冷却塔的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)、安(ān)装(zhuāng)、选型及故障处理(lǐ)方法

冷却塔是利用(yòng)水和空气的接触，通过蒸发作(zuò)用(yòng)来散去工(gōng)业上或制冷空调中(zhōng)产(chǎn)生的废热的一种设备。工(gōng)业生产(chǎn)或制冷工(gōng)艺过程中(zhōng)产(chǎn)生的废热，一般要用(yòng)冷却水来导走。从江、河、湖(hú)、海等天然水體(tǐ)中(zhōng)吸取一定量的水作(zuò)為(wèi)冷却水，冷却工(gōng)艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖(hú)、海，这种冷却方式称為(wèi)直流冷却。当不具(jù)备直流冷却条件时，则需要用(yòng)冷却塔来冷却。冷却塔的作(zuò)用(yòng)是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。

一、冷却塔工(gōng)作(zuò)基本原理(lǐ)

干燥（低焓值）的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分(fēn)压力大的高温水分(fēn)子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与不的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作(zuò)用(yòng)下产(chǎn)生蒸发现象，带到目前為(wèi)走蒸发潜热，将水中(zhōng)的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。

二、冷却塔的工(gōng)作(zuò)过程

以圆形逆流式冷却塔的工(gōng)作(zuò)过程為(wèi)例：

热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中(zhōng)心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小(xiǎo)孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作(zuò)用(yòng)下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。

一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分(fēn)子的浓度差和动能(néng)压力差，当风机运行时，在塔内静压的作(zuò)用(yòng)下，水分(fēn)子不断地向空气中(zhōng)蒸发，成為(wèi)水蒸气分(fēn)子，剩余的水分(fēn)子的平均动能(néng)便会降低，从而使循环水的温度下降。

从以上分(fēn)析可(kě)以看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分(fēn)子能(néng)不断地向空气中(zhōng)蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中(zhōng)的蒸发不会无休止地进行下去。

当与水接触的空气不饱和时，水分(fēn)子不断地向空气中(zhōng)蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分(fēn)子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分(fēn)子数量等于从空气中(zhōng)返回到水中(zhōng)的水分(fēn)子的数量，水温保持不变。由此可(kě)以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。

三、冷却塔分(fēn)类

四、冷却塔组成

1 淋水填料

将需要冷却的水（热水）多(duō)次溅洒成水滴或形成水膜，以增加水和空气的接触面积和时间，促进水和空气的热交换。水的冷却过程主要在淋水填料中(zhōng)进行。

2 配水系统

将热水均匀分(fēn)布到整个淋水填料上，热水分(fēn)布均匀与否，对冷却效果影响很(hěn)大。如水量分(fēn)配不均匀，不仅直接降低冷却效果，也会造成部分(fēn)冷却水滴飞溅而飘逸到塔外。

3 通风设备

在机械通风冷却塔中(zhōng)利用(yòng)通风机产(chǎn)生预计的空气流量，以保证要求的冷却效果。

4 空气分(fēn)配装(zhuāng)置

利用(yòng)进风口、百叶窗和导风板等装(zhuāng)置，引导空气均匀分(fēn)布于冷却塔整个截面上。

5 通风筒

通风筒的作(zuò)用(yòng)是创造良好的空气动力条件，减少通风阻力，并将排出冷却塔的湿热空气送往高空减少湿热空气回流。

机械通风冷却塔的通风筒又(yòu)称风筒。风筒式自然通风冷却塔的通风筒起通风和将湿热空气送往高空的作(zuò)用(yòng)。

6 除水器

将排出湿热空气中(zhōng)所携带的水滴与空气分(fēn)离，减少逸出水量损失和对周围环境的影响。

7 塔體(tǐ)

冷却塔的外部围护结构，机械通风冷却塔和风筒式自然通风冷却塔的塔體(tǐ)是封闭的，起到支撑、维护和组织合适气流的功能(néng)；开放式冷却塔的塔體(tǐ)沿塔高做成开敞的，以便自然风进入塔體(tǐ)。

8集水池

设于冷却塔下部，汇集淋水填料落下的冷却水，有(yǒu)时集水池还具(jù)有(yǒu)一定的储备容积，起调节流量作(zuò)用(yòng)。

9 输水系统

进水管将热水送到配水系统，进水管上设置阀门，以调节冷却塔的进水量，出水管将冷却后的水送往用(yòng)水设备或循环水泵。在集水池还装(zhuāng)设补充水管、排污管、溢流管、放空管等，必要时还可(kě)在多(duō)台冷却塔之间设连通管。

10 其他(tā)设施

包括检修门、检修梯、走道、照明、電(diàn)气控制、避雷装(zhuāng)置以及必要时设置的飞行障碍标志(zhì)等，有(yǒu)时為(wèi)了测试需要还设置冷却塔测试部件。

上述各种部件的不同组合，构成各种形式和用(yòng)途的冷却塔：开放点滴式冷却塔、风筒式自然通风冷却塔、抽风（或鼓风）逆流式冷却塔、抽风横流式冷却塔等。

五、冷却塔的适用(yòng)范围

工(gōng)业生产(chǎn)或制冷工(gōng)艺过程中(zhōng)产(chǎn)生的废热，一般要用(yòng)冷却水来导走。冷却塔的作(zuò)用(yòng)是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中(zhōng)。

例如：火電(diàn)厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发電(diàn)机发電(diàn)，经汽轮机作(zuò)功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用(yòng)水泵打回锅炉循环使用(yòng)。这一过程中(zhōng)乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中(zhōng)将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中(zhōng)。

冷却塔应用(yòng)范围：主要应用(yòng)于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发電(diàn)、汽轮机、铝型材加工(gōng)、空压机、工(gōng)业水冷却等领域，应用(yòng)最多(duō)的為(wèi)空调冷却、冷冻、塑胶化工(gōng)行业。

六、冷却塔的安(ān)装(zhuāng)参考

1 环境选择

1、应避免装(zhuāng)于防水通道、易反射音量的高墙，应装(zhuāng)于屋顶或空气流通的地方。

2、两台或以上冷却塔并用(yòng)时，应注意塔身间距。

3、不应安(ān)装(zhuāng)在四面有(yǒu)外墙或密不透风的地方，并应注意塔身与外墙间距。

4、应避免安(ān)装(zhuāng)有(yǒu)煤烟及灰尘较多(duō)的地方，防上面堵塞胶片。

5、应遠(yuǎn)离厨房及锅炉房等到较热的地方。

2 安(ān)装(zhuāng)要点

1、基础应水平不能(néng)倾斜，冷却塔中(zhōng)心線(xiàn)垂直于水平面，否则影响布不及電(diàn)机工(gōng)作(zuò)。

2、对于175t以上的冷却出入水管应调协支座。

3、当两台或以上菜用(yòng)水泵时，应在不盆之间加一平衡水管。

4、循环出入水接驳，宜用(yòng)避震喉连接。

5、冷却塔斯社风机叶片应与塔壁间隙一致，决不允许两面三刀(dāo)侧间隙相差太大发现问题及时解决。

6、電(diàn)机及减速器要定期检察院修，减速器应检查油位。

3 启动检查

1、所有(yǒu)螺丝是否紧塔内是否有(yǒu)杂物(wù)。

2、风扇及淋水系统转动是否顺畅。

3、 检查電(diàn)源与马达電(diàn)压是否一致。

4、皮带组合安(ān)装(zhuāng)是否正确。

5、开启补水阀将水盆及水管完全注满，水位低于满水喉25mm。

6、起动时，先于水泵、后开风机，检查风向、及风量，及时调整直至达到要求為(wèi)止。

7、停止时，先停风机后停水泵。

4 运行检查

1、保持水塔内清洁，定期做水质(zhì)处理(lǐ)。

2、运行约60h后，须重新(xīn)检查皮带拉力确保正常。

3、齿轮减速箱油位及运行150h后须更换润滑油。

七、冷却塔选型的依据

通常选用(yòng)冷却塔是根据其制冷量而定，空调制冷系统冷却塔的循环水量，由制冷机的制冷能(néng)力、冷却水进出口水温差而定，通常所指的进出口水温差是指标准工(gōng)况下设计的。即进水温度為(wèi)37℃ 、出水温度為(wèi)32℃、湿球温度為(wèi)28℃。

当冷却塔所在地區(qū)湿球温度不是标准工(gōng)况，进出水温也变化时，其逼近度（逼近度為(wèi)出水温度与湿球温度之差）也将变化。如在北京地區(qū)，湿球温度為(wèi)26.4℃、进水温度為(wèi)35℃、出水温度為(wèi) 29.5℃，其逼近度為(wèi)3℃。

逼近度直接影响冷却塔的制冷量，逼近度越小(xiǎo)，其冷却能(néng)力越小(xiǎo)；反之，逼近度越大，其冷却能(néng)力越大。标准型100水吨冷却塔在逼近度為(wèi)4度时；可(kě)冷却水100吨，在逼近度為(wèi)3度时，只可(kě)冷却水量85吨，而要冷却100吨水量时，冷却塔必须选择标准型125吨冷却塔。

八、冷却塔常见问题和故障的分(fēn)析与解决方法

九、冷却塔的正确操作(zuò)方法

冷却塔虽然是空调制冷系统中(zhōng)的附属设备，但它却担负着散发整个系统所吸收的总热量的重要任務(wù)因此，对冷却塔的操作(zuò)正确与否，直接关系到整个空调系统的制冷效果和节能(néng)。由于以上谈到的冷却塔的误操作(zuò)比较普遍，并且从开机到关机的整个过程都存在，所以其危害极大，应引起有(yǒu)关操作(zuò)人员和管理(lǐ)人员的高度重视。

冷却塔正确的操作(zuò)方法和要求是：

（1）冷却塔的使用(yòng)台数与机组的开启台数相匹配。

（2）关闭不开风机的冷却塔的进、出水阀，防止冷却水在不使用(yòng)的塔中(zhōng)流过。

（3）临时增开的冷却塔风机，在关掉该风机后，千万不要忘记关闭该塔的进、出水阀，

（4）每班开机后均要检查冷却塔的运行情况．发现未开风机的冷却塔有(yǒu)冷却水经过．都要及时关闭该塔进出水阀，将托水盘水位调节好空调系统的冷凝器、蒸发器、螺杆式冷水机，有(yǒu)的机组装(zhuāng)有(yǒu)電(diàn)动阀，但電(diàn)动阀容易出故障、失灵，故应加强检查，确保系统正常、正确运行制冷过程实际上是一个热交换过程。冷水机组的热交换较之窗式、分(fēn)體(tǐ)式、柜式空调复杂，前者為(wèi)间接制冷，后者為(wèi)直接制冷。

十、冷却塔的噪声治理(lǐ)

声源分(fēn)析：冷却塔大量应用(yòng)于城市宾馆、饭店(diàn)、商(shāng)场、写字楼等冷却水循环系统，同时在石油、化工(gōng)、发電(diàn)、冶金等工(gōng)业企业中(zhōng)广泛使用(yòng)。

冷却塔噪声源由以下几部分(fēn)组成：1）风机进排气噪声；2）淋水噪声；3）风机减速器和電(diàn)动机噪声；4）冷却塔水泵、配管和阀门噪声。

由于冷却风机的工(gōng)作(zuò)产(chǎn)生了旋转噪声、涡旋噪声和机械噪声。它们的噪声频谱均具(jù)宽频带特性。它的噪声值不很(hěn)大，但它穿透力强。对四周围居民(mín)及建筑均会构成影响，同时也是其他(tā)噪声源的形成原因之一。其中(zhōng)，主要是风机运行进排气噪声和淋水噪声，风机通过进排气口和塔體(tǐ)向外辐射噪声。排气口噪声比进气口噪声高约5-10 dB（A），其频谱特性是以低频為(wèi)主的连续谱，属低频噪声。循环热水从淋水装(zhuāng)置下落时，与塔底接水盘中(zhōng)的积水撞击产(chǎn)生的淋水声，属高频噪声，淋水声的大小(xiǎo)与淋水高度有(yǒu)关，和单位时间的水流量有(yǒu)关。冷却塔整體(tǐ)噪声為(wèi)以低频為(wèi)主的连续谱，没有(yǒu)突出的噪声风值，一般在31.5~2000Hz之间，噪声级约為(wèi)55~85dB（A）。

治理(lǐ)方法：

1、控制冷却塔进出风口噪声，根据情况选用(yòng)消声器和隔声屏障等不同降噪设备。2、控制塔體(tǐ)淋水噪声，根据不同情况采用(yòng)隔声间和隔声屏障等不同降噪设备。3、控制集水盘落水噪声，根据情况采用(yòng)消声水垫和落水消声器等不同降噪设备。4、控制冷却塔振动，采用(yòng)减振器和橡胶软接等减振设备。

特别注意：在冷却塔噪声治理(lǐ)的同时，要根据实地情况充分(fēn)考虑冷却塔的运行通风需求，保证降噪设备安(ān)装(zhuāng)后不能(néng)影响冷却塔的运行。

十一、冷却塔维护及保养知识

冷却塔维护保养：冷却塔的维护保养工(gōng)序分(fēn)三个阶段，即停机后的清洗保养，开机前的检查调试，正式开机运行中(zhōng)的巡视检查。

1 冷却塔停机后的清洗、保养

1）散水系统

① 检查冷却塔主水管、分(fēn)水管、喷头有(yǒu)无破损松动，及时时行修补、固定。彻底清除布水管及喷头内部的污物(wù)，以保证水管畅通，喷头布水均匀。

② 彻底冲洗冷却塔水盘及出水过滤网罩，避免水垢污物(wù)积存堵塞管道。清洗完毕应打开泄水阀门，放尽水盘内积水，以免冻坏。

③ 检查水盘、塔脚是否漏水，如有(yǒu)漏点，及时补胶。

2）散热系统

① 清洗冷却塔所有(yǒu)换热材（填料），彻底清除掉热材表面、孔间的水垢污物(wù)，保证换热材的洁净。拆装(zhuāng)换热材时行修补更换。装(zhuāng)填时注意布放紧密，不留间隙。

② 清洗挡水帘、消音毯，去除污物(wù)。对破损处进行修补更换。挡水帘码放时要求紧密，防止漂水。将冷却塔充水，检查是否漏水（特别是塔體(tǐ)连接处），若漏则更换密封件。

3）传动系统

① 電(diàn)机：检查電(diàn)机的接線(xiàn)端子是否完好，電(diàn)机转动是否正常，電(diàn)机接丝盒作(zuò)密封，電(diàn)机轴承加油润滑，電(diàn)机外壳重新(xīn)喷漆。長(cháng)期停机，建议业主每个月至少运转電(diàn)机3个小(xiǎo)时，保持電(diàn)机線(xiàn)圈干燥，并润滑轴承表面。

② 减速机：检查减速机转动是否正常，如有(yǒu)异声，立即更换减速机轴承。

③ 皮带、皮带轮：调节顶丝，松开皮带，延長(cháng)皮带使用(yòng)寿命。检查皮带有(yǒu)无破损、裂纹，必要时建议业主更换新(xīn)皮带。校核皮带轮，马达架水平度，紧固松动螺栓，有(yǒu)锈蚀螺栓予以更换。

④ 风扇：清洗扇叶表面污物(wù)，检查扇叶角度，扇叶与风胴间隙，并进行调整。

4）塔體(tǐ)外观

① 对风胴、塔、入风导板进行彻底清洗，保证外观清洁美观。

② 重新(xīn)紧固各部位螺栓，并更换生锈螺栓。

③ 检查塔體(tǐ)外观有(yǒu)无破损、裂纹，及时予以修补。

④ 检查塔體(tǐ)壁板立缝处是否严密，必要时重新(xīn)刷胶修补。

5）冷却塔附件

① 检查自动补水装(zhuāng)置--浮球有(yǒu)无损坏、工(gōng)作(zuò)是否正常。发现异常及时修理(lǐ)、更换。

② 对冷却塔铁件螺栓重新(xīn)紧固、更换生锈螺栓，对锈蚀铁件新(xīn)刷漆。

③ 检查进、出水管，补水管的塔體(tǐ)法兰盘有(yǒu)无破损、漏水、冷却塔清洗保养完毕，建议业主用(yòng)彩条围挡布将冷却塔风胴包裹密封，以防杂物(wù)进入冷却塔内部。

2 冷却塔开机前的检查、调式

① 去掉风胴遮挡，调节顶丝，调整皮带松紧程度。

② 认真检查冷却塔传动系统的電(diàn)机、减速机运转是否正常。

③ 检查清理(lǐ)冷却塔水盘、过滤网处污物(wù)，放水检查水盘，塔脚的密闭性，调整浮球位置，使水盘水位符合使用(yòng)要求。

④ 调整扇叶角度，测度電(diàn)机電(diàn)流，使其达到最佳工(gōng)况标准。

⑤ 调节冷却塔进、出水阀门，使冷却塔水流量达到要求。要求具(jù)备，正式开机。

3 冷却塔运行中(zhōng)的巡视、检查

① 定期巡视检查运行中(zhōng)的冷却塔，征求用(yòng)户意见，了解冷却塔使用(yòng)情况。

② 认真测试冷却塔进、出水温度、電(diàn)机运转電(diàn)流等技(jì )术数据。

③ 仔细检查電(diàn)机、减速机等传动装(zhuāng)置的运转状况。检查布水系统的实际工(gōng)况。

④ 发现故障，立即处理(lǐ)。

十二、冬季密闭式冷却塔注意事项

為(wèi)了防止铜管（散热器）和散布水的冻结，请注意下面几点：

① 在密闭式冷却塔循环水中(zhōng)加入不冻液、或在配管中(zhōng)加入辅助防冻電(diàn)热器；可(kě)以防止循环水的冻结。

② 密闭式冷却塔在循环水中(zhōng)加不冻液后，冻结温度下降，不容易冻结。不冻液的浓度越高，冻结温度越下降，但是热传导率会下降，所以，在冷却塔选型时要注意；还有(yǒu)如有(yǒu)漏水，补充水时会稀释不冻液，而使冻结温度上升，请注意。

③ 密闭式冷却塔的循环水泵运行时，防冻電(diàn)热器加热，水不会冻结。如果有(yǒu)循环水泵停止的场合，就另外需要辅助循环水泵，这里我们建议使用(yòng)整套防冻器（包括辅助循环水泵、防冻電(diàn)热器、配管）。

④ 密闭式冷却塔的循环水系统设置3方向阀门，在循环水通过旁通管来控制容量的场合，如果增加旁通管的流量，会降低铜管内的流速，就是有(yǒu)负荷时也可(kě)能(néng)会产(chǎn)生冻结。请设定冷却塔最小(xiǎo)循环水量。

⑤ 密闭式冷却塔為(wèi)了防止散水水泵和散水配管的冻结，请使用(yòng)防冻電(diàn)热器，来保持下部水槽的温度。

十三、密闭式冷却塔使用(yòng)其他(tā)注意事项

① 运行、操作(zuò)、作(zuò)业前必须阅读操作(zuò)维修说明书，请遵守禁止事项、作(zuò)业要领。

② 运行时绝对不要进入冷却塔内。并不要爬到塔體(tǐ)上部。

③ 送风机有(yǒu)可(kě)能(néng)运行时，绝对不要去碰送风机。

④ 防冻電(diàn)热器会发热，请不要用(yòng)手去碰。

⑤ 请不要饮用(yòng)冷却塔的水，进入眼睛时请立即冲洗。作(zuò)业后，请漱口、洗手。

⑥ 塔體(tǐ)各部贴有(yǒu)警告标贴、注意标贴，请遵守标贴记载的内容。