冷却塔的分类及特点介绍

冷却塔的分类及特点介绍

目前在使用的冷却塔主要类型，分类如下：

A、按通风方式分分有： 自然通风冷却塔；机械通风冷却塔；混合通风冷却塔。

B、按热水和空气的接触方式分有：湿式冷却塔；干式冷却塔；干湿式冷却塔。

C、按热水和空气的流动方向分有：逆流式冷却塔；横流（交流）式冷却塔；混流式冷却塔。

D、按照形状分为有：圆形冷却塔；方形冷却塔。

间接空冷系统与常规的湿冷系统基本相仿，不同之处是用空冷塔代替湿冷塔，用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统，循环水采用除盐水。间冷水与空气是各自分开的，湿冷水与空气是直接接触的。

几种常用冷却塔按流动方向主要性能比较：

冷却塔是使水与空气接触产生热交换，依靠水的液态一气态转换过程中蒸发的热量来达到降温目的的设备。

目前公共建筑中常用的中小型冷却塔主要有逆流式、横流式两大类：

(1)逆流式塔的冷却水与空气逆向接触，通过布水器散水，水滴飞溅大对周围环境不利

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影响较大；塔体内部散热材体为封闭式设计，清洁保养难度大，甚至在更换时要拆散大部分塔体；由于配水系统阻力大且塔体比横流式高，故相对噪声要大过横流式，在对安静有较高要求的场合应谨慎选用。

(2)横流式塔为重力式散水，散水阻力小，填料用量大，占地面积较大，但塔体高度低于逆流式；优点是内置检修空间检修方便，清洁保养时不需停机；且低噪音设计噪音小振动小飞溅水少。

冷却塔的设置，既要考虑到冷却效果，也要考虑对建筑物立面及周围景观的影响。从冷却效果角度来考虑，应布置在气流通畅处；周边不应有热源烟气的排放口，如锅炉房、厨房操作间的上层；塔四周应留有足够的空间便于维护检修。冷却塔在为中央空调或工业系统服务、为人们带来清凉时，因其运行时产生的噪声、振动和飘水等因素也对周围环境带来了负面影响，设计人员只有合理选型和布置，并采取适当的防护措施，将其负面影响减至最低程度，才能更好地保护环境。

特点

冷却塔最显著的特点是：不需电力，风机自动旋转，节电100%，节水80%。填料式冷却塔是将需要降温的循环冷却水均匀分布到填料上，通过电机驱动安装在塔顶的轴流风机将周围环境的冷空气抽吸进塔内，冷空气与热水在填料表面进行传质传热，达到降低水温的目的。这种冷却塔，水与空气的接触面积小，填料对空气阻力大、噪音大，能耗相对较大，故障率高，检修量大，维修费用高，使用寿命短，对水质要求高，冷却效果不理想。

各种冷却塔简述

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一，自然通风逆流湿式冷却塔

自然通风逆流湿式冷却塔在我国电力部门使用最多，见图1-2。这种塔的通风筒常采用双曲线型，用钢筋混凝土浇制，其高度已经达170多米。老式的塔筒平面上呈多角形，立面为锥形的，现在已经很少用了。

如图1-2(b)所示，热水由管道通过坚管(坚井)送入热水分配系统。这种分配系统在平面上呈网状布置，分槽式布水、管式布水或槽管结合布水；然后通过喷溅设备，将水洒到填料上；经填料后成雨状落入水池，冷却后的水抽走重新使用。塔筒底部为进风口，用人字柱或交叉支承。空气从进风口进入塔体，穿过填料下的雨区，和热水流动成相反方向流过填料(帮称逆流式)，通过收水器回收空气中的水滴后，再从塔筒出口排出。

塔外冷空气进入冷却塔后，吸收由热水蒸发和接触散失的热量，温度增加，温度变大，密度变小。因此，收水器以

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上的空气经常是饱和或接近饱和状态，其温度要通过计算确定，初步设计时，可取为冷却塔进、出水温的平均值。塔外空气温度低，湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度差异，在进风口内外产生压差，致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力，故称为自然通风。

为满足热水冷却需要的空气流量，塔内、外要有足够的压差，但塔内、外空气密度差

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是有限的，因此自然通风冷却塔个高大的塔筒，填料断面气流速度一般为1.0～1.2m/s，比机械通风冷却塔气流速度要小。

逆流方式冷却效果高，但勇气阻力相对也大，所以填料体积小。填料有点滴式和薄膜式之分，现在大多采用薄膜式填料。这种填料的特点是，水淋过填料时，水的表面积比较固定，在水量增大时其表面积没有发生多大变化，所以其淋水密度不宜太大，一般采用6～8（平方米*h）

在高温，高湿地区，气压较低，形成同样的过塔气量，需要更高的塔筒，所以对建造这种塔不利，自然通风湿式冷却塔建造费用高，运行费用低，随着国际上石油价格的提高，机械运行费用相应增加，自然通风冷却塔就显得更经济，因而被采用的愈来愈多了。

二，自然通风横流湿式冷却塔

这种塔的填料设置在塔筒外，如图1-3所示。热水通过上水管，流入配水池，池底设布水孔，孔距约50cm，下连喷嘴，将热水洒到填料上冷却后，进入塔底水泥，抽走重复使用。空气从进风口水平向穿过填料，与水浒方向正交，故称横流式或交流式。空气出填料后，通过收水器，从塔筒出口排出。

在冷却方式中，逆流式效率最高，顺流式效率最差，横流式居中。由于横流冷却方式效率比逆流式差，所以需要比逆流式的填料体积，但勇气阻力小。因此淋水密度可以加大到15～20t(平方米*h)。横流塔若采用薄膜式填料，则因耗材太多而增加了塔的造价，所以现在多采用点滴式填料。使用点滴式填料的另一个好处是，淋水表面在大水量时有较大的增加，相应地提高了冷却效果。

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这种塔的塔筒内是空的，气流速度可以高一些，因此塔筒直径可以比同容易量的逆流塔小，相应降低了造成价。

这种塔施工场地不互相干扰，有利于施工。运行管理方便，但防冰冻性能不如逆流塔，总造价比逆流塔低，但运行费用高。

三，辅助通风冷却塔

图1-4是一种自然通风和机械通风共同作用的冷却塔。在自然通风逆流式冷却塔底部，加装鼓风机，以辅助塔筒通风，瑞舍吉.考垂公司设计的这种塔，调试为同容量自然通风逆流塔的1/2，底部直径为其2/3，负荷小时可以不开风机。

英国因斯电厂1000mw机组的辅助通风

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冷却塔，见图1-5，塔筒高116.4m，底部直径93.5m，出口直径53m，填料像横流式冷却塔一样，放在塔筒外边，35个轴流风机布置在塔筒和填料之间，风机直径7.9m。填料高13m，进深6米。此塔冷却效果相当于3个同尺寸的自然通风冷却塔，而造价较自然通风塔低15%，但加上30年运行费就不便宜了。

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四，机械通风逆流湿式冷却塔

机械通风逆流湿式冷却塔分鼓风式和抽风式两种。鼓风式塔从塔底部进风口用风机向塔内鼓风，现使用不多，其原理同抽风式，不再介绍。

抽风式塔如图1-6所示，较大型的机械通风逆流式冷却塔，一般是多座(格)塔连成一排，每格塔成正方形或矩形，从两面进风。只有在单个塔时才作成圆形，如一些较小型(水量小于1000t/h)的下班钢冷却塔。

热水通过上水管进入冷却塔，通过槽式或管式配水系统，使热水沿塔平面成网状均匀

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分布，然后通过喷嘴，将热水洒到填料上，穿过填料，成雨状通过空气分配区雨区，落入塔底水池，变成冷却后的水街重复使用。空气从朝见口进入塔内，穿着过填料下的雨区，与热水成相反方向穿过填料，通过收水器，抽风机，从风筒排出。

淋水密度一般为q=12~15t(平方米.h)。过大的淋水密度，尤其在使用薄膜式填料时，会引起阻塞现象，气流阻力突然急剧增加。通过填料断面的风速V=2～2.8m/s。风速也不宜太大，不然会带来大的风吹损失及阻力。2.8m/s风速会将直径0.5mm相当于小斜雨的水滴吹走，薄膜式填料网速可以大一些，点滴式填料则风速应小一些。进风口面积和填料断面面积之比取0.5～0.6为宜。

五，机械通风横流湿式冷却塔

机械通风横流湿式冷却塔(图1-7)的主要原理和自然通风横流冷却塔一样，只是用风机来通风，因此网速可以高一些，一般填料断面风速度取v=2.2～3.0m/s。配水用盘式，为了保证水深比较均匀，配水盘可以分几格，盘底打孔，装喷嘴将热水洒向填料，然后注入底部水池。淋水密度大者可达q=50t/(平米.h)。填料倾斜安装。以保证运行时水不洒到填料外。对点滴式填料，倾角9～11度，薄膜式填料倾角用5～6度。填料调试和深度比值取2～2.5。进风口安装百叶窗，叶片面与水平夹角取45～60度。

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