闭式冷却塔性能及其设计
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向上，流经填料区，对 喷淋水进行冷却；
向下，进入管束区，与喷 淋水同向流动，横掠管束 后，由另两个侧面与2块 通道隔板构成的2个排风 通道向上从塔顶排出。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——新型中部进风逆流闭式冷却塔
相对于上下进风逆流闭 式冷却塔而言，中部进 风逆流闭式冷却塔的特 点：
1，流动阻力进一步降 低，更好地分配进入填 料区域和盘管区域的空 气，避免了2区域内空 气流间的影响；
闭式冷却塔性能及其设计
闭式冷却塔性能及其设计
主要内容：
• 一、闭式冷却塔的应用 • 二、闭式冷却塔的总体介绍 • 三、闭式冷却塔的进风方式改进 • 四、闭式冷却塔设计（冷却盘管设计和填料设计） • 五、换热盘管热传递分析 • 六、高效闭式冷却塔设计原则及创新点总结 • 七、闭式冷却塔总体布置原则
一、闭式冷却塔的应用
三、闭式冷却塔进风方式的改进 ——下部进风
普通带填料逆流闭式冷却塔中流体温 度与比焓分布
缺点：
1，空气由塔底至塔顶， 始终处于增温增湿状态。
管束区内喷淋水与空气之 间的温差和焓差变化较大， 一定程度上影响了传热效 率(不懂）
2，空气流通面积小，流 动阻力大，因而空气流通 量小，传热效率的提高受 到限制。
特点： 1，温降大：冷却盘管内冷却水主 要靠管外喷淋水蒸发带走热量， 理论上可接近环境湿球温度； 2，清洁度高：盘管环路封闭，不 受环境污染，减小了结垢可能性， 利于系统高效运行； 3，密封好：盘管减少了连接部件， 降低系统泄漏的可能性，适合对 系统密封性要求较高的流体冷却 系统。 应用： 因可提供清洁的冷却水，而广泛 用于对冷却水质量要求较高的行 业中，如：电子、食品、化工、 铸造、建筑、空调和制冷等行业。
三、闭式冷却塔进风方式的改进 ——下部进风
优点： 1，塔下部放置了填料 ： 强化了喷淋水的冷却，填料下 方喷淋水出口温度即塔顶喷淋 水进口温度。提高了管束区的 传热温差。 2，冷却水下进上出，与喷淋水 形成总体上的逆流换热；提高 了传热温差，强化了冷却水与 喷淋水间的换热。
普通带填料闭式冷却塔结构图
计算公式：
四、闭式冷却塔设计
——冷却盘管设计（各种塔型）
冷却水释放热量：
喷淋水得到热量：
空气得到热量：
盘管区传热面积：
在公式（7）和（8）计算所得的传热面积F0相等时的F0，即 为盘管传热面积。由此可确定管束结构尺寸、排列方式。并可
缺点：上部进风仍然易造成热湿空气回流。
盘管区：冷却水和喷淋水逆流传热；喷淋水和空气同向流动，喷 淋水和空气间焓差/温差变化比较均匀。 填料区：喷淋水和空气间逆流传热。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——新型中部进风逆流闭式冷却塔
2个侧面进风；
另2个侧面向上排风；
在冷却塔2个侧面中部 分别开有进风口，进风 口被中间水盘分割成上 下两部分，
二、闭式冷却塔的总体介绍
闭式（干湿式）冷却塔内2个传 热传质过程： 冷却水的冷却过程： 冷却水通过冷却盘管将热量传 递给喷淋水。 喷淋水的冷却过程： 喷淋水将热量传递给空气。 冷却水喷淋水进塔空气 带填料闭式冷却塔结构： 水喷淋系统、冷却盘管、PVC热 交换层（填料）、挡水板、风 机驱动系统、内部检修通道和 外面镀锌钢板等组成。
空气：
上、下两股空气在盘管区和填 料区之间汇合后,从通风道经 过收水器除去夹带的水分,由 风机排出。 (与图不对应）
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——上下进风，气水逆流
特点1：逆流传热，传 热温差较大； 特点2：双向空气流， 流通面积大（为普通 逆流闭式塔的2倍）， 流量大，空气温升小， 空气与喷淋水间平均 温差大，利于传热。
——上下进风，气水逆流
冷却水：下上，与喷淋水和空气进行换热； 装置顶部：风机，使得空气由侧面上下进风口吸入；
装置下部：集水槽，由水泵送入喷淋水管，喷射进入盘管区。
喷淋水：上下。盘管区，与空 气同向流动，能够更好地覆盖管 束，保持盘管完全被喷淋水覆盖， 与冷却水局部交叉流，总体逆流。 填料区，与下部进风口进风逆流 传热。
二、闭式冷却塔的总体介绍
冷却塔分类： 1，通风方式：自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔； 2，热水和空气接触方式：开式冷却塔（湿式冷却塔）、闭式冷却塔（干 式冷却塔、干湿式冷却塔）； 开式冷却塔：冷却极限为环境湿球温度；循环水和空气及塔部件直接接 触，水质易受污染，滋生军团菌并造成设备腐蚀。 干式冷却塔：冷却极限为环境干球温度。 干湿式冷却塔：冷却极限为环境湿球温度。 3，有无填料分类：无填料逆流闭式冷却塔、带填料逆流闭式冷却塔。 4，水气流动方向：逆流式冷却塔、横流式冷却塔和混流式冷却塔； 逆流塔：喷淋水与空气逆向流动，水气间传热传质温差（焓差）大，利 于换热； 横流塔：空气流通面积大。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——上下进风，气水横流
改善措施： 上部和下部进风，分别流 过管束和填料，利于形成 较大的通风面积[空气流 通面积]， 缺点： 填料为横流形式，传热传 质温差小于逆流塔； 从上部进风口容易吸入冷 却塔排放的热空气，形成 热风回流，不利于换热。
Fra Baidu bibliotek
三、闭式冷却塔进风方式的改进
2，有效消除了上部进 风易产生的热风再回流 现象。
四、闭式冷却塔设计
——冷却盘管设计、填料设计
冷却盘管的设计与蒸发冷却器设计类似； 填料区设计与一般的开式逆流塔基本相同。
设计计算前提条件：喷淋水进出口温度相等，twi=two
通常对盘管区和填料区分别进行设计计算。 盘管区（与蒸发冷却器相同）： 热量经管壁传递到喷淋水（导热+对流换热），再由喷 淋水传递给空气（蒸发和对流换热）。 填料区： 喷淋水在PVC格栅表面展开成水膜，通过与空气间的对 流传热传质进行冷却。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
冷却水喷淋水进塔空气
闭式冷却塔内2个传热传质过程，其最终冷源是进入塔内的环境空气。 因此影响进塔空气流量的进风方式一直是闭式冷却塔优化设计改进的重 点。 现有进风方式： 1，下部进风无填料逆流闭式冷却塔、普通带填料逆流闭式冷却塔； 2，上下进风FXV闭式冷却塔（填料内空气和水横流传热传质）； 3，上下进风填料内空气和水逆流传热传质； 4，中部进风增加同流面积，降低流动阻力。
向下，进入管束区，与喷 淋水同向流动，横掠管束 后，由另两个侧面与2块 通道隔板构成的2个排风 通道向上从塔顶排出。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——新型中部进风逆流闭式冷却塔
相对于上下进风逆流闭 式冷却塔而言，中部进 风逆流闭式冷却塔的特 点：
1，流动阻力进一步降 低，更好地分配进入填 料区域和盘管区域的空 气，避免了2区域内空 气流间的影响；
闭式冷却塔性能及其设计
闭式冷却塔性能及其设计
主要内容：
• 一、闭式冷却塔的应用 • 二、闭式冷却塔的总体介绍 • 三、闭式冷却塔的进风方式改进 • 四、闭式冷却塔设计（冷却盘管设计和填料设计） • 五、换热盘管热传递分析 • 六、高效闭式冷却塔设计原则及创新点总结 • 七、闭式冷却塔总体布置原则
一、闭式冷却塔的应用
三、闭式冷却塔进风方式的改进 ——下部进风
普通带填料逆流闭式冷却塔中流体温 度与比焓分布
缺点：
1，空气由塔底至塔顶， 始终处于增温增湿状态。
管束区内喷淋水与空气之 间的温差和焓差变化较大， 一定程度上影响了传热效 率(不懂）
2，空气流通面积小，流 动阻力大，因而空气流通 量小，传热效率的提高受 到限制。
特点： 1，温降大：冷却盘管内冷却水主 要靠管外喷淋水蒸发带走热量， 理论上可接近环境湿球温度； 2，清洁度高：盘管环路封闭，不 受环境污染，减小了结垢可能性， 利于系统高效运行； 3，密封好：盘管减少了连接部件， 降低系统泄漏的可能性，适合对 系统密封性要求较高的流体冷却 系统。 应用： 因可提供清洁的冷却水，而广泛 用于对冷却水质量要求较高的行 业中，如：电子、食品、化工、 铸造、建筑、空调和制冷等行业。
三、闭式冷却塔进风方式的改进 ——下部进风
优点： 1，塔下部放置了填料 ： 强化了喷淋水的冷却，填料下 方喷淋水出口温度即塔顶喷淋 水进口温度。提高了管束区的 传热温差。 2，冷却水下进上出，与喷淋水 形成总体上的逆流换热；提高 了传热温差，强化了冷却水与 喷淋水间的换热。
普通带填料闭式冷却塔结构图
计算公式：
四、闭式冷却塔设计
——冷却盘管设计（各种塔型）
冷却水释放热量：
喷淋水得到热量：
空气得到热量：
盘管区传热面积：
在公式（7）和（8）计算所得的传热面积F0相等时的F0，即 为盘管传热面积。由此可确定管束结构尺寸、排列方式。并可
缺点：上部进风仍然易造成热湿空气回流。
盘管区：冷却水和喷淋水逆流传热；喷淋水和空气同向流动，喷 淋水和空气间焓差/温差变化比较均匀。 填料区：喷淋水和空气间逆流传热。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——新型中部进风逆流闭式冷却塔
2个侧面进风；
另2个侧面向上排风；
在冷却塔2个侧面中部 分别开有进风口，进风 口被中间水盘分割成上 下两部分，
二、闭式冷却塔的总体介绍
闭式（干湿式）冷却塔内2个传 热传质过程： 冷却水的冷却过程： 冷却水通过冷却盘管将热量传 递给喷淋水。 喷淋水的冷却过程： 喷淋水将热量传递给空气。 冷却水喷淋水进塔空气 带填料闭式冷却塔结构： 水喷淋系统、冷却盘管、PVC热 交换层（填料）、挡水板、风 机驱动系统、内部检修通道和 外面镀锌钢板等组成。
空气：
上、下两股空气在盘管区和填 料区之间汇合后,从通风道经 过收水器除去夹带的水分,由 风机排出。 (与图不对应）
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——上下进风，气水逆流
特点1：逆流传热，传 热温差较大； 特点2：双向空气流， 流通面积大（为普通 逆流闭式塔的2倍）， 流量大，空气温升小， 空气与喷淋水间平均 温差大，利于传热。
——上下进风，气水逆流
冷却水：下上，与喷淋水和空气进行换热； 装置顶部：风机，使得空气由侧面上下进风口吸入；
装置下部：集水槽，由水泵送入喷淋水管，喷射进入盘管区。
喷淋水：上下。盘管区，与空 气同向流动，能够更好地覆盖管 束，保持盘管完全被喷淋水覆盖， 与冷却水局部交叉流，总体逆流。 填料区，与下部进风口进风逆流 传热。
二、闭式冷却塔的总体介绍
冷却塔分类： 1，通风方式：自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔； 2，热水和空气接触方式：开式冷却塔（湿式冷却塔）、闭式冷却塔（干 式冷却塔、干湿式冷却塔）； 开式冷却塔：冷却极限为环境湿球温度；循环水和空气及塔部件直接接 触，水质易受污染，滋生军团菌并造成设备腐蚀。 干式冷却塔：冷却极限为环境干球温度。 干湿式冷却塔：冷却极限为环境湿球温度。 3，有无填料分类：无填料逆流闭式冷却塔、带填料逆流闭式冷却塔。 4，水气流动方向：逆流式冷却塔、横流式冷却塔和混流式冷却塔； 逆流塔：喷淋水与空气逆向流动，水气间传热传质温差（焓差）大，利 于换热； 横流塔：空气流通面积大。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
——上下进风，气水横流
改善措施： 上部和下部进风，分别流 过管束和填料，利于形成 较大的通风面积[空气流 通面积]， 缺点： 填料为横流形式，传热传 质温差小于逆流塔； 从上部进风口容易吸入冷 却塔排放的热空气，形成 热风回流，不利于换热。
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三、闭式冷却塔进风方式的改进
2，有效消除了上部进 风易产生的热风再回流 现象。
四、闭式冷却塔设计
——冷却盘管设计、填料设计
冷却盘管的设计与蒸发冷却器设计类似； 填料区设计与一般的开式逆流塔基本相同。
设计计算前提条件：喷淋水进出口温度相等，twi=two
通常对盘管区和填料区分别进行设计计算。 盘管区（与蒸发冷却器相同）： 热量经管壁传递到喷淋水（导热+对流换热），再由喷 淋水传递给空气（蒸发和对流换热）。 填料区： 喷淋水在PVC格栅表面展开成水膜，通过与空气间的对 流传热传质进行冷却。
三、闭式冷却塔进风方式的改进
冷却水喷淋水进塔空气
闭式冷却塔内2个传热传质过程，其最终冷源是进入塔内的环境空气。 因此影响进塔空气流量的进风方式一直是闭式冷却塔优化设计改进的重 点。 现有进风方式： 1，下部进风无填料逆流闭式冷却塔、普通带填料逆流闭式冷却塔； 2，上下进风FXV闭式冷却塔（填料内空气和水横流传热传质）； 3，上下进风填料内空气和水逆流传热传质； 4，中部进风增加同流面积，降低流动阻力。