冷却水塔的工业原理

冷却水塔；别名冷水塔、冷却塔、冰水塔、工业水塔、工业冷水塔、保温水塔、圆型水塔、方型水塔、散热水塔、工业冷却塔、工业冰水塔、工业散热水塔、水散热塔

冷却水塔的工业原理
机械动力(一般即为马达风扇)驱使空气流动，与水塔内冷却水或热交换器进行热质传递，藉以降低冷却水温度。依风扇位置可分为抽风式及吹入式两种，所谓吹入式是用风扇将空气吹入壳体内侧与壳内冷却水进行热质传交换作业，通常由壳的下方吹入，吸收水蒸气之湿空气则由上方吹出，如图2所示为吹入式冷却水塔之一例，此型依风扇之型式可分为离心式及轴流式，图2所示即为离心式风扇，离心式者其特色为具有较高之风压，可运用于较高阻抗设计之热交换散热填料。一般常见于蒸发型冷却水塔。图3所示为轴流吹入式冷却水塔之一例，亦有用双层风叶型者以增加轴流风扇之风压。
吹入式冷却水塔是透过风扇将外气吹入塔内，因此塔内空气为正压(大于一大气压)，密度亦较高于大气压力下之空气密度，因此空气之热交换系数略高，这是吹入式冷却水塔的优点。通常吹入式冷却水塔之塔的周边气密度(封闭度)要求较高，原因是避免塔内空气无法完全由顶端吹出，造成空气未能完全与冷却水充分接触进行热质传递；其次吹入式受风扇叶片影响其空气动能于入口端局部较大，局部风速亦会较高，而末端(出风口端)之出口空气流分散，出风速度较为平稳，局部出风动力不若抽风式者高，因此相对而言出风回流的情形较多，此为吹入式冷却水塔的缺点。
抽风式冷却水塔通常于塔顶装有一马达驱动之轴流式风扇，由于属抽气式因此于其塔内之空气为负压(低于一大气压)，塔内空气密度较低，因此热质传系数亦会较低，这是抽风式的缺点。但由于其出口之风扇叶片局部带动，出口空气局部流速较高，吹出之局部风速亦较大，因此排出之湿空气可吹离较远，其回流量远较吹入式冷却水塔少，这是抽风式的优点。然而因空气密度较低(因为出口空气温度较高且含湿量较较大)之故，抽风式需求较大之风力驱动动能。
自顶部溢出之水滴往往是机械驱动空气型冷却水塔所很难完全避免的，由于冷却水塔之冷却水降温模式须利用空气与水的直接接触，由空气带走蒸发之水蒸气，因此所需之空气与水的接触面积特别多，因而水滴撒下时当风速足以带动水滴时，水滴即可能随风向而向上飘逸出水塔，造成飞溅损失现象，因此通常于出水口附近(风扇下方)设有挡水板以便阻挡水滴飞溅损失。抽风式冷却水塔的水滴飞溅损失往往又比吹入式冷却水塔者多，原因是抽风式冷却水塔之出口局部风速较大所致，此点亦是抽风式冷却水塔之缺点。
冷却水塔的结构形式
为了节约能源，大型冷却塔多用自然通风冷却塔，它由通风筒、人字柱、环基、淋水装置合塔心材料组成。
通风筒多为钢筋混凝土双曲线旋转壳，具有较好的结构力学合流体力学特性。壳体下部边缘支承在等距离的V形或X形斜支柱上，以构成冷却塔的进风口。壳体的荷载经斜支柱传到基础上。基础多做成带斜面的环形基础以承受由斜支柱传来的部吨环拉力，也可做成分离的单个基础或桩基础。
通风筒的喉部直径最小，当计算壳体受压稳定时，壳壁最薄，由此向上直径逐渐增大构成气流出口扩散段，塔顶处设有刚性环，喉部以下按双曲线形逐渐扩大，下段壳壁也相应加厚，具有一定刚度的下环梁。通风筒也可做成截头锥壳或组合锥壳，或用钢构架外包木护板或石棉水泥护板的多边形塔筒。 德国在施梅豪森的核电站的一座高146米的干式冷却塔中采用了网索结构的塔筒，外包铝质护板，外包铝质护板，具有较好的抗震合抗风性能。
冷却塔的作用
1.火力发电厂一般都有冷却塔。水经加热后，产生高压气体推动汽轮机发电，而剩余的气体需冷却，其工作原理是这样的：电厂的冷却塔上的水是用泵打上去经过布水器将水均匀地散开落下来一般情况下冷却塔高度为几十米象个巨大的烟囱能将空气从下面抽上去在空气合水滴接触的过程中将热量带走从而起到冷却水的作用.
2.中央空调也有冷却塔作用是起到冷却循环液的作用。
3.还有专业生产玻璃钢冷却塔俗称冷却水塔、冷水塔、凉水塔、玻璃钢塔、水塔等，主要有方形圆形横流式逆流式无填料喷雾式系列冷却塔。
自动旋转雾化式冷却塔与传统填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟的优点：
1、由于无填料，塔内基本处于空心状态，风机阻力小、噪音低。
2、采用本公司专利技术生产的高效率收水器，有效的减少了漂水，节水效果明显。
3、塔体采用流线型设计，风扇与风筒配合间隙小，产生风量大、风速快，冷却效果好。
4、自动旋转雾化器采用高分子耐磨材料制造，耐腐蚀、使用寿命长。
5、采用模块化设计，便于运输、安装、调试。
6、无堵塞、无维冷却塔是利用水合空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。
冷却塔的适用范围
工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。
为了节约能源，大型冷却塔多用自然通风冷却塔，它由通风筒、人字柱、环基、淋水装置合塔心材料组成。
通风筒多为钢筋混凝土双曲线旋转壳，具有较好的结构力学合流体力学特性。壳体下部边缘支承在等距离的V形或X形斜支柱上，以构成冷却塔的进风口。壳体的荷载经斜支柱传到基础上。基础多做成带斜面的环形基础以承受由斜支柱传来的部吨环拉力，也可做成分离的单个基础或桩基础。
通风筒的喉部直径最小，当计算壳体受压稳定时，壳壁最薄，由此向上直径逐渐增大构成气流出口扩散段，塔顶处设有刚性环，喉部以下按双曲线形逐渐扩大，下段壳壁也相应加厚，形成具有一定刚度的下环梁。通风筒也可做成截头锥壳或组合锥壳，或用钢构架外包木护板或石棉水泥护板的多边形塔筒。 德国在施梅豪森的核电站的一座高146米的干式冷却塔中采用了网索结构的塔筒，外包铝质护板，外包铝质护板，具有较好的抗震合抗风性能。
设备组成：
自动旋转雾化式冷却塔由进水管、自动旋转雾化器、壳体、收水器、风机、电机、进风窗、集水盘(水箱)、出水管、支架、扶梯等零部件组成。
九井牌闭式冷却塔的工作原理
1、闭式冷却塔实际上是一种蒸发式冷却塔，冷却器和湿式冷却塔的组合，它是卧式的蒸发式冷却塔，工艺流体在管内流过，空气 在管外流过，两者互不接触。闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和发展。塔底蓄水池内的水由循环泵抽取后，送往管外均匀地喷淋下来。与工艺式流体热水或制冷剂和管外空气并不接触，成为一种闭式冷却塔，通过喷淋水增强传热传质的效果。 　　
2、闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高的各种冷却系统，在电力、化工、钢铁、食品和许多工业部门有应用前景。另一方面，与空冷式热交换器相比，蒸发式冷却塔利用管下侧水的蒸发潜热，使空气侧传热传质显著增强，
山井牌冷却水塔的分类
1.冷却塔：工业中，赎羧水冷却的一种设备。水被输送到塔内，使水合空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。
2.湿式冷却塔：水合空气直接接触，热、质交换同时进行的冷却塔。
3.干式冷却塔 ：水合空气不直接接触，只有热交换的冷却塔。
4.干一湿式冷却塔：由干式、湿式两部吨组成的冷却塔。
5.自然通风冷却塔：靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔。
6.机械通风冷却塔：靠剁进行通风的冷却塔。
7.风筒式冷却塔：具有双曲线、圆柱形，多棱形等几何线型的一定高度的风筒的冷却塔。
8.开放式冷却塔：没有风筒，冷却塔的通风靠自然风力，在淋水填料周围设置百布页窗的冷却塔。
9.抽风式机械通风冷却塔：风机设置在冷却塔出风口处的冷却塔。
10.鼓风式机械通风冷却塔：风机设置在冷却塔进风口处的冷却塔。
11.横流式冷却塔：水流从塔上部垂直落下，空气水平流动通过淋水填料，气流与水流正交的冷却塔。
12.逆流式冷却塔：水流在塔内垂直落下气流方向与水流方向相反的冷却塔。
13.密闭式冷却塔：用冷却塔内自循环的水冷却铜管中的循环水。能够很好的保证铜管中循环水的水质。
14.冷冻水泵：是冷却水循环系统，一般应用于中央空调等大型制冷设备中。
通常冷冻水泵的容量是按最高温度、满住率，并在此基础上留有10％～20％的余量设计，水泵系统长期在固定的最大水流量工作，由于季节、昼夜及住房率变化大，空图1中央空调工作原理图调实际的热负载在绝大部吨时间内远比设计负载低。与决定水泵流量合压力的最大设计负载(负荷率100％)相比，一年中负荷率在5O％以下的运行时间将近一半，一般冷冻水设计温度为5～7℃，而事实上在全年决大部吨时间冷冻水的温度仅为2～4℃，即水泵却是全功率运行，增加了管道能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。这就存在能量的无效使用，而通过变频调速技术就能实现自动调节流量并显著节能的效果。
冷却水塔特点
1. 该产品广泛应用于注塑加工,中央空调,冷冻库房,化工,电力,冶金,电镀等行业的冷却循环水系列。
2.散热胶片采用曲线斜纹，有效延长循环水与冷却风在塔内的接触及热交换，使塔体内气流更为合理，空气阻力减至最低，同时风扇采用张形大风叶及长空间，在风机动转时更加平稳，从而降低了噪音，大大提高冷却效率。
3.冷却水塔外壳采用优良高强是度玻璃钢精制而成，能抵抗自然因素及化学物的侵蚀，历久常新，所有钢强构经过热浸镀锌处理，可抗氧化和耐腐蚀，使产品更加坚加固耐用。
4.冷却水塔加外还用于对水冷式工业冷水机的冷凝器进行散热，也是水冷式工业冷水机循环水制冷系统中不可分割的一部分。