冷却塔の動作原理、運転および保守
2026-08-10
冷却塔是通过将水与空气接触，利用蒸发作用来散发工业过程或制冷和空调系统产生的废热的设备。工业生产或制冷过程中产生的废热通常由冷却水去除。直接冷却是指从河流、湖泊和海洋等自然水体抽取水作为冷却水。吸收了工艺设备废热后的热水被排放回这些水体。当无法满足直接冷却条件时，就需要冷却塔。冷却塔的功能是在塔内实现携带废热的冷却水与空气之间的热交换，从而将废热传递给空气并释放到大气中。
- 冷却塔的基本工作原理
- 风扇将低焓值的干空气通过进风格栅吸入冷却塔。高压饱和蒸汽分压高的高温水分子流向低压空气，同时高焓值热湿空气在塔内喷淋。当水滴与空气接触时，通过两种方式进行传热：空气与水之间的直接传热，以及由水蒸气表面与空气之间的压力差引起的蒸发。通过蒸发传热从水中带走热量，从而达到冷却效果。
- 冷却塔的正确操作方法
-
冷却塔虽然是空调制冷系统中的辅助设备，但它承担着散发整个系统吸收的总热量的关键任务。因此，冷却塔的正确运行直接关系到整个空调系统的制冷性能和节能效果。上述冷却塔的不当操作在从启动到停机的整个过程中都相当普遍，可能导致严重危害。相关操作人员和管理人员应高度重视此问题。冷却塔的正确操作方法和要求如下：
- 运行中的冷却塔数量应与启动的机组数量相匹配。
- 关闭风扇停运的冷却塔的进出水阀，以防止冷却水流过闲置的冷却塔。
- 暂时启动的冷却塔风扇停机后，不要忘记关闭其进出水阀。
- 每个班次启动后检查冷却塔的运行状况。如果发现冷却水流过任何风扇停运的冷却塔，应及时关闭其进出水阀并调整集水盘的水位。
空调系统的一些冷凝器、蒸发器和螺杆式冷水机组配备有电动阀。然而，电动阀容易发生故障和误操作，因此需要加强检查以保证系统正常、正确的运行。制冷过程本质上是一个热交换过程。水冷机组的热交换比窗式、分体式和柜式空调器更复杂。前者采用间接制冷，而后者采用直接制冷。
-
- 冷却塔的噪声控制
-
（一）声源分析冷却塔广泛应用于城市宾馆、餐厅、商场、写字楼的冷却水循环系统，也广泛应用于石油、化工、发电、冶金等工业企业。（二）冷却塔的噪声源包括以下部分：
- 风扇进排气噪声；
- 淋水噪声；
- 风扇减速机和电机噪声；
- 冷却塔水泵、管道和阀门产生的噪声。
冷却风扇在运行过程中会产生旋转噪声、涡流噪声和机械噪声。其噪声频谱具有宽带特性。虽然噪声水平不高，但穿透力强，会对周围居民和建筑物产生影响，也是其他噪声源的构成因素之一。主要的噪声成分是风扇进排气噪声和淋水噪声。风扇通过进气口、出气口和塔体向外辐射噪声。排气口的噪声比进气口高约5-10 dB(A)。其频谱是低频成分占主导的连续频谱，属于低频噪声。当循环热水从配水装置落下并撞击塔底集水盘中的积水时，会产生淋水噪声，属于高频噪声。淋水噪声的强度与落水高度和单位时间的水流量有关。冷却塔的整体噪声呈现低频为主的连续频谱，没有突出的离散噪声峰值，主要范围在31.5 Hz至2000 Hz之间，噪声水平约为55-85 dB(A)。（三）处理方案- 控制冷却塔进排气口的噪声：根据实际情况采用消声器、隔声屏等降噪设备。
- 控制塔体的淋水噪声：根据现场情况部署隔声罩、隔声屏等降噪设施。
- 控制集水盘中的水滴噪声：根据需要使用吸声水垫和水滴消声器。
- 控制冷却塔的振动：安装减振器、橡胶软接头等减振装置。
-
