此通常要求塔上方有水平干管，管道布置稍有困難。

引射式冷卻塔：

取消了冷卻風機,而采用高速的水通過噴水***出，從而引射一定量的空氣進入塔內進行熱交換而冷卻。沒有風機等運轉設備，可靠性高，穩定性好，噪聲比其他類型的冷卻塔低。缺點是設備尺寸偏大，造價相對較貴。同時，由于射流流速的要求，它需要較高的進塔水壓。

蒸發式冷卻塔(閉式冷卻塔)：

冷卻水系統為一全封閉系統，對水質的保證性能較好，不易被污染，雜質也不會進入冷卻水系統中，另一個優點就是在室外溫度較低時(過渡季節)可以把它當成一個蒸發冷卻式制冷設備，使冷卻水直接當做空調系統的冷卻水使用。從而減少機組的運行時間。但其電耗大，進塔水壓要求較高。

冷卻塔的主要組成部分：

傳動系統：電機、減速機、風機。

布水系統：例如旋轉布水器；固定散水頭；散水槽、分水板；塔體及支架、風筒、收水器、填料、雨區、集水池、導風板等幾部分組成。

各部分簡介：（按由上到下的順序）：

a:電機：常用的電機防護等級為：IP54。電機特殊即所謂的：變頻、雙速、防護等級大于IP54等幾種情況。

b:減速機：皮帶和齒輪兩種；根據用戶要求二者可以互換；

c:風機：風機可分為軸流式和離心式，一般用的均為軸流式。常用的風機有FRP和鋁合金兩種材質。

d:風胴：在風機進口處有一個收縮段將塔體和風機相連，該收縮段即所謂的風胴；

材質：FRP（纖維增強復合材料）

作用：Ⅰ：減小氣流出口的動能損失；

Ⅱ：防止從冷卻塔排出的濕熱空氣重新流回塔的進風口進入塔內。

e:收水器：即PVC擋水簾，飄水率達到萬分之五以下；

f:布水系統：比較KST、KFT、KH布水系統的區別；

g:填料：填料是冷卻塔的重要組成部分，其所產生的溫降占整個塔溫降的60%-70%；

根據水溫的不同可分為：

聚氯乙烯（PVC）：≤45℃（常溫、中溫塔使用）；

氯化聚氯乙烯（CPVC）：45℃～65℃(高溫塔使用)；

聚丙烯（PP）：65℃～80℃；

木材填料（WOOD）：65℃～100℃。

冷卻塔常、中、高的溫度劃分范圍：

常溫塔：≤40℃；

中溫塔：40℃＜℃≤45℃；

高溫塔：45℃＜℃≤65℃。

冷卻塔的運行：

由工藝程序或空調系統所產生的熱水分布到填料上。

風機將環境空氣通過填料上的水滴（點滴填料）或水膜（薄膜填料）。

水中的熱量通過顯熱和潛熱熱交換傳遞到空氣中。

空調系統冷卻塔的設計選型：

1、冷卻塔臺數與制冷主機的數量應一一對應，可以不考慮備用；

2、冷卻塔的能力大多數為標準工況下的出力（濕球溫度2，冷卻水量32℃/37℃)，由于地區差異，夏季濕球溫度會不同，應根據廠家樣冊提供的曲線進行修正。濕球溫度可查當地氣象參數獲得。

3、當無冷卻塔修正曲線時，可以按冷卻水流量附加一定余量。如冷卻塔的水流量=冷卻水系統水量×(1.2～1.5)；

4、冷卻塔與周圍障礙物的距離應為一個塔高。

舉例：假設空調系統冷卻水量為160m3/h，當地濕球溫度28℃，冷水進出溫度32℃/37℃，那么冷卻塔的冷卻水量=160×1.2=192m3/h，根據就近原則，選擇冷卻塔參數表中冷卻水量為200m3/h冷卻塔。

塔群的布置：

冷卻塔成群布置時，除可能影響進風量外，還會造成塔之間的相互干擾，此時需考慮熱氣流的回流和塔間干擾兩種情況：

回流-當機械通風冷卻塔運行時，從冷卻塔排出的濕熱空氣，一部分又回到塔的進風口重新進入塔內，即回流現象。

干擾-進塔空氣中摻入了一部分從其它冷卻塔排出的濕熱空氣；

為了防止以上兩種現象帶來的負面影響，理論上塔之間的間距L＞2H，此時塔的進風量才會基本保持不變，而實際生產安裝時，塔之間間距L＞4倍的進風口高度即可。

自然通風逆流冷卻塔：

機力通風冷卻塔：

橫流式冷卻塔：

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