冷却塔技术手册.docx
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冷却塔技术手册
冷却塔基本工作原理
1.1冷却塔中的散热关系
在湿式冷却塔中，热水的温度高，流过水表面的空气的温度低，
水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去，水向空气散热有三
种形式①接触散热、②蒸发散热、③辐射散热。
冷却塔主要靠前两种
散热，辐射散热量很小，可勿略不计
子首先在水表面形成一层薄的饱和空气层，其温度和水面温度相同,然后水蒸气从饱和层向大气中扩散的快慢取决于饱和层的水蒸气压力和大气的水蒸气压力差，即道尔顿（Dolton）定律，可用图1表示此过程。
1.3冷却水塔的工作原理
实际上冷却水塔工作原理就是上述水蒸发热质交换的运用，即将
热水喷洒在散热材表面与通过之移动空气相接触，此际热水与冷空气
之间产生湿热之热交换作用，同时部分的热水被蒸发，也即蒸发水汽
中其蒸发潜热被排放至空气中，最后经冷却后的水落入水槽内，然后
k：
冷却塔单位面积之热惯流率系数
a：
常数
EI:
在一定水温时饱和空气热焓cal/kg（BTU/Ib）
L:
循环水量
LPM（GPM）
T2:
热水温度
C（°F）
T1:
冷水温度
C（°F）
G:
风量
kg/min（1b/min）
H2：
出风口空气热焓
kcal/kgofdryair（BTU/1bofdryair）
H1:
入风口空气热焓
kcal/kgofdryair（BTU/1bofdryair）
L/G:
水/气比
E:
空气热焓差
kcal/kgofdryair（BTU/1bofdryair）
R:
水温度差
C（°F）
1.4冷却塔有效容积（m3、ft3）
图3为冷却塔冷却过程曲线图，上端之曲线为水的运转线，起始
热水温度A点至冷水温度B点为止；下端以斜线C-D为空气运转线，
C点位置在相当于入风口湿球温度之热焓处，水与空气比（L/G）等
于空气运转线C-D之斜率，D点表示出风口空气温度，斜率C-D之投
影长度为冷却温度差，F点表示出风口空气之湿球温度。
积分值
t1dt为冷却过程中产生之热传递单位数，
t2（h'-h）
其值等于图3中之ABCD四点构成面积，此值等于冷却塔之特性值，其
值随水与空气之比率而变化。
tw2Tlt2tw1T2t1温
A,逼近”LR，冷幅-
1图3:
冷却塔曲线图
、、冷却塔性能参数
2.1冷却效能
部分人有一个错误的概念，就是以冷幅作为冷却水塔效能的标准，并以着来选择合适的散热量，其实冷幅是冷却水塔运作的反映与效能是没有直接之关系。
热量是循环系统内所产生的负荷，它的单位为千卡/小时（Kcal/HR）
计算公式如下：
热量=循环水流量x冷幅x比热系数
热量负荷和冷却水塔的效能是没有直接关系，所以无论冷却水塔的体积大小，当热量负荷和循环水流量不变而运作下，在理论上冷幅都是固定的。
若一座冷却水塔能适合以下之条件而运作：
i）出水温度为32C及37C
ii）循环水流量为200L/S
iii）环境湿球温度为27C
iv）逼近=32-27=5C
v）冷幅=37-32=5C
计算其热量应为3600000Kcal/HR
此冷却水塔也能适合以下之条件有效地运作：
i）出水温度为33C及43C
ii）循环水流量为200L/S
iii）环境湿球温度为23C
iv）逼近=33-23=10C
v）冷幅=43-33=10C
计算其热量应为7200000Kcal/HR
从上述举例可显示出相同冷却水塔可在不同热量下运作，而热量的差
别示极大，所以不能单靠冷幅来衡量冷却水塔的效能。
前文提及冷却水塔的散热量直接受环境湿球温度影响，而以上两列因
环境湿球温度有差别，导致逼近不同，所以同一冷却水塔能在以上两条件下运作如常，证明冷却水塔的效能是直接与逼近有密切关系而不能单以冷幅计算。
2.2蒸发耗损量
当冷却回水和空气接触而产生作用，把其水温降时，部分水蒸发会引起冷却回水之损耗，而其损耗量和入塔空气的湿球温度及流量有关，以数学表达式作如下说明：
令：
进水温度为T1C，出水温度为T2C,湿球温度为Tw,则
*:
R=Ti-T2（C）
（1）
式中：
R:
冷却水的温度差，对单位水量即是冷却的热负荷或制冷量Kcal/h
对式
（1）可推论出水蒸发量的估算公式
*:
E=（R/600）X100%
（2）
式中：
E----当温度下降RC时的蒸发量，以总循环水量的百分比表示%,600-----考虑了各种散热因素之后确定之常数。
女口：
R=37-32=5C
则E={（5X100）/600}=0.83%总水量
或e=0.167%/1C，即温差为1C时的水蒸发量
*:
A=T2-T1°C（3）
式中：
A-----逼近度，即出水温度（T2）逼近湿球温度的程度C,按热交换器设计时冷端温度差取值的惯例，宜取A>3C（CTI推进A
>5oF即2.78C）A<不是做不到，而是不合理和不经济。
2.3漂水耗损量
漂水耗损量的大小是和冷却水塔（是否取用隔水设施），风扇性能（包括风量、风机及风扇叶角度的调整以及它们之间的配合等），水泵
的匹配以及水塔的安装质量等因素有关，通常它的耗损量是很少的，大约在冷却器水总流量的0.2%以下。
2.4放空耗损量
由于冷却回水不断的蒸发而令其变化（使水质凝结）这凝结了的冷却回水能使整个循环系统内产生腐蚀作用及导致藻类生长，所以部分的冷却回水要定期排出，以便补充更新，而这排出的冷却回水量，就称为〖放空量〗。
通常此放空量控制在冷却回水总量的0.3%或由其所需要水质的优
劣而定
放空量B=E/（N-1）-C
B---
--放空量（%，
L/min）
E---
--蒸发量（%，
L/min）
N---
--凝结量
C---
--漂水量（%，
L/min）
2.5补充量
上述提及的冷却塔回水耗损量要不断补充，而补充量的计算如下:
M二E+C+B
M补充量
E——蒸发耗损量
C——漂水耗损量
B——放空量
假设：
蒸发耗损量=0.83%
漂水耗损量=0.1%
放空耗损量=0.25%
三、冷却水塔特性
★优良冷却能力
塔体特殊设计提供较大的散水面积，均匀的水流分布，合理水气分配，冷却性能大大提高。
★高经济效益的运转成本
轴流式的排风设计，较一般离心式的风量大，风扇叶采用铝合金制成，质轻平稳配合高效率的减
★低噪音设计
采用高效超静宽叶轴流风机，设计配较慢的运转速度或另加装“超低噪音围板”，以降低噪音污染。
★耐腐蚀、寿命长
冷却塔外壳采用玻璃钢机构、钢结构全部经热浸镀锌处理（HOT
DIPGALVANIZATION，绝无腐蚀。
补充量=0.83+0.1+0.25=1.18%
速机需要马力较一般小，传动配★用途广泛
件中，传动配件中V型带或齿轮可应用于冷冻、空调、食品、轻纺
均自国外进口，使用寿命长。
化工、电力、旅业等行业。
以上为本公司的标准设计，但由于种种原因，用户提出的要求是难以现有产品系列完全满足的，非标准设计是经常发生的，本公司可根据客户要求设计非标准的各种塔，并保证快捷、合理、经济。
重要配件
3.2电机及风扇效能
风机：
本公司水塔所用的标准型、低
噪型、超低噪型风机是由浙江上风冷却塔有限公司专门设计，均按宽叶大弦长、扭曲形叶设计。
重量轻、风量大能耗低、噪音低流线型高强度风筒保证风机入口、出口气流均匀减小风机马力。
并可改变叶片安装角度，满足不同工艺要求和提高装置效率，可根据用户需要配备风机振动保护装置。
电机：
采用全封闭式冷却应用电机，
防护等级P55,380V/3©/50Hz，并可根
据用户要求配备国产或进口马达及相匹配的变频器。
3.3壳体的性能
塔的壳体（包括低盆）是采用高强度
“FRP”复合材料制成，表面耐腐蚀、耐侯胶衣层采用进口材料制造，其色种内含抗紫外线稳定剂，具有品质好、外观美、难褪色
、抗老化等特点
3.4填料的性能
本公司填料采用亲水性材料，水能在填料表面形成水膜，缓慢流下,水有充分的散热时间，所以其之散热效率高。
普通胶片PVC最高工作温度可达545C
高温胶片UPVC……最高工作温度可达70C
3.5转头及喷头
转头：
是本公司自行设计制造的（高温型塔采用铜合金材料）。
有两种：
小塔采用ABS材料，中小型以上塔采用铜合金材料，经长年运转表明，转头经久耐用，不会像铝制转头一样因久用而转不动。
喷头：
采用专用喷头，具有喷头水压低、喷洒均匀且不会堵塞、耐温、耐腐蚀等特点
盛年不重来，一日难再晨。
及时宜自勉，岁月不待人。
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