冷却塔

降低水温的装置
冷却塔(Cooling tower)是使水冷却的塔式散热装置。[1][5]冷却塔通过冷却水在塔内与大气充分直接或间接接触,利用水蒸发散热将工作流体冷却到接近湿球空气温度,或是将工作流体冷却到接近干球空气温度,使水将热量传给大气。[5]
冷却塔出现于二十世纪初。[3]1918年,荷兰工程师伊特森(Frederik van Iterson)和库珀斯(Gerard Kuypers)为双曲面冷却塔申请了专利。[2]1923年,沃克等人提出了冷却塔运行的基础理论。随后,自然通风式冷却塔的建造高度逐步发展,冷却塔的技术不断革新,于1970年代左右出现了提高冷却能力的塑料薄膜式填料。[12][13]1981年,冷却塔研究所CTI更新并修订了认证标准STD-201,确保一系列冷却塔的性能符合制造商公布的热性能等级。[14]
冷却塔的基本工作原理是蒸发凝结和热量交换,[5]可按照工作原理(通风方式、水和空气是否直接接触、水和空气的流动方向、水和空气的接触方式)、应用领域、噪声级别和形状对其进行分类。[7][8]不同类型的冷却塔具有构造上的区别,例如自然通风冷却塔不安装风机逆流式冷却塔使用喷淋装置等。[8]从技术角度来看,在中国由国核电力院于2017年率先攻克了核电冷却塔超高超大、高位集水、高效节能、耐久性等技术难题,并掌握了关键的计算分析方法。[15]
冷却塔具有冷却能力、噪声、耗电比、飘水率等性能指标,其关键技术包括双曲型结构及用于冷却的填料材料。[9][6][7]冷却塔可被用于工业、电力行业、空调系统等领域。[4]未来冷却塔的发展趋势主要包括高效节能、智能化运维、防腐蚀材料和涂层的研发以及水资源节约等方面;从应用领域来看,电力系统数据中心、半导体等行业对冷却塔有着广泛的需求。[16]

简史