冷卻塔是一種利用水蒸發或氣流從工業設備和 HVAC 系統中去除多余熱量的結構。它們對于發電廠、工廠、煉油廠、加工廠、酒店和其他依靠水循環從建筑物或機器中帶走熱量的設施至關重要。冷卻塔有多種配置，因此它們可以適應每個設施的冷卻需求和地理位置。在本指南中，我們將探討您需要了解的有關冷卻塔的關鍵方面，包括：

1.冷卻塔是如何工作的？

每個冷卻塔都執行相同的基本過程：熱水進入，冷水流出。傳熱方法取決于您的設施使用的冷卻塔類型，但許多基本原理和功能是相似的。

濕式冷卻塔（也稱為開路冷卻塔）是最常見的類型，它們的工作原理如下：

管道從工業機械或 HVAC 系統轉移熱量，將水送出到冷卻水塔。

熱水被排放或噴入“溢流區”，其中一部分蒸發，其余收集在盆中，降低了塔內水的整體溫度。

空氣通過引風、強制通風或自然通風在冷卻塔中循環，從而冷卻未蒸發的水。

冷卻水收集在塔底，然后再循環回您的工業設備或空調系統。

在整個過程中，濕式冷卻塔通過三種方式失水：蒸發、漂移（也稱為“風阻”）和排污（也稱為“排水”）。然后用補充水代替這些流失的水。

濕式冷卻塔通過蒸發冷卻來減少熱量。當熱水蒸發時，它會分散到大氣中而不是再循環到您的系統中，因此水會流失，但整體水溫會下降。

當空氣流經冷卻塔時，一部分水被吹出塔外，因此一部分水因漂移而流失。

當水蒸發時，它會留下其中所含的任何礦物質，例如鈣、鎂、氯化物和二氧化硅。這會增加這些礦物質在剩余水中的濃度。如果不加以解決，這可能會導致冷卻塔腐蝕或堆積，從而降低其效率和使用壽命。因此，濕式冷卻塔還包括一個去除部分水的系統，該組件稱為“排污”或“排水”。

很明顯，如果這個過程繼續這樣下去，你最終會失去所有的水。因此，濕式冷卻塔還需要新鮮補給水的穩定供應，相當于蒸發+漂流+取水的失水。

二、其他類型冷卻塔（閉式塔）的工作原理？

蒸發冷卻并不是冷卻塔去除多余熱量的唯一方法。閉路冷卻塔將工業過程用水保存在管道中，用冷卻水噴灑管道，并使用風扇幫助傳遞熱量。這可以保護您的水免受冷卻塔或補充水中的潛在污染。

三、什么是“填充物”？

“填充物”是一種設計用來增加水到達溢流區時的表面積的材料，一般通過迫使水流過或超過填充物（一種像海綿，或傾斜的瀑布）。一些填充材料更容易從水中收集污垢、灰塵和礦物質，因此水質、您的環境和您的需求將影響最適合您情況的填充類型。

您有時可能會聽到填充物被稱為“飛濺填充物”或“膠片填充物”。這描述了填料與水相互作用的主要方式。膠片填充物是一種迫使水擴散到膠片中的材料（例如 PVC）。防濺填料擾亂水流以防止其飛濺。這兩種材料都增加了熱水與空氣的接觸并改善了冷卻效果。

四、水冷塔的種類

冷卻塔的分類有點復雜。單個冷卻塔可能有多個分類，同一個分類往往有多個名稱。重要的是要記住，每個分類或類別都涉及冷卻過程的特定方面。

每種類型的冷卻塔對于您的水管理系統都有優點和缺點，并且專為特定應用而設計。為了引導您完成不同的分類和類別，我們將冷卻塔的類型細分為：

它們使用的傳熱方法

它們使用的氣流過程

組裝方式

傳熱方式

你可能聽說過冷卻塔使用的傳熱方式：濕式、干式、流體、閉路、開路。這就是這一切的意思。

1.濕式（或開式）冷卻水塔

濕式冷卻水塔又稱開式循環冷卻水塔，主要采用蒸發冷卻的方式帶走熱量。水被排放或噴入溢流區，溢流區可能有也可能沒有用于增加蒸發和冷卻的填充材料。蒸發冷卻需要用補給水代替損失的水。

它們被稱為“開路”塔，因為冷卻過程發生在您的“水路”中。水從您的機器流入冷卻塔，然后流回您的機器。

2.流體閉式冷卻器

閉式冷卻塔是閉式冷卻塔的一種。它們被稱為“閉路”塔，因為冷卻過程發生在室外，不會直接接觸水或將其暴露在空氣中。熱水仍然通過管道輸送到冷卻塔，但當它進入冷卻塔時，它仍然以某種形式通過管道輸送。然后流體冷卻器用冷水噴灑該管并使用機械通風來增加冷卻。

閉路冷卻塔不依賴于蒸發加熱或將水暴露在室外空氣中，因此您的供水不會流失。

3.干式冷卻塔（或風冷冷凝器）

干式冷卻塔是另一種閉路塔。它們的功能類似于液體冷卻器，但不會在管道上噴水——這意味著塔根本不會損失或使用任何水。這些塔依靠氣流（機械通風或自然通風）來冷卻管子。這允許熱量從熱水傳遞到管道，然后傳遞到空氣中。

干式冷卻塔最適合安裝在干旱地區，那里的水資源稀缺、價格昂貴或對環境來說太重要。

4.混合式冷卻塔

混合式冷卻塔應用廣泛，可在干式冷卻和濕式冷卻之間切換。這可以防止設施在水資源可用性或成本隨季節大幅波動的氣候下依賴水基冷卻。

5.氣流系統

冷卻塔有時被稱為氣流與水流的相互作用：橫流和逆流。也可按它們產生氣流的方式來稱呼：機械通風、誘導通風、強制通風、自然通風和風扇輔助自然通風。

五、各型式冷卻塔的含義。

1.橫流式冷卻塔

橫流式冷卻塔將熱水收集在塔頂的盆中，然后利用重力分布將其排入填料中。當水通過填充物時，空氣水平流動，垂直于水流。水向下流動，空氣流過它 - 因此，交叉流動。

由于橫流塔依靠重力將熱水分散到填充材料中，因此它們簡化了可變流量，并且可以輕松適應“低流量”事件，同時仍能均勻分配水。不均勻的分布會在填充材料中形成通道，水會以常規溪流流動，并且在寒冷的天氣中結冰或沉積物結垢的風險更大。

這些塔通常有更多的增壓室（空氣流過的區域），因此更容易維護。在橫流冷卻塔中，專家有足夠的空間來操作和檢查您的冷水盆、除水器和其他關鍵部件。他們甚至可能有全尺寸檢修門和機械平臺，用于處理風扇、變速箱和其他難以觸及的部件。

也許最重要的是，重力供水分配系統允許您使用更小的泵并且需要更少的維護，因此橫流冷卻塔的成本往往更低——無論是最初還是隨著時間的推移。

2.逆流冷卻塔

逆流冷卻塔從填充材料下方吸入空氣并將其垂直引導，因此空氣向上流動而水向下流動 - 因此是逆流的。由于空氣向上流過塔，不能依靠重力來分配熱水，逆流冷卻塔使用加壓噴嘴將水噴到填料上。

逆流冷卻塔的主要優點是效率更高，占地面積更小（與具有相同冷卻能力的橫流塔相比）。加壓霧化系統將水分解成更細的水滴，因此更容易冷卻。它們還可以為您提供更多填充材料選擇——這可能是您的水質所需要的。

缺點是，盡管效率更高，但逆流冷卻塔實際上更昂貴，因為對泵的要求更高，并且與加壓水分配系統（噴嘴）相關的維護也更高。此外，當水流量低時，它會干擾噴嘴噴射，導致填充材料分布不均和溝流，增加寒冷天氣結冰或因高礦物質濃度而結垢的風險。因此，定期維護變得更加重要，問題也更難發現（因為逆流冷卻塔不如橫流塔容易接近）。當從塔頂噴水時，它們還會發出更多噪音并且往往會向下移動得更遠。

3.誘導通風

誘導通風是一種機械通風，利用塔頂的大風扇將空氣抽到天花板。雖然風扇比強制通風塔上使用的風扇大，但它使用更小的電機來產生相同的水冷能力。在引風的幫助下，空氣緩慢進入冷卻塔并快速離開。這降低了空氣再循環的風險，而空氣再循環會降低冷卻過程的效率，因為離開塔的空氣溫度更高。

4.強制通風

“強制通風”是一種機械通風，在塔的底部或側面使用一個或多個風扇將空氣驅入冷卻系統。這種空氣快速進入并緩慢排出，這增加了再循環的風險。由于該風扇暴露在進入的空氣中（溫度較低），因此出現凍結溫度問題的風險也更大。但是，強制通風會產生更多靜壓，這使其更適合密閉（有時是室內）空間。

5.自然通風

自然通風利用冷卻塔的結構和空氣密度的原理，產生自然氣流。自然通風冷卻塔是高大的雙曲面結構，通常用于發電廠。當空氣進入??冷卻塔時，它會變得更熱、更潮濕，并像煙霧通過煙囪一樣自然地通過塔上升。

6. Fan Assisted Natural Draft

Fan Assisted Natural Draft 看起來很像強制通風裝置，但它不依賴一個或多個風扇推動空氣通過冷卻塔。風扇幫助空氣循環進入塔內，但該系統主要利用建筑和空氣密度的變化來產生氣流。

7.組裝方法

雖然冷卻塔有許多不同的配置，但它們的實際建造方式主要有兩種：在工廠或現場建造。每個都為特定情況提供優勢。

8.工廠組裝塔

一些冷卻塔在工廠組裝在一起，然后運送到需要的地方。這些預組裝單元很方便，但容量較小——畢竟它們必須裝在卡車上。由于它們的尺寸，它們更常用于食品加工廠、酒店和其他不像發電廠那樣產生熱量的設施。 （它們在 HVAC 系統中很常見。）由于封裝冷卻塔通常用于住宅區，因此它們往往更強調降噪功能，例如重力供水分配系統或引風，但它們可以配置為滿足您設施的需求。

9.現場安裝的塔

產生更多熱量的設施通常需要比制造商預組裝和運輸容量更大的塔。出于這個原因，發電廠、煉油廠、鋼鐵加工廠和其他大型工業設施都使用現場安裝的塔，塔的大小可根據需要而定。制造商通常提供現場組裝冷卻塔的勞動力和專業知識。

6.為什么冷卻塔要用那么多水？

大多數冷卻塔都靠水運行。一些冷卻塔使用大量的水。

根據建筑物或工藝的冷卻需求，冷卻塔的大小決定了用水量和它可以提供的熱量。冷卻塔使用噸位作為等級。一般來說，噸位越大，冷卻塔使用的水就越多。

閉式冷卻塔不斷地向裝有熱水的管道內噴水，使熱量從管道內的熱水傳遞到管道外的冷水中。噴灑的水永遠不會進入您的供水系統（這就是為什么它們也被稱為閉路冷卻塔）并且需要不斷補充。

濕式冷卻塔使用蒸發冷卻并將熱水暴露在室外空氣中，因此當蒸汽和水滴從塔頂逸出時，您的系統會通過蒸發和漂移不斷失去水分。此外，當水蒸發時，它會留下礦物質并增加它們在供水中的濃度，如果無人看管，可能會對您的冷卻塔和其他設備造成傷害。為了解決這個問題，濕式冷卻塔還會從您的系統中去除一些水。如前所述，這種水稱為排污或排放。

濕式冷卻塔為了彌補這三種方式的失水，使用較多。濕式冷卻塔不斷添加淡水（稱為補充水），以確保始終將相同數量的水返回給您的供水系統。補給水的量必須等于你的蒸發+漂移+排污。

7.冷卻水塔常見問題

冷卻水塔是水管理系統的重要組成部分。如果單個組件停止工作，它會顯著降低您有效散熱和保持設備或設施涼爽的能力。當您的冷卻塔工作效率較低時，它會消耗更多的電力并花費更多的錢。這些問題還可能迅速演變成災難，擾亂您的工業流程并損壞或毀壞您的機器。

因此，熟悉冷卻塔可能遇到的問題以及維護它們的方法很重要。

1.結垢

當鈣、鎂、二氧化硅和氯化物等礦物質在冷卻塔中堆積時，會形成水垢層。這在使用蒸發冷卻的開路冷卻塔中更為常見，因為水（及其含有的礦物質）會與熱交換表面接觸。除垢必須定期進行，否則您的系統必須更加努力地工作以傳遞熱量。避免結垢的一個關鍵方法是確保水以適當和連續的方式流入系統。如果補給水堵塞或阻塞，低水流量會很快導致冷卻介質結垢和損壞。

2.污染

由于濕度和礦物質濃度高，冷卻塔可能成為有害細菌的滋生地，這些細菌可能會損壞設備或降低設備效率。在冷水盆中，您有時會發現一層薄薄的細菌。這種“生物膜”抑制了傳熱過程，從而降低了塔的效率。發生這種情況時，您需要讓專家采集水樣，然后用氯沖洗水以去除供水中的細菌。您將重復此過程，直到所有細菌都消失，否則它會卷土重來。

3.結垢

當水和外部空氣通過您的冷卻塔時，它會將污垢、碎屑和灰塵引入您的填料中。當它堆積時，它會堵塞您的填充材料并阻止水按照設計的方式流動。這會產生竄流，導致在低溫下結冰，但至少會降低冷卻水塔的效率。

4.結冰

在極冷天氣下運行的冷卻水塔有結冰的風險。當冰形成時，它會增加塔的重量。太多的冰會破壞塔的結構完整性，甚至導致它完全倒塌。為防止結冰，重要的是要持續監控塔的熱量、使用變速電機并保持水按設計流經填料。雖然您的冷卻塔是為冷卻水而設計的，但使用盆式加熱器對于防止冷水結冰很重要。

5.腐蝕

當鈉和其他礦物質通過您的管道時，它們會逐漸分解金屬。這在流體冷卻器等閉路冷卻塔中是一個更大的問題，在這些冷卻塔中更難及早發現腐蝕。管道腐蝕會導致冷卻塔或供水的其他部分發生泄漏。管道上的保護襯里可以防止腐蝕，從而延長其使用壽命，但您也可以在水處理中添加化學品或增加水的 pH 值平衡。

6.泄漏

泄漏通常很難發現，這意味著它們可能非常昂貴。想象一下在一天的運行過程中會泄漏多少水，以及您的冷卻塔可能需要抽多少水來補償泄漏。您應該定期檢查您的泳池浮子水位和系統閥門 - 不要等到您每月的水費賬單才發現您已經漏掉了數千加侖的水！ （看看這家公司泄漏多少錢。）

7.水流損失

結垢、腐蝕、凍結和其他問題可能導致水流損失，因為水沒有按設計泵入或流經冷卻塔。水流中斷會導致重大災難，例如設備緊急停機、碳氫化合物泄漏，甚至在機器沒有足夠的冷水循環時發生火災。如果您沒有及時捕捉到它，水流損失可能會對您的一些最昂貴的設備造成無法修復的損壞。它還不可避免地會擾亂您的常規工業運營，因為您必須執行計劃外維護或完全更換主要設備。

冷卻塔制造商的水管理系統不僅可以檢測泄漏，還會在發生泄漏時通知您水流不正常。這些早期警告之一可以為您節省數千美元，防止損壞和浪費時間。

8.如何降低冷卻塔維護成本

冷卻塔是大多數建筑物、工業過程和主要 HVAC 系統的關鍵組成部分。它們是高效的，但隨著它們通過的水量增加，它們的維護成本也很高。有些配置的成本效益不如其他配置——例如，強制通風和加壓水分配系統需要更多電力——但都需要定期維護才能有效運行。

但是，如果您有濕式冷卻器或流體冷卻器，則可以通過跟蹤冷卻塔的用水量來減少公司的水費。您水費的一部分是下水道費，假設您設施使用的所有水都排入下水道。但是對于使用蒸發冷卻的冷卻塔，冷卻塔使用的大部分水都不會排入下水道，而是排放到大氣中。

只要您定期記錄流經冷卻塔補給管線和排水管線的水量，您的供應商可能會為您報銷部分下水道費用。您可以派人到附近手動記錄水表的數字。但是通過深圳冷卻塔制造商的智能水管理平臺，我們的技術從您的水表上傳實時數據，這樣您就可以自動讀取每條線的水量，您可以在我們的分析軟件中輕松訪問這些數據。

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