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简要了解冷却塔

冷却塔基本上属于热交换设备系统 ， 进行热交换的两种介质即：水和空气；整个过程是接触散热和蒸发散热共同作用使水冷却 ， 该过程即：蒸发冷却过程 。
接触散热（热传）-由于水和空气接触时存在温度差 ， Tw＞Ta ， 空气带走水的一部分热量 ， 使水温下降；
蒸发散热（质传）-由于水的表面蒸发形成的水蒸气不断向空气中扩散 ， 同时把水的汽化潜热带入空气 ， 水蒸发吸热使剩余的水温降低 。
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相关专业术语：
1.干球温度-在当地气温条件下 ， 用普通的干球温度计所测的空气温度 。
2.湿球温度-在当地气温条件下 ， 用湿球温度计所测的空气温度 。 湿球温度计是将一般温度计的感温球部位用湿纱布包裹 。
3.逼近度-冷却塔出水温度与湿球温度之差 。 该差值至少大于2℃ 。
4.热负荷-冷却塔所能去除的热量 ， 单位：Kcal 。
5.水的比热容-规定将1Kg的水 ， 温度升高1℃所需的热量定位4.19KJ；单位：4.19KJ/Kg.℃或1Kcal/Kg.℃ 。
6.循环水量-单位时间内的循环水流量；单位：m3/hr、LPM、GPM等
7.淋水密度-单位时间内通过每平方米淋水填料水平断面的水流量；
8.飘水率-单位时间内从除水器漂出的水量与进塔水量之比；
9.气水比-进塔干空气质量与进塔冷却水质量之比；
40.耗电比-电机实际功率与循环水量的比值；单位：KW/m3.hr
国标要求空调塔耗电比≤0.04；工业塔耗电比≤0.06 。
热量的单位换算：
热量：当温度不同的两个物体接触时 ， 两者的温度逐步趋于一致 ， 发生了热量转移 ， 此时物体所放出或吸收的能量即热量 。 国际单位：KJ和J ， 工程实际中常用的有Kcal、BTU(britishthermalunit)等 。
1Kcal=4.19KJ；1Kcal=3.969BTU；1Kw=860Kcal/hr；1USRT=3024Kcal/hr；1日本冷冻顿=3320Kcal/hr；1HP=0.746Kw 。
在37-32-27℃温度条件下 ， 1RT=13LPM ， 根据热量计算公式：Q=c·m△T=1kcal/kg℃×13×0.06m3/hr×1000kg/m3×5℃=3900Kcal/hr 。
压力单位换算：
1mmH2O=9.81Pa=1kgf/m2；1mmHg=133.3Pa=13.6kgf/m2；
1kgf/cm2=0.1MPa；1MPa=1000KPa=106Pa 。
根据以上关系可计算得：1个标准大气压1.01325×105Pa相当于10米高水柱 ， 760mm高汞柱 。
冷却塔的分类及结构：
冷却塔的作用：将携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到大气 。
2.冷却塔的分类：
A：按通风方式：自然通风和机械通风；
B：按水与空气的流动方向：逆流式、横流式和混流式；
C：按水与空气接触方式：湿式、干式和干湿式三种；
D：按用途：空调用冷却塔和工业用冷却塔；
E：按噪音级别：普通型（P）、低噪音型(D)、超低噪音型(C)；
F：按填料淋水装置：薄膜式和点滴式 。
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冷却塔按形式分为逆流式 ， 横流式 ， 引射式及蒸发式(闭式)冷却塔 。 按外形分为圆形与方形 。
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逆流式冷却塔：
(1)进风与出风口具有较大的高差 ， 因而进出风不易短流 ， 能保证吸入空气温度较低 。
(2)逆流塔的热交换效率是最高的 。
(3)圆形逆流塔的进风百叶可沿圆周布置 ， 方形塔也可在四周布置 ， 因此进风较均匀 ， 冷却效果好 。
(4)外形尺寸上 ， 圆形塔直径比同样性能的方形塔大 ， 边长也更大一些 ， 由于这些原因 ， 受占地面积限制圆形塔的使用场合受到一定影响 。
横流式冷却塔：
横流式冷却塔的热交换效率不如逆流塔 。 进风与出风口的高差也比逆流塔小得多 ， 如果出风口处受到某种气流或其他物体的影响和阻碍 ， 会使进风与出风出现短流现象 。 另横流塔进水口一半在塔体顶部 ， 因此通常要求塔上方有水平干管 ， 管道布置稍有困难 。
引射式冷却塔：
取消了冷却风机,而采用高速的水通过喷水口射出 ， 从而引射一定量的空气进入塔内进行热交换而冷却 。 没有风机等运转设备 ， 可靠性高 ， 稳定性好 ， 噪声比其他类型的冷却塔低 。 缺点是设备尺寸偏大 ， 造价相对较贵 。 同时 ， 由于射流流速的要求 ， 它需要较高的进塔水压 。
蒸发式冷却塔(闭式冷却塔)：
冷却水系统为一全封闭系统 ， 对水质的保证性能较好 ， 不易被污染 ， 杂质也不会进入冷却水系统中 ， 另一个优点就是在室外温度较低时(过渡季节)可以把它当成一个蒸发冷却式制冷设备 ， 使冷却水直接当做空调系统的冷却水使用 。 从而减少机组的运行时间 。 但其电耗大 ， 进塔水压要求较高 。
冷却塔的主要组成部分：
传动系统：电机、减速机、风机 。
布水系统：例如旋转布水器；固定散水头；散水槽、分水板；塔体及支架、风筒、收水器、填料、雨区、集水池、导风板等几部分组成 。
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各部分简介：（按由上到下的顺序）：
a:电机：常用的电机防护等级为：IP54 。 电机特殊即所谓的：变频、双速、防护等级大于IP54等几种情况 。
b:减速机：皮带和齿轮两种；根据用户要求二者可以互换；
c:风机：风机可分为轴流式和离心式 ， 一般用的均为轴流式 。 常用的风机有FRP和铝合金两种材质 。
d:风胴：在风机进口处有一个收缩段将塔体和风机相连 ， 该收缩段即所谓的风胴；
材质：FRP（纤维增强复合材料）
作用：Ⅰ：减小气流出口的动能损失；
Ⅱ：防止从冷却塔排出的湿热空气重新流回塔的进风口进入塔内 。
e:收水器：即PVC挡水帘 ， 飘水率达到万分之五以下；
f:布水系统：比较KST、KFT、KH布水系统的区别；
g:填料：填料是冷却塔的重要组成部分 ， 其所产生的温降占整个塔温降的60%-70%；
根据水温的不同可分为：
聚氯乙烯（PVC）：≤45℃（常温、中温塔使用）；
氯化聚氯乙烯（CPVC）：45℃～65℃(高温塔使用)；
聚丙烯（PP）：65℃～80℃；
木材填料（WOOD）：65℃～100℃ 。
冷却塔常、中、高的温度划分范围：
常温塔：≤40℃；
中温塔：40℃＜℃≤45℃；
高温塔：45℃＜℃≤65℃ 。
冷却塔的运行：
由工艺程序或空调系统所产生的热水分布到填料上 。
风机将环境空气通过填料上的水滴（点滴填料）或水膜（薄膜填料） 。
水中的热量通过显热和潜热热交换传递到空气中 。
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空调系统冷却塔的设计选型：
1、冷却塔台数与制冷主机的数量应一一对应 ， 可以不考虑备用；
2、冷却塔的能力大多数为标准工况下的出力（湿球温度2 ， 冷却水量32℃/37℃) ， 由于地区差异 ， 夏季湿球温度会不同 ， 应根据厂家样册提供的曲线进行修正 。 湿球温度可查当地气象参数获得 。
3、当无冷却塔修正曲线时 ， 可以按冷却水流量附加一定余量 。 如冷却塔的水流量=冷却水系统水量×(1.2～1.5)；
4、冷却塔与周围障碍物的距离应为一个塔高 。
举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h ， 当地湿球温度28℃ ， 冷水进出温度32℃/37℃ ， 那么冷却塔的冷却水量=160×1.2=192m3/h ， 根据就近原则 ， 选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h冷却塔 。
塔群的布置：
冷却塔成群布置时 ， 除可能影响进风量外 ， 还会造成塔之间的相互干扰 ， 此时需考虑热气流的回流和塔间干扰两种情况：
回流-当机械通风冷却塔运行时 ， 从冷却塔排出的湿热空气 ， 一部分又回到塔的进风口重新进入塔内 ， 即回流现象 。
干扰-进塔空气中掺入了一部分从其它冷却塔排出的湿热空气；
为了防止以上两种现象带来的负面影响 ， 理论上塔之间的间距L＞2H ， 此时塔的进风量才会基本保持不变 ， 而实际生产安装时 ， 塔之间间距L＞4倍的进风口高度即可 。
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自然通风逆流冷却塔：
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机力通风冷却塔：
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横流式冷却塔：
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【简要了解冷却塔】本文来源于互联网 ， 暖通南社整理编辑 。


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