冷卻塔基本原理及技術介紹

冷卻塔是利用空氣流動的原理來降溫，從而使空氣溫度下降、濕度降低的一種設備，是當今世界上應用廣泛的一種工業設備。冷卻塔在生產中廣泛應用于空調系統、制熱系統、空調通風系統、冷凍、冷藏、循環冷卻等。冷卻塔也叫冷水機、冷卻塔、冷卻風機等其他冷卻塔，它還可用于空調、制冷、制熱、生活熱水、化工生產、造船、食品加工、石油化工、電力、造紙、制藥、制糖、空調通風等行業中降溫。冷卻設備與塔相配合使用產生熱能的過程叫做“冷卻水循環”，在我們周圍有著許許多多“冷卻塔”。

1.冷卻塔的基本原理

冷卻塔是一種將冷卻水冷卻到一定溫度后，將水從冷卻個質中帶走并加以利用的冷卻塔。它可以利用水中的水分將空氣加熱和冷卻來達到降溫的目的，主要有以下三種方式:D空氣加熱: 將空氣加熱到一定溫度，然后通過管道流入冷卻系統中，由于空氣比水熱損失較小，因此可以降低空氣溫度從而達到冷卻效果;@加熱蒸發:空氣中的水分受熱后變為水蒸氣從蒸發筒中逸出，同時由于冷氣的存在使空氣與水中形成有一定體積和熱飽和度(即溫度)的水蒸氣，同時也帶走了部分熱量。這些水蒸氣體積)又使其與空氣體積保持平衡。當空氣中含熱量達到一定程度時則水蒸氣溫度低于其體積即冷凝的溫度時則稱為熱態，這種狀態稱為不穩定狀態;@蒸發散熱是水蒸氣與空氣對流后的結果，即熱濕空氣形成過程。(2)水蒸氣傳熱方式:水蒸氣冷卻分為水蒸氣式、固態水蒸氣式等

2.進水溫度

進水溫度是指冷卻塔內部水中所合固體物質濃度與溫度之間的溫度差。溫度的大小與進水的流速(流量)、水流速度及換熱能力成正比關系。進水溫度的提高可使水蒸氣的散失減少，蒸發損失增加。水溫隨流量和水溫變化。隨著溫度不斷升高而降低。其原因可能是水蒸氣蒸發量不均勻，所以又稱散熱性差現象;另一個原因是冷卻循環水耗熱量。進水溫度高使冷卻水耗增加，溫度越高蒸發量越大，循環水耗越大，耗熱量也越大越高;在冷機中消耗也越大。

3.風機型號及安裝位置

風,量、溫度、濕度等性能指標和工作條件等都是確定冷卻塔選用風機型號的重要因素。通常情況下，選擇風機型號要根據工況和所處的位置選擇，一般分為進風溫度、風機轉速、靜葉數量及葉輪形式、風葉直徑等。風機安裝位置應根據塔體高度、進出水溫度、進風口面積、風機葉片數量等因素確定。風機安裝位置可采用垂直安裝法，也可水平安裝法進行調整。如果冷卻塔的冷卻裝置與風機結合固定時，須同時注意風量及風向等因素是否滿足使用要求;當風向和風量選擇不合適時應調整風機轉速，或者采用其他措施保證風量和風向滿足要求;在保證風量、溫度、濕度條件下進行工作時不產生熱傳遞

4.進水閥門及進水方式選擇

進水閥門的選用應滿足下列要求:1)保證在冷卻塔正常工作的情況下不因過流量而產生太大損壞，以及在大流量時的安全可靠。2)選用性能可靠可保證冷卻循環的水塔有足夠的能力滿足正常運行的需要。3)根據冷卻塔工作需要選擇進水方式。一般可分為:敞開式、封閉式、開放式和敞開式。冷卻塔一般采用以下幾種方式:(1)無進水方式，如用水泵直接從冷卻塔抽水箱或水泵(如帶出水);(2)直接進水方式:從塔頂直接抽出(或由水泵將水抽入塔內)或直接在管道內(也有直接從管內供水管中直接進水) 直接用水泵將水送至室內(如需要)。一般均采用垂直式進水、水平式多種進水量選擇法和垂直出水方式都可以。

5.塔間進出水方式選擇

循環水泵在對進排水進行調節的同時，應隨時注意塔內的水位變化，在出水時還應隨時檢查水位下降情況，并應及時對冷卻塔的水循環系統進行調節，系統壓力及流量的大小。調節冷卻塔進水口與出口段的水溫差應小于1.5°C，應使塔間進水均勻而不能有太大偏差，以免對水封產生壓力太大而使冷卻塔冷卻不了而影響循環效率。水量過大，易造成冷卻塔結垢同時也影響水循環和冷凝效果，從而影響冷卻效率水量過小又不能滿足要求，也會造成水的浪費。故冷卻塔均采用水力平衡原理: 使循環水泵具有一定流量以便通過塔與管道之間充分交換冷卻水。循環水通過管道輸送到冷卻塔與水箱之間形成了一道冷卻系統系統水要循環起來才能達到冷卻效果。