一、冷卻塔的基本原理與類(lèi)別

冷卻塔是利用空氣同水的接觸（直接或間接）來(lái)冷卻水的設(shè)備。是以水為循環(huán)冷卻劑，從一個(gè)系統(tǒng)中吸收熱量并排放至大氣中，從而降低塔內(nèi)溫度，制造冷卻水可循環(huán)使用的設(shè)備。

在濕式冷卻塔中，熱水的溫度高，流過(guò)水表面的空氣的溫度低，水將熱量傳給空氣，由空氣帶走，散到大氣中去，水向空氣散熱有三種形式：① 觸散熱；② 蒸發(fā)散熱；③ 輻射散熱。冷卻塔主要靠前兩種散熱，輻射散熱量很小，可勿略不計(jì)。
蒸發(fā)散熱原理蒸發(fā)散熱通過(guò)物質(zhì)交換，即通過(guò)水分子不斷擴(kuò)散到空氣中來(lái)完成。水分子有著不同的能量，平均能量有水溫決定，在水表面附近一部分 動(dòng)能大的水分子克服鄰近水分子的吸引力逃出水面而成為水蒸氣，由于能量大的水分子逃離，水面附近的水體能量變小。
因此，水溫降低，這就是蒸發(fā)散熱，一般認(rèn)為蒸發(fā)的水分子首先在水表面形成一層薄的飽和空氣層，其溫度和水面溫度相同，然后水蒸氣從飽和層向大氣中擴(kuò)散的快慢取決于飽和層的水蒸氣壓力和大氣的水蒸氣壓力差，即道爾頓（Dolton）定律，可用下圖表示此過(guò)程。

1、冷卻塔的基本結(jié)構(gòu)? 支架和塔體：外部支撐? 填料：為水和空氣提供盡可能大的換熱面積? 冷卻水槽：位于冷卻塔底部，接收冷卻水? 收水器：回收空氣流帶走的水滴? 進(jìn)風(fēng)口：冷卻塔空氣入口? 淋水裝置：將冷卻水噴出? 風(fēng)機(jī)：向冷卻塔內(nèi)送風(fēng)? 軸流風(fēng)扇用于誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔。? 軸流/離心風(fēng)扇用于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。? 冷卻塔百葉窗：平均進(jìn)氣氣流；保留塔內(nèi)水分。

2、冷卻塔種類(lèi)及其優(yōu)缺點(diǎn)自然通風(fēng)冷卻塔：密度較小的熱空氣自冷卻塔頂部流出，密度較大的冷空氣自塔底部進(jìn)入冷卻塔填補(bǔ)，不需風(fēng)機(jī)，混凝土塔<200 m，用于大熱量的冷卻。

機(jī)械通風(fēng)冷卻塔：大功率風(fēng)機(jī)強(qiáng)制空氣與循環(huán)水的換熱，填料表面的水膜可以最大限度地與空氣進(jìn)行換熱；冷卻效率的決定因素有很多，多種冷卻能力備選，可以多冷卻塔同時(shí)工作。

空氣由離心風(fēng)扇吹入通風(fēng)口；優(yōu)勢(shì)：適用于氣流阻力較大的塔體；離心風(fēng)扇噪聲相對(duì)較小。

逆流冷卻塔：冷卻水被噴淋在填料上，向下流入冷卻水槽?？諝鈴牡撞繌?qiáng)制吹入，在填料內(nèi)與水接觸蒸發(fā)部分冷卻水，從而降低水溫。
誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔：有橫流式誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔，逆流式誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔。優(yōu)勢(shì)在于回流程度低于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔；風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用小于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。劣勢(shì)在于風(fēng)扇與電機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)需要防水設(shè)計(jì)。
誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔熱水從頂部進(jìn)入冷卻塔，空氣通過(guò)風(fēng)扇強(qiáng)制誘導(dǎo)，從底部進(jìn)入冷卻塔；使用強(qiáng)制誘導(dǎo)風(fēng)扇。冷卻水從頂部進(jìn)入，流經(jīng)填料層；空氣從一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)入，誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)使空氣橫向流過(guò)填料層。

二、冷卻塔的選型
應(yīng)測(cè)量的參數(shù)：空氣濕球溫度、空氣干球溫度、冷卻塔進(jìn)水溫度、冷卻塔出水溫度、排氣溫度、泵和電機(jī)運(yùn)行參數(shù)、水流速度、空氣流速；
運(yùn)行參數(shù)：冷卻水溫差、冷幅、效率、冷卻塔容量、補(bǔ)給水量、冷卻水流量、選型、冷卻塔選型設(shè)計(jì)問(wèn)題。
1.冷卻水溫差：入口溫度—出口溫度大溫差 = 高性能2.冷幅：冷卻塔出水溫度與入口空氣濕球溫度的差值：小冷幅 = 高性能3.效率：

4、冷卻塔容量：冷卻塔容量單位為“千卡每小時(shí)”或者“冷噸”；冷卻塔容量=冷卻水質(zhì)量流量×水的比熱容×溫差；大容量=高性能
5、補(bǔ)給水量計(jì)算蒸發(fā)損失水量（E）E = Q/600 = （T1-T2）*L /600E 代表蒸發(fā)水量 (kg/h) ；Q代表熱負(fù)荷(Kcal/h)；600代表水的蒸發(fā)潛熱(Kcal/h)；T1代表入水溫度(℃)；T2代表出水溫度(℃)；L代表循環(huán)水量(kg/h)。
6、補(bǔ)給水量計(jì)算：飛濺損失水量（C）冷卻塔之飛濺損失量依冷卻塔設(shè)計(jì)型式、風(fēng)速等因素決定之。一般正常情況下，其值約等于循環(huán)水量的0.1~0.2%左右。
定期排放水量損失（D）
定期排放水量損失須視水質(zhì)或水中固體濃度等因素決定之。一般約為循環(huán)水量之0.3%左右。M=E+C+D蒸發(fā)損失水量（E）；飛濺損失水量（C）；定期排放水量損失（D）。冷卻塔用于空調(diào)時(shí)，溫度差設(shè)計(jì)在5℃，此時(shí)冷卻塔所須之補(bǔ)給水量約為循環(huán)水量的2%左右。
7、冷卻水流量K·Q=C·M·ΔTK:估算系數(shù)Q:機(jī)組最大制冷量C:水的比熱容ΔT:供回水溫差M:冷卻水質(zhì)量流量壓縮式制冷機(jī)組最大制冷量的1.3倍；吸收式制冷機(jī)組（溴化鋰）制冷量的2.5倍。
選型舉例：例題：一項(xiàng)用一臺(tái)640RT機(jī)組的工程冷卻塔水流量和補(bǔ)水量。Q=640RT=2251KWK=1.3C=4.2KJ/(kg·℃)ΔT=5℃

補(bǔ)水量m=M·2％=140kg/s·2％=2.8kg/s
三、冷卻塔選型常設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題
問(wèn)：冷卻塔耗能的決定因素？答：風(fēng)機(jī)功率，冷卻水流量，冷卻水補(bǔ)水量？
問(wèn)：冷卻塔的溫度工況，什么溫度下效率經(jīng)濟(jì)型好？答：冷卻塔的進(jìn)水溫度根據(jù)使用情況的不同有所不同，例如中央空調(diào)冷凝器的出水溫度一般為30-40℃，而冷卻塔的出水溫度一般為30℃。冷卻塔理想冷卻溫度（回水溫度）最佳溫度為高于濕球溫度2-3℃，這個(gè)值叫“逼近度”，逼近度越小，冷卻效果越好，冷卻塔越經(jīng)濟(jì)。
問(wèn)：開(kāi)式和閉式對(duì)比有什么不同？答：開(kāi)式首期的投入比較的少，但是運(yùn)營(yíng)成本較高（水耗、電耗）。閉式本設(shè)備適合在干旱、缺水、沙塵暴頻發(fā)地區(qū)等惡劣環(huán)境中使用。能冷卻介質(zhì)多水、油類(lèi)、醇類(lèi)、淬火液、鹽水及化學(xué)液等多種介質(zhì)，介質(zhì)無(wú)損耗和成份穩(wěn)定。能耗低。缺點(diǎn)在于閉式冷卻塔造價(jià)為開(kāi)放式塔的三倍。

三、安裝、配管、操作與常見(jiàn)故障
冷卻塔噪音來(lái)源：風(fēng)機(jī)噪音：其噪聲主要是由機(jī)械噪聲和流體噪聲組成；電機(jī)噪聲：其主要電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電磁聲；通風(fēng)噪聲：其主要有塔體內(nèi)外空氣流體噪聲和塔體共振噪聲。