冷却塔的类型及特点分析

1.通风式冷却塔

通风式冷却塔有两种：

1）自然通风冷却塔（双曲线型塔）。起初这类塔用于大型发电装置，被加热、加湿的空气与周围空气存在密度差，空气被诱导入塔内。

2）机械通风冷却塔。风机可设在空气入口侧或出口侧，水自上而下而空气可自下而上（逆流式），或水平方向流入（横流式）。

图10-4为较大型的机械通风逆流式冷却塔，一般是多格（座）塔连成一排，每格塔成正方形或矩形，从两面进风。只有在单个塔时才做成圆形，如制冷系统中（水量小于1000t/h）的玻璃钢冷却塔。

图10-4 机械通风逆流式冷却塔

1—风机 2—收水器 3—配水系统 4—填料 5—百叶窗式进风口 6—冷水贮槽

热水通过上水管进入冷却塔，通过管式配水系统3，使热水洒到填料4上，穿过填料，落入塔底贮槽，冷却后的水可重复使用。空气从进风口5进入塔内，穿过填料下的雨区，与热水成相反方向（逆流）穿过填料，通过收水器2、风机1，从风筒排出。

淋水密度一般为q_m=12～16t/（m²·h）。过大的淋水密度，气流阻力会急剧增加，引起阻塞现象。通过填料断面的风速一般为w=2.2～3.0m/s，不宜过大，否则会带来大的风吹损失及阻力。2.8m/s风速会将直径0.5mm水滴吹走，薄膜式填料风速可以大一些，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一般取0.5～0.6为宜。

图10-5为机械通风横流湿式冷却塔，用风机来抽风，一般填料处迎风面风速取w=2.2～3.0m/s。配水用池式，为保证水深比较均匀，配水盘可以分多格，盘底打孔，大塔再装喷嘴将热水洒向填料，然后流入底部水池。淋水密度一般为q_m=30～40t/（m²·h），大者可达q_m=50t/（m²·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，倾角可较薄膜式填料倾角再大4°～5°。200t/h以下小型塔薄膜填料形状改进后，填料可不倾斜。进风口安装百叶窗，百叶面与水平夹角取45°～60°。

图10-5 机械通风横流湿式冷却塔(www.xing528.com)

图10-6为多台风机机械通风冷却塔，即一座塔上安装多台风机，用于横流式冷却塔，亦可用于逆流式冷却塔。这种塔的优点是占地少、投资少，包括低的建筑费用及管理费用。风机之间对热羽流有相互促进作用，因而羽流上升高度大，不易形成热空气向进风口回流。

2.喷射式冷却塔

图10-7为一种喷射式冷却塔，热水通过压力喷嘴喷向塔内，成为散开的喷流体，同时将大量常温空气带入塔内。热水通过蒸发和接触传热，将热量传给空气，冷却后的水落入集水池。这种塔同样可以装有填料，但不用风机，因而没有风机噪声。

3.干湿式冷却塔

它是将常规冷却塔的蒸发部分和翅片管换热器的干表面结合起来（串联或并联）的冷却塔，用于减少雾气和节约水资源。在比较冷的天气下，被冷却塔排放的热湿气流密度特别大，在有些装置中为避免道路、桥梁及周围建筑的能见度低，排放该气流受到限制。

图10-6 多台风机机械通风冷却塔

1—淋水填料 2—配水装置 3—除水器

图10-7 喷射式冷却塔

此类塔往往带一小型空冷部件，以减少排出气流的相对湿度，从而使其产雾的可能性减至最小。相反，节水型冷却塔则需要一个大的空冷部件实现节约用水，在周围环境温度降低的情况下，有些设计能将所有的热负荷由非蒸发型空冷换热器带走。