循环水冷却塔选型探讨

王秀丽 刘波

摘 要：自科技革命开始，世界工业开启了飞速发展。社会生活也越来越走向高速化，而高速化的同时，也出现了越来越多的问题。如何让高热器械快速冷却就是一个课题。冷却塔也随之出现。本文的重点就是根据冷却塔的原理，进行剖析，冷却塔如何选型，从而得出最优的冷却塔如何选择。

关键词：冷却塔；循环水；选型，操作

1 前言

信息时代的开启，让科技的发展越来越迅速，而如何做到机械的高效运转是一个至关重要的问题。研究者发现，当机械进行高效运转，发热是不可避免的，因此话题就转移到了如何有效控制发热。显然，在处理这一课题上，冷却塔是非常好的选择，尤其是在能源及原料来看，冷却塔几乎完全刻服了环境等因素。但是对于冷却塔的选择，人们必须要慎重，如何高效的，节约的建造一个冷却塔，是值得思考的问题。

不得不说，冷却塔的出现让工业有了飞速的发展。其中最常见的就是应用于电子设备中的水冷装置。通俗一点儿的说，就是电脑中的水冷装置。这个装置是循环水冷却塔的微缩应用，它的出现，让功率芯片的出现变为可能，因为单纯的风冷不能解决的散热问题，被循环水的模式所解决了。并且，我们日常应用中的空调，也是以冷却塔作为核心的。如果没有冷却塔的散热，那么空调是无法做到快速降温的。所以，冷却塔的应用是与我们的生活息息相关的。接下来我们就针对冷却塔的选型进行一次探讨。

2 冷却塔详细选型

（1）首先要确定冷却塔进水温度，从而选择标准型冷却塔、中温型冷却塔还是高温型冷却塔。温度是冷却塔最重要的一项指标。自冷却塔诞生之初，它的作用就被定义为温度调节装置，换句话说，冷却塔就是为机械准备的空调，所以如果为机械选择一个舒适的空调，温度是非常重要的。

（2）确定使用设备或者可以按照现场情况对噪声的要求，可以选择横流式冷却塔或者逆流式冷却塔。虽然不同模式的冷却塔对于冷却的效果是不同的，但是在选择一个冷却塔的时候，也需要考虑到环境的因素。由于大功率冷却塔大多伴随着噪音，因此声音也是一个非常重要的选择因素。

（3）根据冷水机组或者制冷机的冷却水量进行选择冷却塔流量，一般来讲冷却塔流量要大于制冷机的冷却水量。（一般取1.2～1.25倍）。流量决定着冷却塔的运行速度，因此，在选择冷却塔的时候，要根据不同的需求来选择不同的流量。但是选择流量一定要合理，过大的流量会造成浪费，而过小的流量又会无法满足需要，所以，选择流量的时候，一定要慎重。

（4）多台并联时尽量选择同一型号冷却塔。虽然在多台并联的时候可以选择不同的冷却塔，但是不同的冷却塔由于功率，流量，温度等不同，是会让调试人员在工作中的难度大大增加的。而且由于电压环境等因素的限制，同一型号的冷却塔更好管理和使用。

3 冷却塔选型时要注意

冷却塔的塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀，组装配合精确。毕竟，冷却塔是一个长期使用的设备，只有高强的的材料，才能经得起考验。而且冷却塔的造价也通常比较高昂，所以，一个便于维护的冷却塔是符合成本预算的。

风机匹配，能够保证长期正常运行，无振动和异常噪声，而且叶片耐水侵蚀性好并有足够的强度。风机叶片安装角度可调，但要保证角度一致，且电机的电流不超过电机的额定电流。过高的电流会对风机造成损伤，一个电机相当于冷却塔的心脏，所以在电流方面一定要严控。

同时，电耗也是一个重要的指标，这不仅仅是对于成本的考虑，而且是对国家发起的节能环保的号召的响应。只有这样的冷却塔才能长期使用。否则随着节能的推进，冷却塔更新是必然，如果只考虑购买成本，购入了能耗的冷却塔，就会导致冷却塔更新更早，从而浪费更多的资源，得不偿失。

4 衡量冷却塔的效果还通常采用三个指标

（1）冷却塔的进水温度t1和出水温度t2之差Δt。Δt被称为冷却水温差，一般来说，温差越大，则冷却效果越好。对生产而言，Δt越大则生产设备所需的冷却水的流量可以减少。但如果进水温度t1很高时，即使温差Δt很大，冷却后的水温不一定降低到符合要求，因此这样一个指标虽是需要的，但说明的问题是不够全面的。

（2）冷却后水温t2和空气湿球温度ξ的接近程度Δt。Δt=t2-ξ（℃）Δt称为冷却幅高。Δt值越小，则冷却效果越好。事实上Δt不可能等于零。

（3）考虑冷却塔计算中的淋水密度。淋水密度是指1m2有效面积上每小时所能冷却的水量。用符号q表示。q=Q/Fm3/m2·h（Q-冷却塔流量，m3/h；F-冷却塔的有效淋水面积，m2）。

4.1 已知基它条件确定冷却塔循环水量的常用公式

a）冷却水量=主机制冷量（KW）×1.2×1.25×861/5000（m3/h）

b）冷却水量=主机冷凝器热负荷（kcal/h）×1.2/5000（m3/h）

c）冷却水量=主机冷凝器热负荷（m3/h）×1.2（m3/h）

d）冷却水量=主机制冷量（冷吨）×0.8（m3/h）

e）冷却水量=主机蒸发器热负荷（kcal/h）×1.5×1.25/5000（m3/h）

f）冷却水量=主机蒸发器热负荷（m3/h）×1.2×1.25（m3/h）

g）冷却水量=主机蒸发器热负荷（冷吨）×1.2×1.25×3024/5000（m3/h）

注：以上：1.2为选型余量 1.25为冷凝器负荷系数。

h）远大溴化锂主机每100万大卡的制冷量在：

工况①：37.5/32/28，（冷却水流量：300～330m3/h）配350-400的塔；

工况②：37/30/28，（冷却水流量：248m3/h）配450的塔。

闭式冷却塔（也叫蒸发式空冷器或密闭式冷却塔）

是将管式热换器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。随着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。

4.2 方法/步骤

冷却塔的制冷量要根据使用地的湿球温度、相对湿度、空气流动速度、喷淋水量、冷却介质粘度系数、换热管热阻等参数进行繁琐的热工计算。一般选型时用户可按以下简单方式进行，根据计算的制冷量（Kcal/h），选择相应制冷能力冷却塔。

☆根据冷却介质流量、温差计算 Qs=cm△t

Qs-冷卻介质散热量，单位Kcal/h；

C-冷却介质比热容，单位Kcal（kg·℃），水的比热容为1Kcal/kg·℃；

m-冷却介质质量，也即流量，单位为kg/h；

△t-冷却介质进、出口温差，单位为k或℃。

根据设备无效功率计算 Qs=额定功率（Kw）*比例*860（Kcal/（h·kw）；

根据淬火件产量计算 Qs=淬火件产量（kg/h）*淬火件比热容*淬火件温差。

5 结论

冷却塔的选型需要考虑自身的需求，而且要因地制宜，只有满足一切客观条件的冷却塔才是一个好的冷却塔。上述的考虑范围仅仅是参考的一部分，如果想要选择一个合适的冷却塔，去实地考察才是最重要的！

参考文献：

[1] 王大荣.循环水冷却塔的现状及对策[J].中国井矿盐.

[2] 刘钧.浅谈工业循环水冷却塔的介绍及选型[J].数字通信世界， 2015（11）.