什么是東莞冷卻水塔以及它是如何工作的？,冷卻水不足會出現(xiàn)什么情況

冷卻塔是一種利用水蒸發(fā)或氣流從工業(yè)設(shè)備和 HVAC 系統(tǒng)中去除多余熱量的結(jié)構(gòu)。它們對于發(fā)電廠、工廠、煉油廠、加工廠、酒店和其他依靠水循環(huán)從建筑物或機(jī)器中帶走熱量的設(shè)施至關(guān)重要。冷卻塔有多種配置，因此它們可以適應(yīng)每個設(shè)施的冷卻需求和地理位置。在本指南中，我們將探討您需要了解的有關(guān)冷卻塔的關(guān)鍵方面，包括：

1.冷卻塔是如何工作的？

每個冷卻塔都執(zhí)行相同的基本過程：熱水進(jìn)入，冷水流出。傳熱方法取決于您的設(shè)施使用的冷卻塔類型，但許多基本原理和功能是相似的。

濕式冷卻塔（也稱為開路冷卻塔）是最常見的類型，它們的工作原理如下：

管道從工業(yè)機(jī)械或 HVAC 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移熱量，將水送出到冷卻水塔。

熱水被排放或噴入“溢流區(qū)”，其中一部分蒸發(fā)，其余收集在盆中，降低了塔內(nèi)水的整體溫度。

空氣通過引風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)或自然通風(fēng)在冷卻塔中循環(huán)，從而冷卻未蒸發(fā)的水。

冷卻水收集在塔底，然后再循環(huán)回您的工業(yè)設(shè)備或空調(diào)系統(tǒng)。

在整個過程中，濕式冷卻塔通過三種方式失水：蒸發(fā)、漂移（也稱為“風(fēng)阻”）和排污（也稱為“排水”）。然后用補(bǔ)充水代替這些流失的水。

濕式冷卻塔通過蒸發(fā)冷卻來減少熱量。當(dāng)熱水蒸發(fā)時，它會分散到大氣中而不是再循環(huán)到您的系統(tǒng)中，因此水會流失，但整體水溫會下降。

當(dāng)空氣流經(jīng)冷卻塔時，一部分水被吹出塔外，因此一部分水因漂移而流失。

當(dāng)水蒸發(fā)時，它會留下其中所含的任何礦物質(zhì)，例如鈣、鎂、氯化物和二氧化硅。這會增加這些礦物質(zhì)在剩余水中的濃度。如果不加以解決，這可能會導(dǎo)致冷卻塔腐蝕或堆積，從而降低其效率和使用壽命。因此，濕式冷卻塔還包括一個去除部分水的系統(tǒng)，該組件稱為“排污”或“排水”。

很明顯，如果這個過程繼續(xù)這樣下去，你最終會失去所有的水。因此，濕式冷卻塔還需要新鮮補(bǔ)給水的穩(wěn)定供應(yīng)，相當(dāng)于蒸發(fā)+漂流+取水的失水。

二、其他類型冷卻塔（閉式塔）的工作原理？

蒸發(fā)冷卻并不是冷卻塔去除多余熱量的唯一方法。閉路冷卻塔將工業(yè)過程用水保存在管道中，用冷卻水噴灑管道，并使用風(fēng)扇幫助傳遞熱量。這可以保護(hù)您的水免受冷卻塔或補(bǔ)充水中的潛在污染。

三、什么是“填充物”？

“填充物”是一種設(shè)計用來增加水到達(dá)溢流區(qū)時的表面積的材料，一般通過迫使水流過或超過填充物（一種像海綿，或傾斜的瀑布）。一些填充材料更容易從水中收集污垢、灰塵和礦物質(zhì)，因此水質(zhì)、您的環(huán)境和您的需求將影響最適合您情況的填充類型。

您有時可能會聽到填充物被稱為“飛濺填充物”或“膠片填充物”。這描述了填料與水相互作用的主要方式。膠片填充物是一種迫使水?dāng)U散到膠片中的材料（例如 PVC）。防濺填料擾亂水流以防止其飛濺。這兩種材料都增加了熱水與空氣的接觸并改善了冷卻效果。

四、水冷塔的種類

冷卻塔的分類有點復(fù)雜。單個冷卻塔可能有多個分類，同一個分類往往有多個名稱。重要的是要記住，每個分類或類別都涉及冷卻過程的特定方面。

每種類型的冷卻塔對于您的水管理系統(tǒng)都有優(yōu)點和缺點，并且專為特定應(yīng)用而設(shè)計。為了引導(dǎo)您完成不同的分類和類別，我們將冷卻塔的類型細(xì)分為：

它們使用的傳熱方法

它們使用的氣流過程

組裝方式

傳熱方式

你可能聽說過冷卻塔使用的傳熱方式：濕式、干式、流體、閉路、開路。這就是這一切的意思。

1.濕式（或開式）冷卻水塔

濕式冷卻水塔又稱開式循環(huán)冷卻水塔，主要采用蒸發(fā)冷卻的方式帶走熱量。水被排放或噴入溢流區(qū)，溢流區(qū)可能有也可能沒有用于增加蒸發(fā)和冷卻的填充材料。蒸發(fā)冷卻需要用補(bǔ)給水代替損失的水。

它們被稱為“開路”塔，因為冷卻過程發(fā)生在您的“水路”中。水從您的機(jī)器流入冷卻塔，然后流回您的機(jī)器。

2.流體閉式冷卻器

閉式冷卻塔是閉式冷卻塔的一種。它們被稱為“閉路”塔，因為冷卻過程發(fā)生在室外，不會直接接觸水或?qū)⑵浔┞对诳諝庵?。熱水仍然通過管道輸送到冷卻塔，但當(dāng)它進(jìn)入冷卻塔時，它仍然以某種形式通過管道輸送。然后流體冷卻器用冷水噴灑該管并使用機(jī)械通風(fēng)來增加冷卻。

閉路冷卻塔不依賴于蒸發(fā)加熱或?qū)⑺┞对谑彝饪諝庵?，因此您的供水不會流失?

3.干式冷卻塔（或風(fēng)冷冷凝器）

干式冷卻塔是另一種閉路塔。它們的功能類似于液體冷卻器，但不會在管道上噴水——這意味著塔根本不會損失或使用任何水。這些塔依靠氣流（機(jī)械通風(fēng)或自然通風(fēng)）來冷卻管子。這允許熱量從熱水傳遞到管道，然后傳遞到空氣中。

干式冷卻塔最適合安裝在干旱地區(qū)，那里的水資源稀缺、價格昂貴或?qū)Νh(huán)境來說太重要。

4.混合式冷卻塔

混合式冷卻塔應(yīng)用廣泛，可在干式冷卻和濕式冷卻之間切換。這可以防止設(shè)施在水資源可用性或成本隨季節(jié)大幅波動的氣候下依賴水基冷卻。

5.氣流系統(tǒng)

冷卻塔有時被稱為氣流與水流的相互作用：橫流和逆流。也可按它們產(chǎn)生氣流的方式來稱呼：機(jī)械通風(fēng)、誘導(dǎo)通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)、自然通風(fēng)和風(fēng)扇輔助自然通風(fēng)。

五、各型式冷卻塔的含義。

1.橫流式冷卻塔

橫流式冷卻塔將熱水收集在塔頂?shù)呐柚?，然后利用重力分布將其排入填料中。?dāng)水通過填充物時，空氣水平流動，垂直于水流。水向下流動，空氣流過它 - 因此，交叉流動。

由于橫流塔依靠重力將熱水分散到填充材料中，因此它們簡化了可變流量，并且可以輕松適應(yīng)“低流量”事件，同時仍能均勻分配水。不均勻的分布會在填充材料中形成通道，水會以常規(guī)溪流流動，并且在寒冷的天氣中結(jié)冰或沉積物結(jié)垢的風(fēng)險更大。

這些塔通常有更多的增壓室（空氣流過的區(qū)域），因此更容易維護(hù)。在橫流冷卻塔中，專家有足夠的空間來操作和檢查您的冷水盆、除水器和其他關(guān)鍵部件。他們甚至可能有全尺寸檢修門和機(jī)械平臺，用于處理風(fēng)扇、變速箱和其他難以觸及的部件。

也許最重要的是，重力供水分配系統(tǒng)允許您使用更小的泵并且需要更少的維護(hù)，因此橫流冷卻塔的成本往往更低——無論是最初還是隨著時間的推移。

2.逆流冷卻塔

逆流冷卻塔從填充材料下方吸入空氣并將其垂直引導(dǎo)，因此空氣向上流動而水向下流動 - 因此是逆流的。由于空氣向上流過塔，不能依靠重力來分配熱水，逆流冷卻塔使用加壓噴嘴將水噴到填料上。

逆流冷卻塔的主要優(yōu)點是效率更高，占地面積更?。ㄅc具有相同冷卻能力的橫流塔相比）。加壓霧化系統(tǒng)將水分解成更細(xì)的水滴，因此更容易冷卻。它們還可以為您提供更多填充材料選擇——這可能是您的水質(zhì)所需要的。

缺點是，盡管效率更高，但逆流冷卻塔實際上更昂貴，因為對泵的要求更高，并且與加壓水分配系統(tǒng)（噴嘴）相關(guān)的維護(hù)也更高。此外，當(dāng)水流量低時，它會干擾噴嘴噴射，導(dǎo)致填充材料分布不均和溝流，增加寒冷天氣結(jié)冰或因高礦物質(zhì)濃度而結(jié)垢的風(fēng)險。因此，定期維護(hù)變得更加重要，問題也更難發(fā)現(xiàn)（因為逆流冷卻塔不如橫流塔容易接近）。當(dāng)從塔頂噴水時，它們還會發(fā)出更多噪音并且往往會向下移動得更遠(yuǎn)。

3.誘導(dǎo)通風(fēng)

誘導(dǎo)通風(fēng)是一種機(jī)械通風(fēng)，利用塔頂?shù)拇箫L(fēng)扇將空氣抽到天花板。雖然風(fēng)扇比強(qiáng)制通風(fēng)塔上使用的風(fēng)扇大，但它使用更小的電機(jī)來產(chǎn)生相同的水冷能力。在引風(fēng)的幫助下，空氣緩慢進(jìn)入冷卻塔并快速離開。這降低了空氣再循環(huán)的風(fēng)險，而空氣再循環(huán)會降低冷卻過程的效率，因為離開塔的空氣溫度更高。

4.強(qiáng)制通風(fēng)

“強(qiáng)制通風(fēng)”是一種機(jī)械通風(fēng)，在塔的底部或側(cè)面使用一個或多個風(fēng)扇將空氣驅(qū)入冷卻系統(tǒng)。這種空氣快速進(jìn)入并緩慢排出，這增加了再循環(huán)的風(fēng)險。由于該風(fēng)扇暴露在進(jìn)入的空氣中（溫度較低），因此出現(xiàn)凍結(jié)溫度問題的風(fēng)險也更大。但是，強(qiáng)制通風(fēng)會產(chǎn)生更多靜壓，這使其更適合密閉（有時是室內(nèi)）空間。

5.自然通風(fēng)

自然通風(fēng)利用冷卻塔的結(jié)構(gòu)和空氣密度的原理，產(chǎn)生自然氣流。自然通風(fēng)冷卻塔是高大的雙曲面結(jié)構(gòu)，通常用于發(fā)電廠。當(dāng)空氣進(jìn)入??冷卻塔時，它會變得更熱、更潮濕，并像煙霧通過煙囪一樣自然地通過塔上升。

6. Fan Assisted Natural Draft

Fan Assisted Natural Draft 看起來很像強(qiáng)制通風(fēng)裝置，但它不依賴一個或多個風(fēng)扇推動空氣通過冷卻塔。風(fēng)扇幫助空氣循環(huán)進(jìn)入塔內(nèi)，但該系統(tǒng)主要利用建筑和空氣密度的變化來產(chǎn)生氣流。

7.組裝方法

雖然冷卻塔有許多不同的配置，但它們的實際建造方式主要有兩種：在工廠或現(xiàn)場建造。每個都為特定情況提供優(yōu)勢。

8.工廠組裝塔

一些冷卻塔在工廠組裝在一起，然后運(yùn)送到需要的地方。這些預(yù)組裝單元很方便，但容量較小——畢竟它們必須裝在卡車上。由于它們的尺寸，它們更常用于食品加工廠、酒店和其他不像發(fā)電廠那樣產(chǎn)生熱量的設(shè)施。（它們在 HVAC 系統(tǒng)中很常見。）由于封裝冷卻塔通常用于住宅區(qū)，因此它們往往更強(qiáng)調(diào)降噪功能，例如重力供水分配系統(tǒng)或引風(fēng)，但它們可以配置為滿足您設(shè)施的需求。

9.現(xiàn)場安裝的塔

產(chǎn)生更多熱量的設(shè)施通常需要比制造商預(yù)組裝和運(yùn)輸容量更大的塔。出于這個原因，發(fā)電廠、煉油廠、鋼鐵加工廠和其他大型工業(yè)設(shè)施都使用現(xiàn)場安裝的塔，塔的大小可根據(jù)需要而定。制造商通常提供現(xiàn)場組裝冷卻塔的勞動力和專業(yè)知識。

6.為什么冷卻塔要用那么多水？

大多數(shù)冷卻塔都靠水運(yùn)行。一些冷卻塔使用大量的水。

根據(jù)建筑物或工藝的冷卻需求，冷卻塔的大小決定了用水量和它可以提供的熱量。冷卻塔使用噸位作為等級。一般來說，噸位越大，冷卻塔使用的水就越多。

閉式冷卻塔不斷地向裝有熱水的管道內(nèi)噴水，使熱量從管道內(nèi)的熱水傳遞到管道外的冷水中。噴灑的水永遠(yuǎn)不會進(jìn)入您的供水系統(tǒng)（這就是為什么它們也被稱為閉路冷卻塔）并且需要不斷補(bǔ)充。

濕式冷卻塔使用蒸發(fā)冷卻并將熱水暴露在室外空氣中，因此當(dāng)蒸汽和水滴從塔頂逸出時，您的系統(tǒng)會通過蒸發(fā)和漂移不斷失去水分。此外，當(dāng)水蒸發(fā)時，它會留下礦物質(zhì)并增加它們在供水中的濃度，如果無人看管，可能會對您的冷卻塔和其他設(shè)備造成傷害。為了解決這個問題，濕式冷卻塔還會從您的系統(tǒng)中去除一些水。如前所述，這種水稱為排污或排放。

濕式冷卻塔為了彌補(bǔ)這三種方式的失水，使用較多。濕式冷卻塔不斷添加淡水（稱為補(bǔ)充水），以確保始終將相同數(shù)量的水返回給您的供水系統(tǒng)。補(bǔ)給水的量必須等于你的蒸發(fā)+漂移+排污。

7.冷卻水塔常見問題

冷卻水塔是水管理系統(tǒng)的重要組成部分。如果單個組件停止工作，它會顯著降低您有效散熱和保持設(shè)備或設(shè)施涼爽的能力。當(dāng)您的冷卻塔工作效率較低時，它會消耗更多的電力并花費(fèi)更多的錢。這些問題還可能迅速演變成災(zāi)難，擾亂您的工業(yè)流程并損壞或毀壞您的機(jī)器。

因此，熟悉冷卻塔可能遇到的問題以及維護(hù)它們的方法很重要。

1.結(jié)垢

當(dāng)鈣、鎂、二氧化硅和氯化物等礦物質(zhì)在冷卻塔中堆積時，會形成水垢層。這在使用蒸發(fā)冷卻的開路冷卻塔中更為常見，因為水（及其含有的礦物質(zhì)）會與熱交換表面接觸。除垢必須定期進(jìn)行，否則您的系統(tǒng)必須更加努力地工作以傳遞熱量。避免結(jié)垢的一個關(guān)鍵方法是確保水以適當(dāng)和連續(xù)的方式流入系統(tǒng)。如果補(bǔ)給水堵塞或阻塞，低水流量會很快導(dǎo)致冷卻介質(zhì)結(jié)垢和損壞。

2.污染

由于濕度和礦物質(zhì)濃度高，冷卻塔可能成為有害細(xì)菌的滋生地，這些細(xì)菌可能會損壞設(shè)備或降低設(shè)備效率。在冷水盆中，您有時會發(fā)現(xiàn)一層薄薄的細(xì)菌。這種“生物膜”抑制了傳熱過程，從而降低了塔的效率。發(fā)生這種情況時，您需要讓專家采集水樣，然后用氯沖洗水以去除供水中的細(xì)菌。您將重復(fù)此過程，直到所有細(xì)菌都消失，否則它會卷土重來。

3.結(jié)垢

當(dāng)水和外部空氣通過您的冷卻塔時，它會將污垢、碎屑和灰塵引入您的填料中。當(dāng)它堆積時，它會堵塞您的填充材料并阻止水按照設(shè)計的方式流動。這會產(chǎn)生竄流，導(dǎo)致在低溫下結(jié)冰，但至少會降低冷卻水塔的效率。

4.結(jié)冰

在極冷天氣下運(yùn)行的冷卻水塔有結(jié)冰的風(fēng)險。當(dāng)冰形成時，它會增加塔的重量。太多的冰會破壞塔的結(jié)構(gòu)完整性，甚至導(dǎo)致它完全倒塌。為防止結(jié)冰，重要的是要持續(xù)監(jiān)控塔的熱量、使用變速電機(jī)并保持水按設(shè)計流經(jīng)填料。雖然您的冷卻塔是為冷卻水而設(shè)計的，但使用盆式加熱器對于防止冷水結(jié)冰很重要。

5.腐蝕

當(dāng)鈉和其他礦物質(zhì)通過您的管道時，它們會逐漸分解金屬。這在流體冷卻器等閉路冷卻塔中是一個更大的問題，在這些冷卻塔中更難及早發(fā)現(xiàn)腐蝕。管道腐蝕會導(dǎo)致冷卻塔或供水的其他部分發(fā)生泄漏。管道上的保護(hù)襯里可以防止腐蝕，從而延長其使用壽命，但您也可以在水處理中添加化學(xué)品或增加水的 pH 值平衡。

6.泄漏

泄漏通常很難發(fā)現(xiàn)，這意味著它們可能非常昂貴。想象一下在一天的運(yùn)行過程中會泄漏多少水，以及您的冷卻塔可能需要抽多少水來補(bǔ)償泄漏。您應(yīng)該定期檢查您的泳池浮子水位和系統(tǒng)閥門 - 不要等到您每月的水費(fèi)賬單才發(fā)現(xiàn)您已經(jīng)漏掉了數(shù)千加侖的水！（看看這家公司泄漏多少錢。）

7.水流損失

結(jié)垢、腐蝕、凍結(jié)和其他問題可能導(dǎo)致水流損失，因為水沒有按設(shè)計泵入或流經(jīng)冷卻塔。水流中斷會導(dǎo)致重大災(zāi)難，例如設(shè)備緊急停機(jī)、碳?xì)浠衔镄孤踔猎跈C(jī)器沒有足夠的冷水循環(huán)時發(fā)生火災(zāi)。如果您沒有及時捕捉到它，水流損失可能會對您的一些最昂貴的設(shè)備造成無法修復(fù)的損壞。它還不可避免地會擾亂您的常規(guī)工業(yè)運(yùn)營，因為您必須執(zhí)行計劃外維護(hù)或完全更換主要設(shè)備。

冷卻塔制造商的水管理系統(tǒng)不僅可以檢測泄漏，還會在發(fā)生泄漏時通知您水流不正常。這些早期警告之一可以為您節(jié)省數(shù)千美元，防止損壞和浪費(fèi)時間。

8.如何降低冷卻塔維護(hù)成本

冷卻塔是大多數(shù)建筑物、工業(yè)過程和主要 HVAC 系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。它們是高效的，但隨著它們通過的水量增加，它們的維護(hù)成本也很高。有些配置的成本效益不如其他配置——例如，強(qiáng)制通風(fēng)和加壓水分配系統(tǒng)需要更多電力——但都需要定期維護(hù)才能有效運(yùn)行。

但是，如果您有濕式冷卻器或流體冷卻器，則可以通過跟蹤冷卻塔的用水量來減少公司的水費(fèi)。您水費(fèi)的一部分是下水道費(fèi)，假設(shè)您設(shè)施使用的所有水都排入下水道。但是對于使用蒸發(fā)冷卻的冷卻塔，冷卻塔使用的大部分水都不會排入下水道，而是排放到大氣中。

只要您定期記錄流經(jīng)冷卻塔補(bǔ)給管線和排水管線的水量，您的供應(yīng)商可能會為您報銷部分下水道費(fèi)用。您可以派人到附近手動記錄水表的數(shù)字。但是通過深圳冷卻塔制造商的智能水管理平臺，我們的技術(shù)從您的水表上傳實時數(shù)據(jù)，這樣您就可以自動讀取每條線的水量，您可以在我們的分析軟件中輕松訪問這些數(shù)據(jù)。