冷却塔是一种广泛应用的热力设备，其作用是通过热、质交换将高温冷却水的热量散入大气，从而降低冷却水的温度。
湿式冷却塔：空气和水直接接触进行热、质交换，其热、质交换效率高，冷却水的极限温度为空气湿球温度，缺点在于冷却水存在蒸发损失和飘散损失，并且水蒸发后盐度增加，需要补水。
干式冷却塔：水或蒸气与空气间接接触进行热交换，不发生质交换，它主要用于缺水地区及特殊场合，热交换效率一般比较低，并且投资大，耗能高。
干湿式冷却塔：这种塔为湿式塔和干式塔的结合，干部在上、湿部在下。也有的塔四面进风，相对两边为湿部；另外两边为干部。
自然通风冷却塔：又称风筒式或双曲线型塔，它利用塔内外的空气密度差造成的通风抽力使空气流通(自然通风)，其冷却效果稳定，运行费用低，故障少，易维护，风筒高飘滴和雾气对环境影响小，缺点在于空气内外密度差小，通风抽力小，不宜用在高温高湿地区。
机械通风冷却塔：又分为抽风式和鼓风式冷却塔，分别利用抽风机或鼓风机强制空气流动，它的冷却效率高，稳定，占地面积小，基建投资少，但运行费用高，其中抽风式使塔内呈负压状态，有利于水蒸发，鼓风式情况则相反，鼓风式冷却塔主要用于小型冷却塔或水对风机有侵蚀性的冷却塔中。
冷却塔的分类：
按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。
按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。
按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
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类型 |
通风方式 |
淋水种类 |
气流与水流交汇方式 |
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自然通风冷却塔 |
开放式 |
点滴式 |
横流式 |
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风筒式 |
点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 |
逆流式、横流式 |
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机械通风冷却塔 |
鼓风式 |
点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 |
逆流式 |
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抽风式 |
点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 |
逆流式、横流式 |
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混合通风冷却塔 |
塔式+鼓风式 |
点滴式、薄膜式、点滴薄膜式 |
逆流式、横流式 |
冷却塔的主要部件：
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冷却塔的组成部分及作用 |
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编号 |
名称 |
作用 |
备注 |
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1 |
淋水装置 |
将热水溅散成水滴或形成水膜，增加水与空气接触面积和时间，促进水与空气的热交换，使水冷却。 |
分为点滴式和薄膜式，又称填料 |
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2 |
配水系统 |
由管路和喷头组成，将热水均匀地分配到整个淋水装置上，分布是否均匀，直接影响冷却效果与漂水。 |
分为固定式、池式、旋转布水系统等 |
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3 |
通风设备 |
机械通风冷却塔由电机、传动轴、风机组成，产生设计要求的空气流量，保证要求的冷却效果。 |
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4 |
空气分配装置 |
由进风口、百叶窗、导风板等组成，引导空气均匀分布在冷却塔整个截面上。 |
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5 |
通风筒 |
创造良好的空气动力条件，减少通风阻力并把塔内的湿热空气送往高空，减少湿热空气回流。 |
机械通风冷却塔又称出风筒 |
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6 |
除水器 |
把要排出去的湿热空气中的水滴与空气分离，减少逸出水量损失和对周围环境的影响。 |
又称收水器 |
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7 |
塔体 |
外部围护结构。机械通风与风筒式通风的塔体是封闭的，起支撑、围护和组合气流的功能。 |
开放式的塔体沿塔高做成敞开，以便自然风进入塔内 |
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8 |
集水池 |
位于塔下部或另设汇集经淋水装置冷却的水，如集水池还起调节流量作用，则应有一定的贮备容积。 |
集水池设补水管、排污管、放空管等 |
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9 |
输水系统 |
进水管把热水送往配水系统，进水管上折阀门，调节进塔的水量，出水管把冷水送往用水设备或循环泵，必要时多台塔之间可设连通管。 |
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10 |
其他设施 |
检修门、检修梯、走道、照明灯、电气控制、避雷装置及检测需要的测试部件等。 |
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填料：
填料使进入冷却塔的热水尽可能地形成细小的水滴或薄的水膜，以增加水与空气的接触面积和接触时间，有利于水和空气的热、质交换。分点滴式淋水装置、薄膜式淋水装置和网格形模板淋水装置。
通风设备由电机、减速机、风机组成，用以产生设计要求的空气流量，保证要求的冷却效果。机械通风冷却塔主要是轴流风机。
塔主体外部围护结构：
塔主体外部围护结构，包括框架、外板。起支承、维护和组合气流的功能。框架要作防腐处理：刷油漆或热浸锌。
收水器：
收水器作用是降低冷却塔排出的湿空气中的含水量，空气流过填料和配水系统后，携带许多细小的水滴，在空气排出冷却塔之前就需要用收水器回收部分水滴，以减少冷却水损失和对外界环境的影响。
集水池：
集水池位于冷却塔下部或另外设置，用以汇集经填料冷却的水，如果集水池还起调节流量的作用，则应有一定的储备容积。
输水系统：
输水系统进水管把热水送往配水系统，进水管上设阀门，调节进塔水量；出水管把冷水送往用水设备或循环水泵，必要时多台塔之间可设连通管。集水池设补水管、排污管、溢流管。
空气分配装置：
空气分配装置由进风口、百叶、导风板等组成，引导空气均匀地分布在冷却塔整个进风截面上。
配水系统：
配水系统的作用在于把热水均匀的分布于整个填料的表面上，以充分发挥填料的作用。分为：管式 (固定式，旋转式)、槽式和池式。
其他设备：
检修门、检修梯、通道、避雷装置、减震器、电加热器等。
横流与逆流：
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项目 |
横流 |
逆流 |
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高度 |
填料高度接近塔高，收水器不占高度，塔总高度低。 |
因进风口高度和收水器水平布置等因素，塔总高度较高。 |
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布水 |
采用重力自然落下的布水系统，散水孔不易堵塞。 |
采用喷嘴布水，对压头要求较高，喷嘴易堵塞。 |
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检修 |
塔体设有检修门，塔内部留有检修空间，设备进行检修和日常维护时可以不停机。 |
整个塔体为封闭结构，设备检修或进行日常维护时，要停机。 |
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水损失 |
风机位于冷却塔正中，填料位于两侧，因此飘水量较少。无水雾形成。 |
风机位于填料正上方且距离较近，因此飘水量较大。进风口处易产生水滴飞溅，在冷却塔周围形成水雾 |
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模块化 |
专为模块化设计，单体两面进风，模块组合后进风面无变化，电机耗功不变。 |
单体四面进风，模块组合后进风面减少，影响进风量，为满足风量要求，电机耗功就要加大。 |
冷却塔专业术语：
在湿式冷却塔中，热水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：
传导散热：两种不同温度的物质接触，热量从温度高的一方传向温度低的一方。
蒸发散热：通过物质交换完成，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量，平均能量由水温决定。在水表面附近，一部分动能大的水分子，克服邻近水分子的吸引力，逃出水面而成为水蒸气。由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小，因此水温降低，这就是蒸发散热。
辐射散热：冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可忽略不计。春、夏、秋三季中，水与空气的温差较小，以蒸发散热为主，传导散热为辅。在炎热的夏季，则主要靠蒸发散热。
干湿球温度是冷却塔设计中的主要气象参数。测定空气温度时，常用玻璃棒水银温度计，其感热部分直接露在外部，测得的温度称空气干球温度。
湿球温度是在温度计水银球上包一层湿纱布，空气与水银球不直接接触测得的温度。
水的冷却过程：
在冷却塔中水的冷却过程由水温t、空气的干球温度θ、湿球温度τ决定。单位面积，单位时间的传导散热量为qα，蒸发散热量为qβ。可分为下图所示的四种传热情况。
（1）t＞θ水温大于气温。两种热量都由水面散向空气，q=qα+qβ，水温降低，水量产生蒸发损失。
（2）t＝θ水温和气温相等。传导散热停止，蒸发散热照常进行， q＝qβ，水温降低，水量产生蒸发损失。
（3）τ＜t＜θ由于水温低于空气干球温度，从空气向水中产生传导散热；水面蒸发散热照常进行， q＝ qβ-qα＞0，水温降低。
（4）t＝τ＜θ同（3）的传热情况，qβ＝ qα但q＝0，所以，即水温不再降低，但蒸发仍在发生。这是水冷却的极限情况，如果水温继续下降，将产生qα＞qβ 水温又会升高，所以是水冷却的极限。
从经济出发，冷却后的水温t2，总要比空气的湿球温度τ高几度，即t2＞τ。(t2-τ)称冷却幅高，在设计中冷却幅高取3～5℃ 。
名义冷却流量：标准设计工况下的进塔水量（m3/h）。
耗电比：电动机实际消耗的有功功率与冷却水流量的比值。国标规定：G型塔的实际耗电比为不大于0.05kw/m3/h ,其他塔型不大于0.035kw/m3/h 。
蒸发量：是冷却水与空气进行散热所必须的蒸发部分。一般为循环水量的0.83%。
飘水率：冷却水流经配水系统和填料时会产生许多细小的水滴，其中一些水滴会随空气被风扇排出冷却塔，这一部分称为飘水。单位时间内，从风筒飘出去的水量与进入冷却塔的循环水之比称飘水率。国标GB/T7190.1-2018《机械通风冷却塔第1部分：中小型开式冷却塔》规定：飘水率不大于名义冷却流量的0.010%。
排污量：循环水因蒸发而浓缩,浓缩的循环水能使循环水的配管和接触循环水的金属部分被腐蚀,成为产生水藻和污垢的原因。为了防止发生此类问题,需要排放掉已经浓缩的循环水的一部分,这就称为排污。一般为循环水量的0.4%。
补水量一般建议为循环水量的1.5%。补水通常由浮球阀自动进行。
噪音：冷却塔的噪声主要来自电机、风机、淋水和塔体的震动。
冷却塔的选型：
循环水量Q(m3/h)：选冷却塔的时候要将算出的冷却水量要乘上适当的（一般为1.1~1.3）系数。
冷却塔的进（热）水温度t1（℃）：民用冷却塔标准塔型设计工况为进水温度37℃，出水32℃，进出塔水温差为5℃；工业用冷却塔设计工况一般分65℃~45℃，43℃~33℃，40℃~32℃等几档，进出塔温差达8℃-20℃。
冷却塔的出（冷）水温度 t2（℃）：冷却塔进水与出水温度之差一般称作冷却范围，它主要取决于周围空气的湿球温度。
外气湿球温度 ô (℃)：将温度计的温泡扎上润湿的纱布，并将纱布的下端浸于充水容器中，就成为湿球温度计。
马达电压及频率；
循环水水质；
场地环境状况及可使用面积；
要求选用之塔型。
补给水量计算说明：
1）蒸发损失水量（E）
E = Q/600 =（T1-T2）*L /600
E 代表蒸发水量 (kg/h)；Q代表热负荷(Kcal/h)；
600代表水的蒸发潜热(Kcal/h)；T1代表入水温度(℃)；
T2代表出水温度(℃)；L代表循环水量(kg/h)。
2）飞溅损失水量（C）
冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。一般正常情况下，其值约等于循环水量的0.1~0.2%左右。
3）定期排放水量损失（D）
定期排放水量损失须视水质或水中固体浓度等因素决定之。一般约为循环水量之0.3%左右。
4）补给水量（M）
水塔循环水之补给总水量等于 M=E+C+D
布置原则：
安装：
冷却塔基础施工的原则：高、平、准。
配管：进水管、回水管、补水管、溢流管、排污管。
冷却塔的补水、排污及旁滤：
冷却塔的旁滤：
A.砂滤滤器正常运行
循环水由系统从砂滤器水泵入口进入，通过左上角常开电动阀，循环水由上排管到85#滤砂，再475#滤砂过滤后，从下排管经过右下角电动阀，过滤水回到系统中。
B.砂滤器逆洗
循环水从砂滤器水泵入口进入，通过左上电动阀，循环水由下排管到475# 滤砂，再85#滤砂过滤后，从下电动阀， 排污水带着滤除杂质排出系统。
冷却水运行的水质控制：
微生物控制：添加杀菌剂。
腐蚀控制：添加缓蚀剂。
结垢控制：降低补充水浊度提高补水水质（采用RCW水），增加旁滤设备（砂滤过滤5%的循环量），投加分散剂（加阻垢剂）及时排污。
