機械通風冷卻塔（mechanical draft cooling tower）是靠風進行通風的冷卻塔。冷卻塔由風機、塔體、填料、收水器、百葉窗等組成。機械通風冷卻塔又可分為橫流冷卻塔和逆流冷卻塔。機械通風冷卻塔沒有高大的風簡，塔內空氣流動不是靠塔內外空氣密度差產生的抽力，而是靠通風機形成的。機械通風冷卻塔具有冷卻效果好，運行穩定的特點。
基本介紹
- 中文名：機械通風冷卻塔
- 外文名：mechanical draft cooling tower
- 分類：橫流冷卻塔、逆流冷卻塔
- 功能：降溫冷卻
- 優點：冷卻效率高，穩定，占地面積小
- 結構：風機、塔體、填料、收水器
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基本信息
機械通風冷卻塔可分為鼓風式和抽風式冷卻塔，分別利用抽風機或鼓風機強制空氣流動，它的冷卻效率高，穩定，占地面積小，基建投資少，但運行費用高。其中抽風式使塔內呈負正壓狀態，有利於水蒸發，鼓風式情況則相反，鼓風式冷卻塔主要用於小型冷卻塔或水對風機有侵蝕性的冷卻塔中。機械通風冷卻塔多用於城市商用建築物中央空調系統中。
類型與性能
機械通風冷卻塔是依靠風機強迫通風使水冷卻的冷卻塔。機械通風冷卻塔是目前使用最為廣泛的一種冷卻塔。機械通風冷卻塔按結構分有逆流式、橫流式、蒸髮式和引射式，通常後三者的外形以方形（或矩形）為主，前者則有方形和圓形兩種外形。機械通風冷卻塔按其熱工性能可分為三個系列，即標準系列，其進水溫度為37℃，出水溫度為32℃；中溫系列，其進水溫度為40℃，出水溫度為32℃；高溫系列其進水溫度為60℃，出水溫度為32℃。
橫流式冷卻塔
空氣從橫向進入塔內進行換熱。其優點是體積小、高度低、結構和配水裝置簡單、空氣進出口方向可任意選擇，有利於布置。當處理水量在100t/h（單台）以下時，採用橫流式較為合適。缺點是填料利用效率差，熱交換比逆流低。
橫流式冷卻塔逆流式冷卻塔
空氣從底部進入塔內，與水流方向相反而進行熱交換。當處理水量在100t/h（單台）以上時，宜採用逆流式。其優點是熱交換性能好。缺點是塔體較高、配水系統較複雜。逆流式冷卻塔以多面進風的形式使用的最為普遍。
逆流式冷卻塔引射式冷卻塔
引射式冷卻塔的結構如下圖所示。其最大的特點是，取消了冷卻風機，而採用較高速的水通過噴水口射出，從而引射一定量的空氣進入塔內進行熱交換而冷卻。因此，噴水口及噴射的水流特性是影響其冷卻效率的關鍵因素。由於沒有風機等運轉設備，因此此塔的最大優點是可靠性高、穩定性好、噪聲比其他類型的冷卻塔低。缺點是設備尺寸偏大，造價相對較高。同時，由於射流流速的要求，它需要較高的進塔水壓。
引射式冷卻塔蒸髮式冷卻塔
蒸髮式冷卻塔在熱交換原理與上述幾種冷卻塔是完全不同的。它的結構如下圖所示。當冷卻水進入冷卻塔中的盤管後，循環管道泵同時運行抽取集水池的水，經布水口均勻地噴淋在冷卻盤管表面，室外空氣在冷卻風機作用下送至塔內使盤管表面的部分水發生蒸發而帶走熱量。空氣溫度較低時，本身也可以和盤管進行熱交換而帶走部分盤管的熱量，從而使盤管內的冷卻水得到冷卻。因此可以看出：它的傳熱實際上是兩個過程，首先是空氣與循環水的直接熱濕交換，然後才是此循環水蒸發過程中與冷卻水通過盤管進行間接式熱交換，這是一個利用“蒸發冷卻”原理進行冷卻的典型例子。第一個過程與空氣的濕球溫度有關，第二個過程與盤管的構造和特性有關。
蒸髮式冷卻塔蒸髮式冷卻塔的一個主要優點就是冷卻水系統為一個全封閉系統，對水質的保證性較好，不易被污染，雜質也不會進入冷卻水系統之中。另一個優點是在室外氣溫較低時，可以把它變成一個蒸發冷卻式製冷設備，使冷卻水可以直接當作空調系統的冷凍水使用，從而減少冷水機組的運行時間。
冷卻塔部件
機械通風冷卻塔一般由塔體、淋水裝置、配水裝置、通風設備、空氣分配裝置、收水器和集水池等部分組成。
1、塔體。冷卻塔的外圍結構一般由玻璃鋼材料製造。有方形和圓形之分。
2、淋水裝置。淋水裝置也稱冷卻填料。其作用是將進入冷卻塔的熱水分離成細小的水滴或很薄的水膜，增加水和空氣的接觸面積和接觸時間，增加水的散熱效果。
淋水裝置可由不同材料製成不同的斷面形狀，並以不同的方式排列。根據水噴灑在填料表面所形成的冷卻表面形式可分為點滴式、薄膜式和點滴薄膜式三種。
點滴式淋水裝置是將矩形或三角形的木材、竹材、水泥格網板及塑膠板條等，按照一定的間距排列成水平布置或傾斜布置，冷卻水從上層板條落在下層板條上，大水滴被濺散成許多小水滴，增加水滴的散熱面積，使水溫降低。
薄膜式淋水裝置採用隔網板、蜂窩、點波和斜交錯等形式。其散熱以水膜為主。常用於大型冷卻塔。
點滴薄膜式淋水裝置是由點滴式和薄膜式組合起來的淋水裝置。一般冷卻塔的上部為點滴式，下部為薄膜式，這使配水均勻，冷卻效率高。
3、配水裝置。它的作用是保證在一定水量變化範圍內，將水均勻地分布到整個淋水裝置面上，以充分利用淋水裝置使水降溫。配水裝置分為固定式和旋轉式兩種。
4、通風設備。冷卻塔中水和空氣的熱濕交換主要靠通風設備來完成。機械通風冷卻塔中的通風機一般採用風量大而風壓小的軸流式風機，通過調整其葉片的安裝角度來調整風量和風壓。軸流式風機的電動機多採用籠型封閉式電動機，應對其接線端子採取密封、防潮措施。
5、空氣分配裝置。它的作用是將空氣均勻地分布到塔內各部分，使淋水裝置中均勻分布的水得到冷卻。空氣沿冷卻塔斷面均勻分布，使水形成最大散熱面。逆流式冷卻塔的空氣分配裝置包括進風口和導風裝置兩部分；橫流式冷卻塔只有進風口，無導風裝置。
進風口和淋水裝置的面積比一般控制在一定的範圍內。薄膜式淋水裝置其比例範圍為0.7~1.0；點滴式淋水裝置其比例範圍為0.35~0.45。
抽風式和開放式冷卻塔的進風口，應有朝向塔內的百葉窗，以改善氣流條件，並防止水滴濺出和雜物進入冷卻塔內。
6、收水器。收水器的作用是防止隨空氣上漂的水滴排出冷卻塔，減少由冷卻塔排出的濕空氣所帶出的水滴，降低冷卻水的損失及對環境的影響。一般冷卻塔的收水器由塑膠、玻璃鋼等材料製成兩折或三折的擋水板。它可以使冷卻水的損耗量控制降低到0.1%~0.4%。
7、集水池。用來收集在淋水裝置中冷卻後落下來的冷水。一般設定在冷卻塔的底部，同時還具有儲存和調節水量的作用。
布置原則
為保證冷卻塔的正常運行，充分發揮設備的冷卻能力，應按下列原則布置：
1、冷卻塔應安裝在通風良好的地點，其進風口與周圍的建築物應保持一定的距離，保證新風能順暢進入冷卻塔，避免擋風和冷卻塔運轉時排出的熱濕空氣短路回流，降低冷卻塔的冷卻能力。
2、冷卻塔應避免安裝在有熱空氣產生的場所，並避免安裝在粉塵飛揚場所的下風口，不能布置在煤堆、化學藥品堆放處。
3、冷卻塔布置的方位與夏季的主導方向有關。開放式冷卻塔的長邊應與夏季主導風向垂直；雙列布置的機械通風分格式冷卻塔的長邊應與夏季主導風向平行，而單列布置的機械通風分格式冷卻塔的長邊應與夏季主導風向垂直。
4、開放式冷卻塔多格布置時，其組合後的長邊不能大於30m，機械通風鼓風式冷卻塔多格布置時，如超過5格應採用雙列布置，機械通風抽風式冷卻塔如為雙面進風，可以採用單列布置。如果時單面進風，則採用雙列布置。
