什么是东莞冷却水塔以及它是如何工作的？,冷却水不足会出现什么情况

冷却塔是一种利用水蒸发或气流从工业设备和 HVAC 系统中去除多余热量的结构。它们对于发电厂、工厂、炼油厂、加工厂、酒店和其他依靠水循环从建筑物或机器中带走热量的设施至关重要。冷却塔有多种配置，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：

1.冷却塔是如何工作的？

每个冷却塔都执行相同的基本过程：热水进入，冷水流出。传热方法取决于您的设施使用的冷却塔类型，但许多基本原理和功能是相似的。

湿式冷却塔（也称为开路冷却塔）是最常见的类型，它们的工作原理如下：

管道从工业机械或 HVAC 系统转移热量，将水送出到冷却水塔。

热水被排放或喷入“溢流区”，其中一部分蒸发，其余收集在盆中，降低了塔内水的整体温度。

空气通过引风、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。

冷却水收集在塔底，然后再循环回您的工业设备或空调系统。

在整个过程中，湿式冷却塔通过三种方式失水：蒸发、漂移（也称为“风阻”）和排污（也称为“排水”）。然后用补充水代替这些流失的水。

湿式冷却塔通过蒸发冷却来减少热量。当热水蒸发时，它会分散到大气中而不是再循环到您的系统中，因此水会流失，但整体水温会下降。

当空气流经冷却塔时，一部分水被吹出塔外，因此一部分水因漂移而流失。

当水蒸发时，它会留下其中所含的任何矿物质，例如钙、镁、氯化物和二氧化硅。这会增加这些矿物质在剩余水中的浓度。如果不加以解决，这可能会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去除部分水的系统，该组件称为“排污”或“排水”。

很明显，如果这个过程继续这样下去，你最终会失去所有的水。因此，湿式冷却塔还需要新鲜补给水的稳定供应，相当于蒸发+漂流+取水的失水。

二、其他类型冷却塔（闭式塔）的工作原理？

蒸发冷却并不是冷却塔去除多余热量的唯一方法。闭路冷却塔将工业过程用水保存在管道中，用冷却水喷洒管道，并使用风扇帮助传递热量。这可以保护您的水免受冷却塔或补充水中的潜在污染。

三、什么是“填充物”？

“填充物”是一种设计用来增加水到达溢流区时的表面积的材料，一般通过迫使水流过或超过填充物（一种像海绵，或倾斜的瀑布）。一些填充材料更容易从水中收集污垢、灰尘和矿物质，因此水质、您的环境和您的需求将影响最适合您情况的填充类型。

您有时可能会听到填充物被称为“飞溅填充物”或“胶片填充物”。这描述了填料与水相互作用的主要方式。胶片填充物是一种迫使水扩散到胶片中的材料（例如 PVC）。防溅填料扰乱水流以防止其飞溅。这两种材料都增加了热水与空气的接触并改善了冷却效果。

四、水冷塔的种类

冷却塔的分类有点复杂。单个冷却塔可能有多个分类，同一个分类往往有多个名称。重要的是要记住，每个分类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点和缺点，并且专为特定应用而设计。为了引导您完成不同的分类和类别，我们将冷却塔的类型细分为：

它们使用的传热方法

它们使用的气流过程

组装方式

传热方式

你可能听说过冷却塔使用的传热方式：湿式、干式、流体、闭路、开路。这就是这一切的意思。

1.湿式（或开式）冷却水塔

湿式冷却水塔又称开式循环冷却水塔，主要采用蒸发冷却的方式带走热量。水被排放或喷入溢流区，溢流区可能有也可能没有用于增加蒸发和冷却的填充材料。蒸发冷却需要用补给水代替损失的水。

它们被称为“开路”塔，因为冷却过程发生在您的“水路”中。水从您的机器流入冷却塔，然后流回您的机器。

2.流体闭式冷却器

闭式冷却塔是闭式冷却塔的一种。它们被称为“闭路”塔，因为冷却过程发生在室外，不会直接接触水或将其暴露在空气中。热水仍然通过管道输送到冷却塔，但当它进入冷却塔时，它仍然以某种形式通过管道输送。然后流体冷却器用冷水喷洒该管并使用机械通风来增加冷却。

闭路冷却塔不依赖于蒸发加热或将水暴露在室外空气中，因此您的供水不会流失。

3.干式冷却塔（或风冷冷凝器）

干式冷却塔是另一种闭路塔。它们的功能类似于液体冷却器，但不会在管道上喷水——这意味着塔根本不会损失或使用任何水。这些塔依靠气流（机械通风或自然通风）来冷却管子。这允许热量从热水传递到管道，然后传递到空气中。

干式冷却塔最适合安装在干旱地区，那里的水资源稀缺、价格昂贵或对环境来说太重要。

4.混合式冷却塔

混合式冷却塔应用广泛，可在干式冷却和湿式冷却之间切换。这可以防止设施在水资源可用性或成本随季节大幅波动的气候下依赖水基冷却。

5.气流系统

冷却塔有时被称为气流与水流的相互作用：横流和逆流。也可按它们产生气流的方式来称呼：机械通风、诱导通风、强制通风、自然通风和风扇辅助自然通风。

五、各型式冷却塔的含义。

1.横流式冷却塔

横流式冷却塔将热水收集在塔顶的盆中，然后利用重力分布将其排入填料中。当水通过填充物时，空气水平流动，垂直于水流。水向下流动，空气流过它 - 因此，交叉流动。

由于横流塔依靠重力将热水分散到填充材料中，因此它们简化了可变流量，并且可以轻松适应“低流量”事件，同时仍能均匀分配水。不均匀的分布会在填充材料中形成通道，水会以常规溪流流动，并且在寒冷的天气中结冰或沉积物结垢的风险更大。

这些塔通常有更多的增压室（空气流过的区域），因此更容易维护。在横流冷却塔中，专家有足够的空间来操作和检查您的冷水盆、除水器和其他关键部件。他们甚至可能有全尺寸检修门和机械平台，用于处理风扇、变速箱和其他难以触及的部件。

也许最重要的是，重力供水分配系统允许您使用更小的泵并且需要更少的维护，因此横流冷却塔的成本往往更低——无论是最初还是随着时间的推移。

2.逆流冷却塔

逆流冷却塔从填充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 - 因此是逆流的。由于空气向上流过塔，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。

逆流冷却塔的主要优点是效率更高，占地面积更小（与具有相同冷却能力的横流塔相比）。加压雾化系统将水分解成更细的水滴，因此更容易冷却。它们还可以为您提供更多填充材料选择——这可能是您的水质所需要的。

缺点是，尽管效率更高，但逆流冷却塔实际上更昂贵，因为对泵的要求更高，并且与加压水分配系统（喷嘴）相关的维护也更高。此外，当水流量低时，它会干扰喷嘴喷射，导致填充材料分布不均和沟流，增加寒冷天气结冰或因高矿物质浓度而结垢的风险。因此，定期维护变得更加重要，问题也更难发现（因为逆流冷却塔不如横流塔容易接近）。当从塔顶喷水时，它们还会发出更多噪音并且往往会向下移动得更远。

3.诱导通风

诱导通风是一种机械通风，利用塔顶的大风扇将空气抽到天花板。虽然风扇比强制通风塔上使用的风扇大，但它使用更小的电机来产生相同的水冷能力。在引风的帮助下，空气缓慢进入冷却塔并快速离开。这降低了空气再循环的风险，而空气再循环会降低冷却过程的效率，因为离开塔的空气温度更高。

4.强制通风

“强制通风”是一种机械通风，在塔的底部或侧面使用一个或多个风扇将空气驱入冷却系统。这种空气快速进入并缓慢排出，这增加了再循环的风险。由于该风扇暴露在进入的空气中（温度较低），因此出现冻结温度问题的风险也更大。但是，强制通风会产生更多静压，这使其更适合密闭（有时是室内）空间。

5.自然通风

自然通风利用冷却塔的结构和空气密度的原理，产生自然气流。自然通风冷却塔是高大的双曲面结构，通常用于发电厂。当空气进入​​冷却塔时，它会变得更热、更潮湿，并像烟雾通过烟囱一样自然地通过塔上升。

6. Fan Assisted Natural Draft

Fan Assisted Natural Draft 看起来很像强制通风装置，但它不依赖一个或多个风扇推动空气通过冷却塔。风扇帮助空气循环进入塔内，但该系统主要利用建筑和空气密度的变化来产生气流。

7.组装方法

虽然冷却塔有许多不同的配置，但它们的实际建造方式主要有两种：在工厂或现场建造。每个都为特定情况提供优势。

8.工厂组装塔

一些冷却塔在工厂组装在一起，然后运送到需要的地方。这些预组装单元很方便，但容量较小——毕竟它们必须装在卡车上。由于它们的尺寸，它们更常用于食品加工厂、酒店和其他不像发电厂那样产生热量的设施。 （它们在 HVAC 系统中很常见。）由于封装冷却塔通常用于住宅区，因此它们往往更强调降噪功能，例如重力供水分配系统或引风，但它们可以配置为满足您设施的需求。

9.现场安装的塔

产生更多热量的设施通常需要比制造商预组装和运输容量更大的塔。出于这个原因，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，塔的大小可根据需要而定。制造商通常提供现场组装冷却塔的劳动力和专业知识。

6.为什么冷却塔要用那么多水？

大多数冷却塔都靠水运行。一些冷却塔使用大量的水。

根据建筑物或工艺的冷却需求，冷却塔的大小决定了用水量和它可以提供的热量。冷却塔使用吨位作为等级。一般来说，吨位越大，冷却塔使用的水就越多。

闭式冷却塔不断地向装有热水的管道内喷水，使热量从管道内的热水传递到管道外的冷水中。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）并且需要不断补充。

湿式冷却塔使用蒸发冷却并将热水暴露在室外空气中，因此当蒸汽和水滴从塔顶逸出时，您的系统会通过蒸发和漂移不断失去水分。此外，当水蒸发时，它会留下矿物质并增加它们在供水中的浓度，如果无人看管，可能会对您的冷却塔和其他设备造成伤害。为了解决这个问题，湿式冷却塔还会从您的系统中去除一些水。如前所述，这种水称为排污或排放。

湿式冷却塔为了弥补这三种方式的失水，使用较多。湿式冷却塔不断添加淡水（称为补充水），以确保始终将相同数量的水返回给您的供水系统。补给水的量必须等于你的蒸发+漂移+排污。

7.冷却水塔常见问题

冷却水塔是水管理系统的重要组成部分。如果单个组件停止工作，它会显着降低您有效散热和保持设备或设施凉爽的能力。当您的冷却塔工作效率较低时，它会消耗更多的电力并花费更多的钱。这些问题还可能迅速演变成灾难，扰乱您的工业流程并损坏或毁坏您的机器。

因此，熟悉冷却塔可能遇到的问题以及维护它们的方法很重要。

1.结垢

当钙、镁、二氧化硅和氯化物等矿物质在冷却塔中堆积时，会形成水垢层。这在使用蒸发冷却的开路冷却塔中更为常见，因为水（及其含有的矿物质）会与热交换表面接触。除垢必须定期进行，否则您的系统必须更加努力地工作以传递热量。避免结垢的一个关键方法是确保水以适当和连续的方式流入系统。如果补给水堵塞或阻塞，低水流量会很快导致冷却介质结垢和损坏。

2.污染

由于湿度和矿物质浓度高，冷却塔可能成为有害细菌的滋生地，这些细菌可能会损坏设备或降低设备效率。在冷水盆中，您有时会发现一层薄薄的细菌。这种“生物膜”抑制了传热过程，从而降低了塔的效率。发生这种情况时，您需要让专家采集水样，然后用氯冲洗水以去除供水中的细菌。您将重复此过程，直到所有细菌都消失，否则它会卷土重来。

3.结垢

当水和外部空气通过您的冷却塔时，它会将污垢、碎屑和灰尘引入您的填料中。当它堆积时，它会堵塞您的填充材料并阻止水按照设计的方式流动。这会产生窜流，导致在低温下结冰，但至少会降低冷却水塔的效率。

4.结冰

在极冷天气下运行的冷却水塔有结冰的风险。当冰形成时，它会增加塔的重量。太多的冰会破坏塔的结构完整性，甚至导致它完全倒塌。为防止结冰，重要的是要持续监控塔的热量、使用变速电机并保持水按设计流经填料。虽然您的冷却塔是为冷却水而设计的，但使用盆式加热器对于防止冷水结冰很重要。

5.腐蚀

当钠和其他矿物质通过您的管道时，它们会逐渐分解金属。这在流体冷却器等闭路冷却塔中是一个更大的问题，在这些冷却塔中更难及早发现腐蚀。管道腐蚀会导致冷却塔或供水的其他部分发生泄漏。管道上的保护衬里可以防止腐蚀，从而延长其使用寿命，但您也可以在水处理中添加化学品或增加水的 pH 值平衡。

6.泄漏

泄漏通常很难发现，这意味着它们可能非常昂贵。想象一下在一天的运行过程中会泄漏多少水，以及您的冷却塔可能需要抽多少水来补偿泄漏。您应该定期检查您的泳池浮子水位和系统阀门 - 不要等到您每月的水费账单才发现您已经漏掉了数千加仑的水！ （看看这家公司泄漏多少钱。）

7.水流损失

结垢、腐蚀、冻结和其他问题可能导致水流损失，因为水没有按设计泵入或流经冷却塔。水流中断会导致重大灾难，例如设备紧急停机、碳氢化合物泄漏，甚至在机器没有足够的冷水循环时发生火灾。如果您没有及时捕捉到它，水流损失可能会对您的一些最昂贵的设备造成无法修复的损坏。它还不可避免地会扰乱您的常规工业运营，因为您必须执行计划外维护或完全更换主要设备。

冷却塔制造商的水管理系统不仅可以检测泄漏，还会在发生泄漏时通知您水流不正常。这些早期警告之一可以为您节省数千美元，防止损坏和浪费时间。

8.如何降低冷却塔维护成本

冷却塔是大多数建筑物、工业过程和主要 HVAC 系统的关键组成部分。它们是高效的，但随着它们通过的水量增加，它们的维护成本也很高。有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电力——但都需要定期维护才能有效运行。

但是，如果您有湿式冷却器或流体冷却器，则可以通过跟踪冷却塔的用水量来减少公司的水费。您水费的一部分是下水道费，假设您设施使用的所有水都排入下水道。但是对于使用蒸发冷却的冷却塔，冷却塔使用的大部分水都不会排入下水道，而是排放到大气中。

只要您定期记录流经冷却塔补给管线和排水管线的水量，您的供应商可能会为您报销部分下水道费用。您可以派人到附近手动记录水表的数字。但是通过深圳冷却塔制造商的智能水管理平台，我们的技术从您的水表上传实时数据，这样您就可以自动读取每条线的水量，您可以在我们的分析软件中轻松访问这些数据。

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