什么是冷却塔?

冷却是通过热辐射，热传导或对流进行热能传递的过程。在工业过程中，通过需要不同设备的各种机制实现冷却。最常见的工业冷却机制是使用冷却塔。

冷却水

水用作冷却塔中的传热介质。水有几个关键特性，使其成为传热介质的良好选择：

高比热量

高汽化热

高沸点

低成本

冷却塔的类型：

有许多变量可以影响冷却塔系统，包括水补给质量、运行时间表和压力源。虽然冷却塔只有三种基本类型，但设计和操作上的差异使其难以概括。为了这个讨论的目的，我们根据冷却水的情况对冷却系统进行分组。以下是我们重点介绍的三种冷却系统:

直流冷却系统

干式冷却塔(闭式循环系统)

湿冷塔（开放式再循环系统）

一旦通过冷却系统：

在一段通过冷却中，水从附近的源泵浦，只能通过系统通过一次以吸收过程热量。然后将其放回原始源。这个来源可能是河流，湖泊，海洋或井。

这种设计很常见，其中可以提供大量的低成本水。此外，这些系统是典型的，当冷却需求低至中等时，过程并不重要，并且有空间可容纳大型设备和高量的水。一次性冷却的一个缺点是对随机水事件（例如洪水）的干扰易感性。此外，由于对水质和保护的担忧，这些系统正在逐步逐步淘汰。

干式冷却塔:

在封闭的再循环系统或干式冷却塔中，冷却水吸收的热量要么转移到第二种冷却剂中，要么释放到大气中。使用“干燥”这个词是因为水从来没有暴露在空气中，因此，很少水分流失。汽车发动机是闭式冷却系统的一个很好的例子。

闭式循环冷却塔不采用蒸发。取而代之的是，冷空气穿过一系列含有循环冷却剂的小管子。热量从管道内的热液体转移到凉爽的空气中，导致冷却。然后冷却剂被送回发动机。密闭循环冷却的工业应用包括:

寒冷的水环

机房冷却

食物温度控制器

在其他过程中，温度的微小变化对产品或环境很重要

湿式冷却塔/蒸发式冷却塔

开放式再循环冷却系统或湿冷塔是工业中最广泛使用的设计。正如在封闭的循环系统中一样，开放系统在又一次地使用相同的水。其最可见的特点是大型室外冷却塔，使用蒸发从冷却水释放热量。由于机构，这种类型的冷却塔也称为蒸发冷却塔。该系统由三个主要的设备组成：再循环水泵，热交换器和冷却塔

湿式冷却塔的工作原理:

开式再循环冷却系统的特点是“湿塔”，其中冷却水直接与向上的气流接触。热交换器中的水被均匀地泵入冷却塔的上层。它向下倾泻，在经过一系列被称为冷却塔填料的飞溅板时被分解成微小的水滴。这种填充物可以是波纹塑料板，木条，或其他增加表面面积的设备，从而增强蒸发。当水滴从冷却塔上反弹时，温度最高的分子会脱离水，以“漂移”的形式上升并离开冷却塔。剩下的冷却水聚集在塔底部的一个叫做盆的水箱里。冷却后的水现在可以泵回热交换器。

冷却塔水处理

可以用化学抑制剂治疗水以延长不溶性材料的饱和点，防止缩放和腐蚀。使用冷却塔化学品的水处理是由于环境和成本担忧而提供淡水。

冷却塔排污

冷却塔化学品有助于提高冷却水的饱和点。然而，化学抑制剂所能控制的固体浓度或浓度循环是有限制的。由于这个原因，通过从系统中去除或“吹掉”一定比例的水，并用淡水替换，可以减少冷却水中的溶解固体。

冷却塔排污控制

测量和控制电导率允许精确计算排污量和定时。测量和维持导电性至关重要，因为排污控制差可能导致：

缩放和腐蚀（当电导率太高）或

浪费资源，包括水和冷却塔化学品（当系统可以忍受更高的导电饲料水）

额外的注意事项

闭合再循环冷却的风险

与湿式冷却塔不同，干式冷却塔温度分布相对较低，不依赖蒸发。这降低了这些系统中可伸缩的风险。然而，由于溶解氧在低温下的高溶解度，干式冷却塔的腐蚀风险仍然显著。此外，由于细菌种群在冷却塔环境中生存的能力，低温可能会促进微生物污垢。

微生物沉积物

化妆水和风可以将微生物携带到冷却水系统中。在某些条件下，微生物社区在系统中繁殖，造成问题。微生物应激可以影响冷却系统中的任何组分。事实上，微生物胁迫通常是冷却系统中最显着的压力，因为它可以促进其他类型的应力。例如：

腐蚀发生在细菌黏液层下面

无机分子被困在粘液层中，导致缩放

防止微生物在冷却塔沉积

有效的微生物控制程序重点介绍损坏给定冷却系统的特定微生物社区。可以选择合适的杀生物剂，或许与分散剂结合渗透和去除沉积物。将氧化杀菌剂含有氧化杀菌剂，通常用于生物控制器以及一些非氧化杀菌剂。使用溴或二氧化氯代替重粘附系统的氯。微生物处理可能需要对pH和其他水质参数进行控制以确保最大效率。

其他类型的冷却塔污垢

除尺度之外的固体材料，如空气碎片，腐蚀产品，渗漏和悬浮固体，在系统中积累并有助于效率损失和设备劣化。各种因素影响了污垢水平。您可能必须了解污垢类型和来源，以便确定控制它的最佳方式。这可能涉及建议进行机械改进，澄清化妆水或添加特异性的分散剂。侧流过滤也可以是严重污垢应激系统的解决方案。

用于冷却塔水处理的传感器和仪表:

冷却塔水处理中最重要的仪器控制参数是电导率和pH值。额外的水质参数应在线测量或采样频繁地包括浊度，总悬浮固体（TSS），自由氯和氧化还原电位（ORP）。