冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)散去工業(yè)上或制冷空調中產(chǎn)生的廢熱的一種設備。工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來(lái)導走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻工藝設備吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱(chēng)為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時(shí)，則需要用冷卻塔來(lái)冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。

一、冷卻塔工作基本原理

干燥（低焓值）的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機的抽動(dòng)后，自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)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(dòng)，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(shí)，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(chǎn)生蒸發(fā)現象，帶到目前為走蒸發(fā)潛熱，將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱，從而達到降溫之目的。

二、冷卻塔的工作過(guò)程

以圓形逆流式冷卻塔的工作過(guò)程為例：

熱水自主機房通過(guò)水泵以一定的壓力經(jīng)過(guò)管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統內，通過(guò)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(fēng)機的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內，熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換，高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出，冷卻水滴入底盆內，經(jīng)出水管流入主機。

一般情況下，進(jìn)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(zhù)水分子的濃度差和動(dòng)能壓力差，當風(fēng)機運行時(shí)，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，成為水蒸氣分子，剩余的水分子的平均動(dòng)能便會(huì )降低，從而使循環(huán)水的溫度下降。

從以上分析可以看出，蒸發(fā)降溫與空氣的溫度（通常說(shuō)的干球溫度）低于或高于水溫無(wú)關(guān)，只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā)，水溫就會(huì )降低。但是，水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì )無(wú)休止地進(jìn)行下去。

當與水接觸的空氣不飽和時(shí)，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時(shí)，水分子就蒸發(fā)不出去，而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)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(fā)就越容易進(jìn)行，水溫就容易降低。

三、冷卻塔分類(lèi)

四、冷卻塔組成

1淋水填料

將需要冷卻的水（熱水）多次濺灑成水滴或形成水膜，以增加水和空氣的接觸面積和時(shí)間，促進(jìn)水和空氣的熱交換。水的冷卻過(guò)程主要在淋水填料中進(jìn)行。

2配水系統

將熱水均勻分布到整個(gè)淋水填料上，熱水分布均勻與否，對冷卻效果影響很大。如水量分配不均勻，不僅直接降低冷卻效果，也會(huì )造成部分冷卻水滴飛濺而飄逸到塔外。

3通風(fēng)設備

在機械通風(fēng)冷卻塔中利用通風(fēng)機產(chǎn)生預計的空氣流量，以保證要求的冷卻效果。

4空氣分配裝置

利用進(jìn)風(fēng)口、百葉窗和導風(fēng)板等裝置，引導空氣均勻分布于冷卻塔整個(gè)截面上。

5通風(fēng)筒

通風(fēng)筒的作用是創(chuàng )造良好的空氣動(dòng)力條件，減少通風(fēng)阻力，并將排出冷卻塔的濕熱空氣送往高空減少濕熱空氣回流。

機械通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒又稱(chēng)風(fēng)筒。風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的通風(fēng)筒起通風(fēng)和將濕熱空氣送往高空的作用。

6除水器

將排出濕熱空氣中所攜帶的水滴與空氣分離，減少逸出水量損失和對周?chē)h(huán)境的影響。

7塔體

冷卻塔的外部圍護結構，機械通風(fēng)冷卻塔和風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔的塔體是封閉的，起到支撐、維護和組織合適氣流的功能；開(kāi)放式冷卻塔的塔體沿塔高做成開(kāi)敞的，以便自然風(fēng)進(jìn)入塔體。

8集水池

設于冷卻塔下部，匯集淋水填料落下的冷卻水，有時(shí)集水池還具有一定的儲備容積，起調節流量作用。

9輸水系統

進(jìn)水管將熱水送到配水系統，進(jìn)水管上設置閥門(mén)，以調節冷卻塔的進(jìn)水量，出水管將冷卻后的水送往用水設備或循環(huán)水泵。在集水池還裝設補充水管、排污管、溢流管、放空管等，必要時(shí)還可在多臺冷卻塔之間設連通管。

10其他設施

包括檢修門(mén)、檢修梯、走道、照明、電氣控制、避雷裝置以及必要時(shí)設置的飛行障礙標志等，有時(shí)為了測試需要還設置冷卻塔測試部件。

上述各種部件的不同組合，構成各種形式和用途的冷卻塔：開(kāi)放點(diǎn)滴式冷卻塔、風(fēng)筒式自然通風(fēng)冷卻塔、抽風(fēng)（或鼓風(fēng)）逆流式冷卻塔、抽風(fēng)橫流式冷卻塔等。

五、冷卻塔的適用范圍

工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來(lái)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(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。

例如：火電廠(chǎng)內，鍋爐將水加熱成高溫高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機做功使發(fā)電機發(fā)電，經(jīng)汽輪機作功后的廢汽排入冷凝器，與冷卻水進(jìn)行熱交換凝結成水，再用水泵打回鍋爐循環(huán)使用。這一過(guò)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(fēng)筒處排入大氣環(huán)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(fā)泡、發(fā)電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域，應用最多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業(yè)。

六、冷卻塔的安裝參考

1環(huán)境選擇

1、應避免裝于防水通道、易反射音量的高墻，應裝于屋頂或空氣流通的地方。

2、兩臺或以上冷卻塔并用時(shí)，應注意塔身間距。

3、不應安裝在四面有外墻或密不透風(fēng)的地方，并應注意塔身與外墻間距。

4、應避免安裝有煤煙及灰塵較多的地方，防上面堵塞膠片。

5、應遠離廚房及鍋爐房等到較熱的地方。

2安裝要點(diǎn)

1、基礎應水平不能傾斜，冷卻塔中心線(xiàn)垂直于水平面，否則影響布不及電機工作。

2、對于175t以上的冷卻出入水管應調協(xié)支座。

3、當兩臺或以上菜用水泵時(shí)，應在不盆之間加一平衡水管。

4、循環(huán)出入水接駁，宜用避震喉連接。

5、冷卻塔斯社風(fēng)機葉片應與塔壁間隙一致，決不允許兩面三刀側間隙相差太大發(fā)現問(wèn)題及時(shí)解決。

6、電機及減速器要定期檢察院修，減速器應檢查油位。

3啟動(dòng)檢查

1、所有螺絲是否緊塔內是否有雜物。

2、風(fēng)扇及淋水系統轉動(dòng)是否順暢。

3、 檢查電源與馬達電壓是否一致。

4、皮帶組合安裝是否正確。

5、開(kāi)啟補水閥將水盆及水管完全注滿(mǎn)，水位低于滿(mǎn)水喉25mm。

6、起動(dòng)時(shí)，先于水泵、后開(kāi)風(fēng)機，檢查風(fēng)向、及風(fēng)量，及時(shí)調整直至達到要求為止。

7、停止時(shí)，先停風(fēng)機后停水泵。

4運行檢查

1、保持水塔內清潔，定期做水質(zhì)處理。

2、運行約60h后，須重新檢查皮帶拉力確保正常。

3、齒輪減速箱油位及運行150h后須更換潤滑油。

七、冷卻塔選型的依據

通常選用冷卻塔是根據其制冷量而定，空調制冷系統冷卻塔的循環(huán)水量，由制冷機的制冷能力、冷卻水進(jìn)出口水溫差而定，通常所指的進(jìn)出口水溫差是指標準工況下設計的。即進(jìn)水溫度為37℃ 、出水溫度為32℃、濕球溫度為28℃。

當冷卻塔所在地區濕球溫度不是標準工況，進(jìn)出水溫也變化時(shí)，其逼近度（逼近度為出水溫度與濕球溫度之差）也將變化。如在北京地區，濕球溫度為26.4℃、進(jìn)水溫度為35℃、出水溫度為 29.5℃，其逼近度為3℃。

逼近度直接影響冷卻塔的制冷量，逼近度越小，其冷卻能力越??；反之，逼近度越大，其冷卻能力越大。標準型100水噸冷卻塔在逼近度為4度時(shí)；可冷卻水100噸，在逼近度為3度時(shí)，只可冷卻水量85噸，而要冷卻100噸水量時(shí)，冷卻塔必須選擇標準型125噸冷卻塔。

八、冷卻塔常見(jiàn)問(wèn)題和故障的分析與解決方法

九、冷卻塔的正確操作方法

冷卻塔雖然是空調制冷系統中的附屬設備，但它卻擔負著(zhù)散發(fā)整個(gè)系統所吸收的總熱量的重要任務(wù)因此，對冷卻塔的操作正確與否，直接關(guān)系到整個(gè)空調系統的制冷效果和節能。由于以上談到的冷卻塔的誤操作比較普遍，并且從開(kāi)機到關(guān)機的整個(gè)過(guò)程都存在，所以其危害極大，應引起有關(guān)操作人員和管理人員的高度重視。

冷卻塔正確的操作方法和要求是：

（1）冷卻塔的使用臺數與機組的開(kāi)啟臺數相匹配。

（2）關(guān)閉不開(kāi)風(fēng)機的冷卻塔的進(jìn)、出水閥，防止冷卻水在不使用的塔中流過(guò)。

（3）臨時(shí)增開(kāi)的冷卻塔風(fēng)機，在關(guān)掉該風(fēng)機后，千萬(wàn)不要忘記關(guān)閉該塔的進(jìn)、出水閥，

（4）每班開(kāi)機后均要檢查冷卻塔的運行情況．發(fā)現未開(kāi)風(fēng)機的冷卻塔有冷卻水經(jīng)過(guò)．都要及時(shí)關(guān)閉該塔進(jìn)出水閥，將托水盤(pán)水位調節好空調系統的冷凝器、蒸發(fā)器、螺桿式冷水機，有的機組裝有電動(dòng)閥，但電動(dòng)閥容易出故障、失靈，故應加強檢查，確保系統正常、正確運行制冷過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)熱交換過(guò)程。冷水機組的熱交換較之窗式、分體式、柜式空調復雜，前者為間接制冷，后者為直接制冷。

十、冷卻塔的噪聲治理

聲源分析：冷卻塔大量應用于城市賓館、飯店、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等冷卻水循環(huán)系統，同時(shí)在石油、化工、發(fā)電、冶金等工業(yè)企業(yè)中廣泛使用。

冷卻塔噪聲源由以下幾部分組成：1）風(fēng)機進(jìn)排氣噪聲；2）淋水噪聲；3）風(fēng)機減速器和電動(dòng)機噪聲；4）冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲。

由于冷卻風(fēng)機的工作產(chǎn)生了旋轉噪聲、渦旋噪聲和機械噪聲。它們的噪聲頻譜均具寬頻帶特性。它的噪聲值不很大，但它穿透力強。對四周?chē)用窦敖ㄖ鶗?huì )構成影響，同時(shí)也是其他噪聲源的形成原因之一。其中，主要是風(fēng)機運行進(jìn)排氣噪聲和淋水噪聲，風(fēng)機通過(guò)進(jìn)排氣口和塔體向外輻射噪聲。排氣口噪聲比進(jìn)氣口噪聲高約5-10 dB（A），其頻譜特性是以低頻為主的連續譜，屬低頻噪聲。循環(huán)熱水從淋水裝置下落時(shí)，與塔底接水盤(pán)中的積水撞擊產(chǎn)生的淋水聲，屬高頻噪聲，淋水聲的大小與淋水高度有關(guān)，和單位時(shí)間的水流量有關(guān)。冷卻塔整體噪聲為以低頻為主的連續譜，沒(méi)有突出的噪聲風(fēng)值，一般在31.5~2000Hz之間，噪聲級約為55~85dB（A）。

治理方法：

1、控制冷卻塔進(jìn)出風(fēng)口噪聲，根據情況選用消聲器和隔聲屏障等不同降噪設備。2、控制塔體淋水噪聲，根據不同情況采用隔聲間和隔聲屏障等不同降噪設備。3、控制集水盤(pán)落水噪聲，根據情況采用消聲水墊和落水消聲器等不同降噪設備。4、控制冷卻塔振動(dòng)，采用減振器和橡膠軟接等減振設備。

特別注意：在冷卻塔噪聲治理的同時(shí)，要根據實(shí)地情況充分考慮冷卻塔的運行通風(fēng)需求，保證降噪設備安裝后不能影響冷卻塔的運行。

十一、冷卻塔維護及保養知識

冷卻塔維護保養：冷卻塔的維護保養工序分三個(gè)階段，即停機后的清洗保養，開(kāi)機前的檢查調試，正式開(kāi)機運行中的巡視檢查。

1冷卻塔停機后的清洗、保養

1、散水系統

① 檢查冷卻塔主水管、分水管、噴頭有無(wú)破損松動(dòng)，及時(shí)時(shí)行修補、固定。徹底清除布水管及噴頭內部的污物，以保證水管暢通，噴頭布水均勻。

② 徹底沖洗冷卻塔水盤(pán)及出水過(guò)濾網(wǎng)罩，避免水垢污物積存堵塞管道。清洗完畢應打開(kāi)泄水閥門(mén)，放盡水盤(pán)內積水，以免凍壞。

③ 檢查水盤(pán)、塔腳是否漏水，如有漏點(diǎn)，及時(shí)補膠。

2、散熱系統

① 清洗冷卻塔所有換熱材（填料），徹底清除掉熱材表面、孔間的水垢污物，保證換熱材的潔凈。拆裝換熱材時(shí)行修補更換。裝填時(shí)注意布放緊密，不留間隙。

② 清洗擋水簾、消音毯，去除污物。對破損處進(jìn)行修補更換。擋水簾碼放時(shí)要求緊密，防止漂水。將冷卻塔充水，檢查是否漏水（特別是塔體連接處），若漏則更換密封件。

3、傳動(dòng)系統

① 電機：檢查電機的接線(xiàn)端子是否完好，電機轉動(dòng)是否正常，電機接絲盒作密封，電機軸承加油潤滑，電機外殼重新噴漆。長(cháng)期停機，建議業(yè)主每個(gè)月至少運轉電機3個(gè)小時(shí)，保持電機線(xiàn)圈干燥，并潤滑軸承表面。

② 減速機：檢查減速機轉動(dòng)是否正常，如有異聲，立即更換減速機軸承。

③ 皮帶、皮帶輪：調節頂絲，松開(kāi)皮帶，延長(cháng)皮帶使用壽命。檢查皮帶有無(wú)破損、裂紋，必要時(shí)建議業(yè)主更換新皮帶。校核皮帶輪，馬達架水平度，緊固松動(dòng)螺栓，有銹蝕螺栓予以更換。

④ 風(fēng)扇：清洗扇葉表面污物，檢查扇葉角度，扇葉與風(fēng)胴間隙，并進(jìn)行調整。

4、塔體外觀(guān)

① 對風(fēng)胴、塔、入風(fēng)導板進(jìn)行徹底清洗，保證外觀(guān)清潔美觀(guān)。

② 重新緊固各部位螺栓，并更換生銹螺栓。

③ 檢查塔體外觀(guān)有無(wú)破損、裂紋，及時(shí)予以修補。

④ 檢查塔體壁板立縫處是否嚴密，必要時(shí)重新刷膠修補。

5、冷卻塔附件

① 檢查自動(dòng)補水裝置--浮球有無(wú)損壞、工作是否正常。發(fā)現異常及時(shí)修理、更換。

② 對冷卻塔鐵件螺栓重新緊固、更換生銹螺栓，對銹蝕鐵件新刷漆。

③ 檢查進(jìn)、出水管，補水管的塔體法蘭盤(pán)有無(wú)破損、漏水、冷卻塔清洗保養完畢，建議業(yè)主用彩條圍擋布將冷卻塔風(fēng)胴包裹密封，以防雜物進(jìn)入冷卻塔內部。

2冷卻塔開(kāi)機前的檢查、調式

① 去掉風(fēng)胴遮擋，調節頂絲，調整皮帶松緊程度。

② 認真檢查冷卻塔傳動(dòng)系統的電機、減速機運轉是否正常。

③ 檢查清理冷卻塔水盤(pán)、過(guò)濾網(wǎng)處污物，放水檢查水盤(pán)，塔腳的密閉性，調整浮球位置，使水盤(pán)水位符合使用要求。

④ 調整扇葉角度，測度電機電流，使其達到最佳工況標準。

⑤ 調節冷卻塔進(jìn)、出水閥門(mén)，使冷卻塔水流量達到要求。要求具備，正式開(kāi)機。

3冷卻塔運行中的巡視、檢查

① 定期巡視檢查運行中的冷卻塔，征求用戶(hù)意見(jiàn)，了解冷卻塔使用情況。

② 認真測試冷卻塔進(jìn)、出水溫度、電機運轉電流等技術(shù)數據。

③ 仔細檢查電機、減速機等傳動(dòng)裝置的運轉狀況。檢查布水系統的實(shí)際工況。

④ 發(fā)現故障，立即處理。

十二、冬季密閉式冷卻塔注意事項

為了防止銅管（散熱器）和散布水的凍結，請注意下面幾點(diǎn)：

① 在密閉式冷卻塔循環(huán)水中加入不凍液、或在配管中加入輔助防凍電熱器；可以防止循環(huán)水的凍結。

② 密閉式冷卻塔在循環(huán)水中加不凍液后，凍結溫度下降，不容易凍結。不凍液的濃度越高，凍結溫度越下降，但是熱傳導率會(huì )下降，所以，在冷卻塔選型時(shí)要注意；還有如有漏水，補充水時(shí)會(huì )稀釋不凍液，而使凍結溫度上升，請注意。

③ 密閉式冷卻塔的循環(huán)水泵運行時(shí)，防凍電熱器加熱，水不會(huì )凍結。如果有循環(huán)水泵停止的場(chǎng)合，就另外需要輔助循環(huán)水泵，這里我們建議使用整套防凍器（包括輔助循環(huán)水泵、防凍電熱器、配管）。

④ 密閉式冷卻塔的循環(huán)水系統設置3方向閥門(mén)，在循環(huán)水通過(guò)旁通管來(lái)控制容量的場(chǎng)合，如果增加旁通管的流量，會(huì )降低銅管內的流速，就是有負荷時(shí)也可能會(huì )產(chǎn)生凍結。請設定冷卻塔最小循環(huán)水量。

⑤ 密閉式冷卻塔為了防止散水水泵和散水配管的凍結，請使用防凍電熱器，來(lái)保持下部水槽的溫度。

十三、密閉式冷卻塔使用其他注意事項

① 運行、操作、作業(yè)前必須閱讀操作維修說(shuō)明書(shū)，請遵守禁止事項、作業(yè)要領(lǐng)。

② 運行時(shí)絕對不要進(jìn)入冷卻塔內。并不要爬到塔體上部。

③ 送風(fēng)機有可能運行時(shí)，絕對不要去碰送風(fēng)機。

④ 防凍電熱器會(huì )發(fā)熱，請不要用手去碰。

⑤ 請不要飲用冷卻塔的水，進(jìn)入眼睛時(shí)請立即沖洗。作業(yè)后，請漱口、洗手。

⑥ 塔體各部貼有警告標貼、注意標貼，請遵守標貼記載的內容。