冷却塔历史

蒸发冷却取决于湿球温度，湿球温度是工厂，过程或系统中可以将水冷却到的低温度。水蒸发到空气中所需的传热速率表明了冷却塔的运行情况。进入塔的空气的湿球温度是冷却塔效率的主要衡量标准。冷却塔行业机械工程师协会（ASME）和冷却技术协会（CTI）是为会员提供技术和教育服务的行业协会，建议根据进入的湿球温度确定塔的尺寸并进行测试。 （用灯泡计测量湿球温度。）

一、冷却塔一个简短的历史

希腊，罗马和中东的古人使用多孔水罐和池塘来利用蒸发的概念来缓解热量。直到1800年代和工业时代的来临，才发明了通过蒸发水来冷却空气的机械设备。 1819年的一项英国利是早的一种用于蒸发液体的蒸发冷却器的利。早期的冷却塔与发明用于蒸汽机的冷凝器相吻合，冷凝器需要冷水才能运行。 1899年的一项冷却塔行业利描述了一种水冷却塔，用于冷却“大量冷凝水…………连续不断地使用相同的水……具有独特的效率和经济性”。

到20世纪初，冷却塔行业已经获得了无数发明利，这些利被分别称为“湿箱，沙漠冷却器，滴水冷却器和沼泽冷却器”。这些直接冷却器中早的一个是用湿粗麻布包裹的木制框架，并使用风扇将空气强迫进入要冷却的区域。 1906年的一项利描述了一种水冷塔装置，该装置具有喷嘴，喷雾器和水槽，以“在塔的整个水平横截面上以均匀的方式反复分配水”。随着循环泵以及集成的电动机和风扇单元的结合以及新材料和塑料的发明，该技术演变为现代设计。

二、冷却塔应用：比想像的更常见

工业冷却塔。散热是任何工业工厂中的常见过程。冷却工业循环水的塔几乎用于所有重工业，包括钢铁厂，食品和饮料制造，石油和天然气精炼，制浆造纸厂，化学加工和水泥厂。它们还为发电厂提供冷却水，这些发电厂在发电过程中会产生多余的热量，从而为其换热系统提供稳定的液体供应。在发电厂，由烟囱设计的冷却塔以水蒸气羽流的形式散发多余的热量，而凝结的蒸气则被释放到大气中。

作为大型商业，医疗和工业HVAC（供暖，通风和空调）系统的一部分，冷却塔是新建的办公楼，机场，会议中心，医院，高层建筑，酒店和制造设施中的标准配置。暖通空调冷却塔影响舒适度，并因此影响建筑物内人员的健康和生产力。由于它们是大型结构（比典型的HVAC单元大）并且需要大量空间，因此它们位于屋顶的外部或建筑物地面的偏僻位置。

三、冷却塔基本工作原理

在蒸发式冷却塔中，热水被泵送或喷洒通过塔顶，在塔顶与塔内的冷却空气汇合（这是从大气中吸入的新鲜空气）。空气迫使水蒸发，蒸发将热量从水中带走。当水达到较低温度时，冷却后的水从底座排出，然后返回或循环回到机械或过程中。水再次从工业或机械过程中收集热量，然后再循环到冷却塔的顶部。

尽管我们的想法是使水再循环，以便可以再次使用，但是在这种情况下，水会流失由于蒸发，排污（除去溶解的固体成分或沉淀物的水），漂移甚至系统中的泄漏而产生的过程。为了弥补这一损失并提高用水效率，在运行过程中添加了“补充水”。

四、冷却塔主要零部件

冷却塔的每个组件或零件都必须维护：

填充材料。该热量成分是可用于将热量从热水传递到冷空气的主要区域。填充物通常呈蜂窝状或波纹状，可大程度地增加水的表面积，通常由PVC（聚氯乙烯）或PP（聚丙烯）材料甚至不锈钢制成。

配水甲板（或湿甲板）。该组件通常是一组喷嘴，在冷却时，该喷嘴均匀地喷水以润湿填充材料，以使热量传递大化。

进气口和出气口。这些分别是冷空气进入塔楼和热空气离开塔楼的要点。进气口可以在塔的一侧（横流设计），也可以位于塔底附近（逆流设计）。

进气孔。它们使流入填料的空气流均匀，并将水保持在塔内。

漂移消除器。将它们放置在填充物旁边，以捕获气流中的水滴，否则水滴会以蒸气的形式散失到环境中。

冷水盆。它位于塔楼底部，在填充物下方，从塔楼收集冷却水，并可作为主要结构的基础。

机械零件和仪器仪表。风扇，泵和电动机驱动机构（例如齿轮箱，传动轴）使空气流动并传递所需的气流。可以安装传感器，传感器连接器和电缆以检测振动以及高频齿轮和轴承故障。还需要仪器来测量冷热水温度以及测量补充水流量和排污率。所有这些组件都会影响能效和所需的维护量。

套管或外壳。这是外壳，可以用经过化学处理的木材，铝，热浸镀锌钢，陶瓷或增强塑料（例如，用于增强塑料或其他树脂的玻璃纤维材料）制成。当水通过冷却塔循环时，外壳中会包含水，并为塔风扇系统和其他内部组件提供结构支撑。该结构可能需要抗振动，高风载荷和腐蚀。

五、冷却塔设计和定制注意事项

冷却塔根据空气在塔中的流动方式（气流的方向（逆流或交叉流）和通风的类型（机械的或自然的））进行分类。设备还制造为圆形或瓶