冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發作用來散去工業上或制冷空調中產生的廢熱的一種設備。冷卻塔冷卻水的過程屬熱、質傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配 水盤分配至冷卻塔內部填料處,大大增加水與空氣的接觸面積。空氣由風機帶入冷卻塔內。部分水在等壓條件下吸熱而氣化,從而使周圍的液態水溫度下降。基本原理是:干燥(低焓值) 的空氣經過風機的抽動后,自進風網處進入冷卻塔內;飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動,濕熱(高焓值)的水自播水系統灑入塔內。當水滴和空氣接觸時,一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產生蒸發現象,帶走蒸發潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的。 冷卻塔應用范圍: 工業生產或制冷工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。可廣泛應用于超級大廈、賓館、飯店、商場、影劇院、紡織、化工、煙草等國民經濟的各個領域。
冷庫中常用的冷卻塔有空氣自然流通式和機械通風式兩類。
1.空氣自然流通式冷卻塔空氣自然流通式冷卻塔,也稱大氣式冷卻塔,其裝置系統由上水管道、噴頭、集水池、通風百葉窗等構成,冷凝器用過的水用水泵經管道送入冷卻塔,經過塔頂上均勻分布的噴頭,四散下落噴淋,而后集積在集水池內。水在噴淋過程中,由于受冷卻塔周圍大氣對流和風吹的影響,與大氣進行了熱交換,把熱量傳給了空氣,使水溫降低,在噴淋時,有少量水分蒸發吸熱,使剩留的水溫下降。噴淋冷卻后的水即可送冷凝器使用。大氣式冷卻塔的水泵大都采用普通BA型離心水泵,水泵揚程根據冷卻塔高度進行選用,噴水可采用杯式噴頭,水流經噴頭后能形成渦流從噴嘴噴出,有較大的灑落面積,使水與空氣的接觸面較多,且水滴不會太細,避免被風吹走,噴嘴應有5米左右水柱的水頭,配水管徑為中40毫米、噴嘴口徑為中20毫米的噴頭,每小時的噴水量約為4—5立方米,噴頭的數量和冷卻塔的面積根據冷卻水量而定,一般每10平方米水平面積裝噴頭2.5—3只。為了減少噴水飛散損失,并保持良好通風,冷卻塔四周均做百葉窗,百葉窗一般與水平線呈45。角度,冷卻塔頂部一般均無遮蓋。為了充分發揮冷卻塔的效能,冷卻塔應裝設在空曠的地方,一般均裝在屋頂上,冷卻塔處理后的水可以自流送入冷凝器使用。大氣式冷卻塔初置費小,管理方便,使用可靠,對于風力較多的地區效果甚好,但在氣溫較高和空氣濕度較大時,冷卻效果受到影響,冷卻塔占據的面積也比較大。
2.機械通風式冷卻塔由于大氣式冷卻塔占地面積大,在氣溫較高或濕度較大時效果較差,因此,機械通風式冷卻塔在冷庫中使用較多。冷庫用機械通風式冷卻塔大都采用逆流式(圓形)玻璃鋼冷卻塔,由風筒、塔體、填料、風機、布水器和支架等組成。
機械通風式冷卻塔,不受大氣風力影響,冷卻效果穩定可靠,重量輕,體積小,占地少,安裝方便,冷庫中的壓力繼電器已得到廣泛采用。