冷卻塔技術詳解

一、基本簡介

冷卻塔是集空氣動力學、熱力學、流體學、化學、生物化學、材料學、靜、動態結構力學，加工技術等多種學科為一體的綜合產物。水質為多變量的函數，冷卻更是多因素，多變量與多效應綜合的過程。隨著冷卻塔行業不斷發展，越來越多的行業和企業運用到了冷卻塔，也有很多企業進入到了冷卻塔行業并發展。

二、產品原理

1.冷卻塔循環水系統中必須存在一定的《富余能量20%-25%》，在運行時就把這些能量聚集在某個閥門處，久而久之這些能量就白白地流失掉。外置式水輪機就是利用這些《富余能量》轉換為高效機械能，從而100%取代冷卻塔風機電機達到節電目的。

2.外置式水輪機如何能達到電機驅動效率的關鍵是：了解冷卻塔循環水系統設計中的富余能量，同時水輪機的葉輪設計也是關鍵，富余能量的組成主要由以下6個部分：

1）循環水系統設計時必須考慮的余量值；

2）換熱設備的勢能利用；

3）水輪機的自身調節能力；

4）循環水系統的動能轉換效率；

5）閥門沒有開啟到位時，由閥門所消耗的能量。

6）低流量通過合并再分流方法滿足系統要求。

3.冷卻塔舊塔節能改造

冷卻塔與換熱設備之間由水泵來循環驅動，外置式水輪機利用回水壓力能來轉換驅動水輪機作功帶動風機，一般按照三個冷卻塔做節能改造，設計時流量偏大實際用量在60%左右，考慮到生產需求變化，節能改造方法是：二臺塔為水輪機驅動，一臺塔為電機驅動在夏季時段備用。

4. 冷卻塔新塔設計

外置式水輪機的工作重點在于回水壓力或回水流量來滿足該水輪機帶動風機作功能力，能量守恒定律——多少回水流量或壓力轉換=多少風機轉速。外置式水輪機轉速根據系統流量的增減而增減，該系統三臺外置式水輪機冷卻塔，水輪機出水管三臺塔貫通，通過旁通閥調整流量和便于維護。

三、產品結構

外置式水輪機冷卻塔顧名思義，其主要設備是安裝在冷卻塔風筒外面的水輪機。外置式水輪機主要部件是304#不銹鋼葉輪、316L不銹鋼主軸、蝸殼主機采用碳鋼。導葉輪是能量轉換的重要部件，循環水進入葉輪前，通過導葉輪時產生旋流，進一步提高了葉輪的能量轉換效率。水輪機基礎為900*900上、下二塊鋼板采用雙頭螺栓可調節位置（便于維護維修）。水輪機重量設計與傳統型電機重量相似匹配與風筒內減速箱傳動軟連接等構成。

冷卻塔外置式水輪機，由于安裝在冷卻塔風筒外面電機位置，無任何空間局限，外置式水輪機葉輪直徑、片數及形狀、角度可根據客戶的實際情況放大設計、增加扭力提高轉換效率。不同的流量、壓力的系統設計，達到最完美的傳動轉換比例，實現冷卻塔風機轉速大于或等于原電機驅動的風機轉速。外置式水輪機蝸牛形狀，采用仿生學蝸牛狀效應減少循環水的沖擊力和震動率。

四、應用信息

冷卻塔主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域，應用最多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。具體劃分，如下：

A、空氣室溫調節類：空調設備、冷庫、冷藏室、冷凍、冷暖空調等；

B、制造業及加工類：食品業、藥業、金屬鑄造、塑膠業、橡膠業、紡織業、鋼鐵廠、化學品業、石化制品類等；

C、機械運轉降溫類：發電機、汽輪機、空壓機、油壓機、引擎等；

D、其他類行業……

冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔體內部與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。

五、原理

通用術語“冷卻塔”是用來描述直接（開路）和間接（閉路）散熱設備。雖然大多數想出一個“冷卻塔作為一個開放的直接接觸散熱裝置”，間接冷卻塔，有時被稱為“閉合電路的冷卻塔”的是但也是一個冷卻塔。

一個直接的，或開路冷卻塔是一個密封結構內部的手段，通過將循環水以噴霧方式，噴淋到玻璃纖維的填料上。填料提供了更大的接觸面，通過水與空氣的接觸，達到換熱效果。再有風機帶動塔內氣流循環，將與水換熱后的熱氣流帶出，從而達到冷卻。填充可能包括多個，主要是垂直，濕面賴以傳播的水（填充）或橫向飛濺要素創造了許多具有較大的地表面積小水滴級聯幾個層次薄膜（飛濺）。

間接或閉路冷卻塔并不涉及對空氣和液體，通常是水或乙二醇混合物直接接觸被冷卻。不同的是開放式冷卻塔，冷卻塔的間接擁有兩個獨立的流體電路。一個是外部電路中的水是在第二賽道，這是管束外循環（非公開線圈）的連接到的熱流體進程被冷卻并在閉路返回。空氣是通過循環繪制在整個熱管外級聯水，提供類似的蒸發冷卻冷卻塔開放。在運作的熱流從內部流體電路，通過線圈管墻，外部電路，然后由空氣和水的一些蒸發加熱，到大氣中。間接冷卻塔的行動，因此非常相似，打開冷卻塔有一個例外。這一過程被冷卻液在一個“封閉”回路中，不直接暴露在大氣或外部的循環水。

在逆流冷卻塔中的空氣向上通過填充或管束時，對面水向下運動。在橫流冷卻塔空氣水平移動通過填充時，水向下移動。

冷卻塔還有一個特點，其中使用較多的是機械通風冷卻塔，它依靠電力驅動的風扇，吸引或強行充入空氣。自然通風冷卻塔使用的較高的排氣煙囪給空氣提供了浮力，風扇輔助自然風以增加浮力的影響。許多早期的冷卻塔靠風向產生的浮力來吸引空氣。如果冷卻水從冷卻塔中回復利用，一些水必須添加到更換或構成，流動的那部分蒸發。由于蒸發包括純凈水，溶解的礦物質和其他固體循環水的濃度往往會增加，除非溶解一些固體，那么一些水也喪失了與正在開展的廢氣（漂移）飛沫，但是這通常是減少到一個非常小的數額，為此安裝擋板裝置，稱為漂流排除，收集液滴。冷卻水蒸發，吹下來，然后漂移，降低了如風力井噴和其他水滲漏損失，保持一個穩定的水位。

六、常用術語

一些有用的術語，通常在冷卻塔工業中使用：

漂移

水正在開展的與廢氣冷卻塔飛沫。漂移液滴具有與進入塔水的雜質濃度相同。漂移速度通常采用擋板減少類似的設備，所謂的漂流排除，通過空中旅行后必須離開填充和塔噴霧區。     

井噴

吹的風冷卻塔，水滴，一般在進氣口開口。水也可能會丟失，在風的情況下，通過濺或噴霧。例如風簾，百葉，飛濺偏轉和水分流調節裝置來限制這些損失。

煙羽

飽和的氣流離開廢氣冷卻塔。羽流是可見的水蒸汽，它包含了涼爽空氣接觸凝結，好像在大冷天人呼吸的霧。

飽和空氣

在某些情況下，冷卻塔可能會產生噴霧或結冰的危害及其周圍地區。請注意，水的蒸發冷卻過程是“純粹的”水，在相反的是漂移的飛沫或水的比例非常小吹的進氣口內。

吹式

吹式的循環水流量是拆除，以保持在一個可接受的水平，溶解固體和其他雜質的部分金額。由流經木結構冷卻塔用水沖洗行動浸出 - 損失的木材防腐化學品。

噪音

聲音能量冷卻塔排放，并聽取了（記錄）在給定的距離和方向。聲音是對所產生的影響，水質下降的空氣受到球迷的運動，該運動在風扇葉片結構，電機，變速箱和傳動帶。

危害

冷卻塔長時間使用，會滋生細菌，其中典型的細菌是“軍團菌”，這種細菌會造成傳染病，每個冷卻塔周圍800米內都會受到影響。城市的冷卻塔是城市污染的一種主要來源。軍團菌經空氣傳播。空調系統的水箱是軍團菌的理想繁殖地方，可經管道遍布整座建筑物。因此長期在空調室內的人，應特別小心。