什么是冷却塔，它如何工作？
冷却塔是利用水的蒸发或气流从工业设备和空调系统中去除多余热量的结构。它们对于发电厂，工厂，精炼厂，加工厂，旅馆和其他依靠水循环排散建筑物或机械的热量的设施至关重要。冷却塔具有多种配置，因此它们可以适应每个设施的冷却需求和地理位置。在本指南中，我们将探讨您需要了解的有关冷却塔的关键方面，包括：
冷却塔如何工作
什么是“冷却塔填料”及其作用
冷却塔类型
为什么冷却塔要用那么多水
冷却塔维修
如何降低冷却塔的维护成本
首先，让我们看看它们如何使您的设备和设施保持凉爽。
一、冷却塔如何工作？
每个冷却塔执行相同的基本过程：热水进入，冷水出来。传热方法取决于您的设备使用的冷却塔类型，但是许多基本原理和功能是相似的。
湿式冷却塔（也称为开式冷却塔）是最常见的一些，它们的工作方式如下：
管道将来自工业机械或空调系统的热水注入冷却塔。
热水排放或喷入“溢出区域”，其中一些蒸发，其余部分收集在水池中，从而降低了塔中水的整体温度。
空气从诱导通风，强制通风或自然通风在冷却塔中循环，从而冷却未蒸发的水。
塔底部的冷却水池将再循环回您的工业设备或空调系统。
在整个过程中，湿式冷却塔会以三种方式失水：蒸发，漂移（也称为“风阻”）和排污（也称为“排出”）。然后，将这些损失的水替换为补充水。
湿式冷却塔通过蒸发冷却减少热量。随着热水的蒸发，它散布到大气中而不是再循环到您的系统中，因此水虽然损失了，但总体水温却下降了。
当空气流过冷却塔时，一些水从冷却塔中吹出，因此会因漂流而损失一些水。
当水蒸发时，它会留下任何所含矿物质，例如钙，镁，氯化物和二氧化硅。这增加了剩余水中这些矿物质的浓度。如果未解决，则可能导致冷却塔腐蚀或堆积，从而降低其效率和使用寿命。因此，湿式冷却塔还包括一个用于除水的系统，该组件被称为“排污”或“排污”。
显然，如果这个过程持续不断地进行下去，您最终将失去所有水。因此，湿式冷却塔还需要稳定补充新鲜的补给水，这相当于蒸发+漂流+排出造成的水分损失。
那其他冷却塔呢？
蒸发冷却并不是冷却塔排出多余热量的唯一方法。闭路冷却塔将工业过程中的水留在管子中，用较冷的水喷淋管子，并使用风扇帮助传递热量。这样可以保护您的水免受冷却塔或补充水的潜在污染。
二、什么是“冷却塔填料”？
“冷却塔填料”是一种旨在增加水到达溢出区域时的表面积的材料，通常通过迫使水流过或流过冷却塔填料物来增加其暴露在空气中的时间（有点像海绵或倾斜的瀑布）。某些冷却塔填料材料更有可能从水中收集灰尘，灰尘和矿物质，因此水质，您的环境和您的需求会影响最适合您情况的冷却塔填料类型。
您有时可能会听到被称为“飞溅冷却塔填料”或“薄膜冷却塔填料”的冷却塔填料。这描述了冷却塔填料物与水相互作用的主要方式。薄膜冷却塔填料是一块材料（例如PVC），它迫使水扩散成薄膜。飞溅冷却塔填料物会扰乱水流，防止其飞溅。两种材料都可以增加热水与空气的接触并改善冷却效果。
三、冷却塔的类型
对冷却塔进行分类有点复杂。单个冷却塔可能具有多个分类，并且同一分类通常有多个名称。请务必记住，每个类别或类别都涉及冷却过程的特定方面。
每种类型的冷却塔对于您的水管理系统都有优缺点，并且是针对特定应用而设计的。为了指导您了解不同的分类和类别，我们将冷却塔的类型分为：
他们使用的传热方法
他们使用的气流过程
组装方法
传热方式
您可能会听到冷却塔被它们使用的传热方法所指：湿，干，流体，闭路，开路。这就是所有的意思。
湿（或开路）冷却塔
湿式冷却塔，也称为开式冷却塔，主要使用蒸发冷却来除热。水会排入或喷入溢出区域，该区域可能会或可能不会使用冷却塔填料材料来增加蒸发和冷却。蒸发冷却需要用补充水代替损失的水。
之所以称为“开路式”塔，是因为冷却过程发生在“水路”内。水从您的机器流入冷却塔，然后流回您的机器。
流体冷却器
流体冷却器是一种闭路冷却塔。之所以称为“闭路式”塔，是因为冷却过程是在外部进行的，而无需直接接触水或将其暴露在空气中。热水仍然通过管道转移到冷却塔，但是当热水进入冷却塔时，它仍保留着某种形式的管道。然后，液体冷却器用冷水喷洒此管道，并使用机械通风来增加冷却。
闭路冷却塔不依靠蒸发加热或将水暴露在露天环境中，因此在您的供水中没有水的流失。
干式冷却塔（或风冷冷凝器）
干式冷却塔是另一种闭式塔。它们的功能类似于液体冷却器，但无需在管道上洒水，这意味着该冷却塔完全不会损失或用水。这些塔依靠气流（机械通风或自然通风）来冷却管道。这允许热量从热水传递到管道，然后再传递到空气。
干式冷却塔最适合缺水，昂贵或对环境过于重要的干旱地区的设施。
混合冷却塔
混合冷却塔用途广泛，可以在干冷和湿冷之间切换。这样可以防止设施在水的可获得性或成本随季节而急剧变化的气候中依赖于水基冷却。
气流系统
冷却塔有时通过气流和水流之间的相互作用来称呼：错流和逆流。也可以通过它们用来产生气流的方法来称呼它们：机械通风，诱导通风，强制通风，自然通风和风扇辅助的自然通风。
这些类别的含义如下。
横流冷却塔
横流式冷却塔将热水收集在塔顶的水盆中，然后使用重力分配的方式将其排放到冷却塔填料材料中。当水通过冷却塔填料物时，空气垂直于水流水平流动。水流下，空气流过，因此产生了横流。
由于横流塔依靠重力将热水分散到冷却塔填料材料中，因此它们简化了可变流量，并可以轻松地适应“低流量”事件，同时仍然均匀地分配水。分布不均会在冷却塔填料材料中形成通道，水在其中以固定流的形式流动，并且在寒冷的天气中冻结或因矿物质沉积而结垢的风险更大。
这些塔通常具有更大的通风空间（空气流过的区域），因此它们更易于进行维护。在横流式冷却塔中，专家们有足够的空间来操纵和检查您的冷水盆，除水器和其他关键组件。他们甚至可能具有全尺寸检修门和机械平台，用于在风扇，变速箱和其他难以触及的零件上进行工作。
也许最重要的是，重力供料分配系统使您可以使用较小的泵，并且所需的维护更少，因此，横流式冷却塔的成本往往较低（无论是最初的还是长期的）。
逆流冷却塔
逆流冷却塔从冷却塔填料材料下方吸入空气并将其垂直引导，因此空气向上流动而水向下流动，因此形成逆流。由于空气从塔中向上流动，因此您不能依靠重力来分配热水，逆流冷却塔使用加压喷嘴将水喷到填料上。
逆流式冷却塔的主要优点是效率更高且占用的空间较小（与具有相同冷却能力的横流式冷却塔相比）。加压喷雾系统将水分解成更细的水滴，因此更容易冷却。他们还可能为您提供更多冷却塔填料材料的选择，而这可能是您的水质要求的。
不利的一面是，尽管效率更高，但由于与增压水分配系统（喷嘴）相关的泵需求和维护需求较大，逆流冷却塔的成本实际上更高。此外，当水流量低时，它会破坏喷嘴的喷雾，导致冷却塔填料材料分布不均和窜流，从而增加了在寒冷天气下结冰或因高矿物质浓度结冰的风险。因此，定期维护变得至关重要，问题也更难发现（因为逆流冷却塔不如横流冷却塔容易接近）。当水从塔顶喷出时，它们还会产生更多的噪音，并且跌落的距离更远。
诱导吃水
“引风”是一种机械风，它在塔顶使用大型风扇将空气吸向天花板。风扇比您在强制通风塔上使用的风扇大，但它使用的是较小的电动机，可以产生相同的水冷能力。由于产生了通风，空气缓慢进入冷却塔并迅速排出。这降低了空气再循环的风险，这使冷却过程的效率降低，因为离开塔架的空气温度更高。
强制通风
“强制通风”是一种机械通风，它在塔架底部或侧面使用一个或多个风扇将空气驱入冷却系统。空气迅速进入而缓慢排出，这增加了再循环的风险。由于此风扇暴露在进入的空气中（温度较低），因此也更容易出现冻结温度问题。但是，强制通风会产生更多的静压，这使其更适合于狭窄（有时是室内）的空间。
自然吃水
自然通风利用冷却塔的结构和空气密度原理来产生自然气流。自然通风的冷却塔是高耸的双曲面结构，通常在发电厂中使用。空气进入冷却塔时，空气变得越来越热和潮湿，并像烟囱中的烟一样自然地从冷却塔中升起。
粉丝辅助自然吃水
风扇辅助的自然通风看起来很像强制通风设置，但是它并不依靠风扇来推动空气通过冷却塔。风扇有助于将空气循环到塔中，但是系统主要使用建筑和空气密度的变化来产生气流。
四、冷却塔安装方法
虽然冷却塔有许多不同的配置，但实际上它们的构建主要有两种方式：在工厂或现场。每一种在特定情况下都具有优势。
工厂组装的塔
一些冷却塔在工厂组装在一起，然后在需要的地方装运。这些预组装的装置很方便，但容量较小-毕竟它们必须安装在卡车上。由于体积大，它们更常用于食品加工厂，旅馆和其他发热量不如发电厂的设施。 （它们在空调系统中非常常见。）由于打包式冷却塔通常用于居民区，因此它们倾向于更加重视降噪功能，例如重力供水系统或引水，但它们可以进行配置以满足您设施的需求。
现场架设的塔
产生更多热量的设备通常需要比制造商可以预组装和装运的塔更高的容量。因此，发电厂，炼油厂，钢铁加工厂和其他大型工业设施都使用现场安装的塔，塔的大小可以根据需要而定。制造商通常会提供劳动力和专业知识以在现场组装冷却塔。
五、为什么冷却塔要用那么多水？
大多数冷却塔都用水来运转。一些冷却塔用水很多。
取决于建筑物或过程的冷却需求，冷却塔的大小决定了使用多少水并可以提供散热。冷却塔使用吨位作为额定值。通常，吨位越大，冷却塔将使用更多的水。
液体冷却器会不断向装有热水的管道上喷水，因此热量会从管道内的热水传递到管道外的冷水。喷洒的水永远不会进入您的供水系统（这就是为什么它们也被称为闭路冷却塔）的原因，并且不断需要对其进行补充。
湿式冷却塔使用蒸发冷却并将热水暴露在露天环境中，因此当蒸汽和水滴从塔顶逸出时，系统会不断通过蒸发和漂移而流失水分。此外，当水蒸发时，它会留下矿物质并增加其在供水系统中的浓度，如果不加处理，这可能对冷却塔和其他设备有害。为了解决此问题，湿式冷却塔还会从系统中除去一些水。如前所述，这种水称为排污或排水。
为了补偿湿式冷却塔失水的这三种方式，需要更多的方法。湿式冷却塔不断添加淡水（称为补充水），以确保始终有相同量的水返回您的供水。补充水的量必须始终等于蒸发量+漂移量+排污量。
六、冷却塔的常见问题
冷却塔是您的水管理系统的重要组成部分。如果单个组件停止工作，则可能会大大降低您有效排热并使设备或设施保持凉爽的能力。当您的冷却塔工作效率降低时，它会消耗更多功率并花费更多钱。这些问题也可能迅速造成灾难，干扰您的工业流程并损坏或毁坏您的机械。
因此，重要的是要熟悉冷却塔可能遇到的问题以及维护这些冷却塔的全部工作。
缩放比例
随着冷却塔中钙，镁，二氧化硅和氯化物等矿物质的堆积，它会形成称为“水垢”的层。这在使用蒸发冷却的开路冷却塔中更常见，因为水（以及其中所含的矿物质）与您的热交换表面接触。必须定期清除结垢，否则系统必须更加努力地传递热量。避免结垢的关键方法是确保水适当且连续地流入系统。如果补充水受阻或阻塞，水流量低会迅速引起水垢并损坏冷却介质。
污染
由于它们的高湿度和矿物质含量，冷却塔可能成为有害细菌的温床，有害细菌会损坏或降低设备的效率。在冷水盆中，有时可能会发现一层细菌薄膜。这种“生物膜”抑制了传热过程，使塔的效率降低。发生这种情况时，您需要专家来取样水，然后通过用氯冲洗来清除供水系统中的细菌。您将重复此过程，直到所有细菌消失，否则细菌将再次消失。
结垢
当水和外部空气通过冷却塔时，可能使污垢，碎屑和灰尘与冷却塔填料物接触。随着积聚，它会堵塞您的冷却塔填料材料，并防止水流过其设计方式。这会形成通道，导致低温冻结，但至少会降低冷却塔的效率。
冷冻
在极端寒冷的天气中运行的冷却塔可能会结冰。随着冰的形成，它会增加塔的重量。过多的冰块可能会损坏塔架的结构完整性，甚至导致其完全坍塌。为防止结冰，重要的是要不断监测塔的热量，使用变速电动机，并确保水流过填料。即使您的冷却塔是用来冷却水的，但配备水盆加热器对于防止冷却水结冰也很重要。
腐蚀
当钠和其他矿物质通过管道时，它们会逐渐分解金属。在闭路冷却塔（例如流体冷却器）中，这是一个更大的问题，因为在冷却塔中较难发现腐蚀。管道腐蚀会导致冷却塔或供水的其他部分漏水。管道上的保护性衬里可以防止腐蚀，从而延长其使用寿命，但是您也可以在水处理中添加化学药品或增加水的pH平衡。
漏水
漏水通常很难发现，这意味着它们可能非常昂贵。想象一下，一天的运行中会有多少水漏水，以及冷却塔可能需要泵送多少水以补偿漏水。您应该定期检查水盆浮标和系统阀门-不要等待每月的水费账单，以了解由于漏水而损失的水量高达数千加仑！ （查看这家公司的一次泄密成本是多少。）
你知道吗？
水管理解决方案将数据从您的水网络实时上传到云端。如果发生异常活动，我们的分析工具将向您发送警报和可行的指导。您会立即知道与冷却塔相关的问题，并采取下一步措施来解决该问题。
水流损失
结垢，腐蚀，结冰和其他问题会导致水流损失，在这种情况下水不会按照设计的方式泵入或流过冷却塔。水流损失可能会导致重大灾难，例如设备紧急停机，碳氢化合物漏水，甚至在机器没有足够的冷水循环通过时引发火灾。如果您没有足够快地检测到它，那么水流损失可能会对您一些最昂贵的设备造成无法弥补的损害。这也不可避免地打乱了您的常规工业操作，因为您必须执行计划外的维护或直接更换主要设备。
七、如何降低冷却塔的维护成本
冷却塔是大多数建筑物，工业流程和主要空调系统的关键组成部分。它们的效率很高，但是要消耗大量的水，因此维护成本也很高。某些配置的成本效益不如其他配置（例如，强制通风和加压水分配系统需要更多的功率），但是所有配置都需要定期维护才能有效运行。
但是，如果您使用湿式冷却塔或液体冷却器，则可以通过跟踪冷却塔使用的水量来降低公司的水费。您的水费单的一部分是下水道费，该费用假定您设施使用的所有水都被排入下水道。但是，在使用蒸发冷却的冷却塔中，冷却塔所消耗的大量水从未进入下水道，而是排放到大气中。
只要您定期记录冷却塔的补给和取水管线中流过多少水，您的提供者就很可能会偿还部分下水道费用。您可以派人到附近手动记录水表中的数字。但是，借助江苏冷却塔厂家的智能水管理平台，我们的技术可以从您的水表上传实时数据，因此您可以自动读取每条管道的水量，可以方便地在我们的分析软件中进行访问。
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