水的冷却原理

一. 水的冷却原理

摘要：在湿式冷却塔中，热水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：①接触散热；②蒸发散热；③辐射散热。冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可忽略不计。两种不同温度的物质接触，热量从温度高的一方传向温度低的一方，称为接触散热。冷却塔中，当低温度空气

通过高温度水面时，水面会通过接触散热，把热量传给空气。

关键词：冷却塔 麦克尔公式

在湿式冷却塔中，热水将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：①接触散热；②蒸发散热；③辐射散热。冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可忽略不计。 两种不同温度的物质接触，热量从温度高的一方传向温度低的一方，称为接触散热。冷却塔中，当低温

度空气通过高温度水面时，水面会通过接触散热，把热量传给空气。

蒸发散热通过物质交换完成，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。水分子有着不同的能量，平均能量由水温决定。在水表面附近，一部分动能大的水分子，克服邻近水分子的吸引力，逃出水面而成为水蒸气。由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小，因此水温降低，这就是蒸发散热。一般认为蒸发的水分子，首先在水表面形成一层薄的饱和空气层，其温度和水面温度相同，然后水蒸气从饱和层向大气中扩散，扩散的快慢取决于饱和层的水蒸气压力和大气的水蒸气压力差，即道尔顿(D0Lton)定律。

1. 麦克尔(Merkel)公式

以往计算冷却塔的水气参数时，把散热和散质分开计算，所以计算参数比较多。麦克尔引入了焓的概念，把散热和散质统一在焓中，减少了计算参数。全世界进行冷却塔的热力计算，较广泛地采用麦克尔公式。

设水传给空气流的总热量为，则在面积上的传热量为

它以水面饱和空气层的焓和湿空气中的焓之差，作为从水面向空气中散热的推动力。 实际应用于冷却塔的热力计算时，由于塔的填料形状一般较复杂，其表面面积不易精确决定。所以，常

用填料体积代替其面积，则上式变为：

式中

—填料的容积散质系数，

—填料体积，。

麦克尔公式中的容积散质系数，通常是通过模拟试验求得。

2. 水的冷却过程

在冷却塔中水的冷却过程由水温、空气的干球温度、湿球温度决定。单位面积，单位时间的接触散热量为，蒸发散热量为。可分为下图所示的四种传热情况。

(1)水温大于气温。两种热量都由水面散向空气，, 水温降低，水量产生蒸发损失。

(2) , 水温和气温相等。接触散热停止，蒸发散热照常进行，

失。

, 水温降低，水量产生蒸发损

(3)

。由于水温低于空气干球温度，从空气向水中产生接触传热；水面蒸发散热照常进行，

，水温降低。

(4) 。同(3)的传热情况，但, 所以

> ，即水温不再降低，但蒸发仍在发生。这是水温又会升高，所以是水冷却的极限。 水冷却的极限情况，如果水温继续下降，将产生

上述情况可用右图举例表示。图中横坐标为水温，纵坐标为单位冷却面积上的散热量。空气参数：干球温度26.6℃；湿球温度为15.7℃，大气压力；相对湿度0.27,

散热系数

。由图可见，随着水温的升高，总散热量也在增大，且蒸发散热量大于接触

散热量。由于散热而使水温降低，当水温降到空气的干球温度26.6℃时，接触散热变为零，只剩下蒸发散热。当水温再降低，接触散热变为负值，即由空气向水传热，总散热量越来越小。当水温降到湿球温度15.7℃时，水的蒸发散热量等于空气向水中所输入的接触传热量，总散热量变为零，水温不再下降。当水温接近湿球温度时，焓差将很小，散热很慢，塔体积必须非常大。从经济出发，冷却后的水温，总要比空气的湿球温度高几度，即。() 称冷却幅高，在设计中冷却幅高取3～5℃。

3. 冷却极限的测定

上述水的冷却极限即为空气的湿球温度。当包纱布的温度计上的温度不变时，其指示的温度即为空气的湿球温度，这表示从纱布上蒸发的水变为水蒸气时，其所损失的热量等于由接触传热从空气中传给纱布的热量，二者平衡，所以湿球温度不再变化。这种说法漏掉了一种热量，即辐射传热。为了消除辐射热的影响，湿球温度计的包纱布部分必须通风。通风不改变辐射量，却使蒸发和接触散热量增大，但两者传热量之比例不变，这样一来，辐射热就可以忽略不计了。为达到以上效果，通过湿球部分的风速应达到3m/s以

上，不然，测得结果必须作如下校正：

上式即为阿费古斯特湿度计的校正值。大气压力。

二. 冷却塔类型与结构

冷却塔是一种广泛应用的热力设备，其作用是通过热、质交换将高温冷却水的热量散入大气，从而降低冷却水的温度。

冷却塔按不同的分类方式分成不同的类型：

（1）按空气与水接触的方式，可分成湿式冷却塔和干式冷却塔，以及二者结合的干湿式冷却塔。在湿式冷却塔中，空气和水直接接触进行热、质交换，其热、质交换效率高，冷却水的极限温度为空气湿球温度，缺点在于冷却水存在蒸发损失和飘散损失，并且水蒸发后盐度增加，需要补水；干式冷却塔中，水或蒸气

与空气间接接触进行热交换，不发生质交换，它主要用于缺水地区及特殊场合，热交换效率一般比较低，

并且投资大，耗能高。

（2）按通风方式，分为自然通风冷却塔和机械通风冷却塔。自然通风冷却塔又称风筒式或双曲线型塔，它利用塔内外的空气密度差造成的通风抽力使空气流通(自然通风) ，其冷却效果稳定，运行费用低，故障少，易维护，风筒高飘滴和雾气对环境影响小，缺点在于空气内外密度差小，通风抽力小，不易用在高温高湿地区；机械通风冷却塔又分为抽风式和鼓风式冷却塔，分别利用抽风机或鼓风机强制空气流动，它的冷却效率高，稳定，占地面积小，基建投资少，但运行费用高，其中抽风式使塔内呈负正压状态，有利于水蒸

发，鼓风式情况则相反，鼓风式冷却塔主要用于小型冷却塔或水对风机有侵蚀性的冷却塔中。

（3）按水和空气的流动方向分，可分为逆流式冷却塔和横流式冷却塔两种。其中，逆流式冷却塔里水自上

而下，空气自下而上，横流式冷却塔中水自上而下，空气从水平方向流入。

冷却塔系统一般包括：淋水填料、配水系统、收水器(除水器) 、通风设备、空气分配装置等五个部分。 淋水填料的作用是使进入冷却塔的热水尽可能地形成细小的水滴或薄的水膜，以增加水与空气的接触面积

和接触时间，有利于水和空气的热、质交换。

常见的有三种：点滴式淋水装置、薄膜式淋水装置和网格形模板淋水装置。

配水系统的作用在于把热水均匀的分布于整个淋水装置的表面上，以充分发挥淋水装置的作用。它又分为：管式配水系统(固定式，旋转式) 、槽式配水系统和池式配水系统，三者之间的优劣比较如下表所示：

收水器(除水器) 的作用是降低冷却塔出流空气中的含水量，空气流过淋水装置和配水系统后，携带许多细

小的水滴，在空气排出冷却塔之前就需要用收水器回收部分水滴，以减少冷却水的损失。

通风设备用以产生较高的空气流速和稳定的空气流量，提高冷却效率及保证冷却效果。

机械通风冷却塔主要是轴流风机，其特点是：通风量大，风压较小，能耗低，耐水滴和雾气侵蚀。 通常，为引导空气均匀分布于冷却塔的整个截面上，还需要使用进风口、百叶窗和导风板等空气分配装置。

三、冷却塔的性能评价

摘要：通过冷却塔验收试验或性能试验整理出结果，应对该冷却塔的性能作出评价。评价的指标，决定于所采用的评价方法，有以冷却出水温度 ，或以冷却能力 (实测经修正后的气水比与设计时气水比的比值)

作为评价指标，也有用其它的评价指标。下面介绍几种目前国内外常用的冷却塔性能评价方法。

关键词：冷却塔 评价指标 性能评价

通过冷却塔验收试验或性能试验整理出结果，应对该冷却塔的性能作出评价。评价的指标，决定于所采用的评价方法，有以冷却出水温度，或以冷却能力 (实测经修正后的气水比与设计时气水比的比值)

作为评价指标，也有用其它的评价指标。下面介绍几种目前国内外常用的冷却塔性能评价方法。

1. 按计算冷却水温评价

根据冷却数方程式表示的热力特性和阻力特性，可以综合计算得到设计或其它条件下的冷却水温。 根据设计条件及实测的热力、阻力特性，计算出冷却水温于或低于后者的，与设计的进行比较，如前者的值等值，则该冷却塔的冷却效果达到或优于设计值。

2. 按实测冷却水温评价

通过验收试验，测得一组工况条件下的出塔冷却水温，由于试验条件与设计条件的差异，需通过换

性能曲线或设算方可比较，其比较的方法是：

将实测的工况条件代入设计时提供的

计采用的计算方法和公式，计算出冷却水温，如果比实测的高，则说明新建或改建的冷却塔实际冷却

效果要比设计的好，反之则说明冷却塔效果差。

这种用实测冷却水温的评价方法，计算简便，评价结果直感，试验时不需测量进塔风量，易保证测试结果的精度，但需设计单位提供一套性能曲线(操作曲线) 或计算公式。

3. 特性曲线评价法

3.1 性能评价应用公式

式中——实测冷却能力；

——修正到设计条件下的冷却水量() ；

——设计冷却水量() ；

——试验条件下的实测风量() ；

——修正到设计工况条件下的气水比，

由于试验条件与设计条件存在差异，故需将试验条件下所测之数据，修正到设计条件下进行评价。

3.2 设计工况点的决定

在作设计时，根据选定的塔型及淋水填料，可获得该冷却塔的热力特性，在双对数坐标纸上便可获得一条的设计特性曲线，如下图中直线1。

根据给定的冷却任务（）假设不同的气水比，可获得不同的，将其描绘在图上，便可得冷却塔的工作特性曲线，如上图中曲线2，直线1和曲线2的交点。即为满足设计要求的工况点。

3.3 试验条件的工况向设计条件修正

冷却塔进行验收试验或性能试验时，由于实测进塔空气量G ，和设计空气量不可能完全相同，所以获得的直线和上图中的直线1不可能完全相同，而是另外一条和直线1平行的直线3。直线3和曲线2的交点c

则表示修正到设计条件下的工作点，C 点对应的气水比即为修正到设计工况条件下的气水比。

c 点的获得，可由试验得到的冷却数和气水比点绘到冷却塔设计特性曲线图上，得试验点b ，过b

点作直线3平行于直线1，从而可得到直线3和曲线2交点c 。

根据试验实测的空气量及修正后c 点的气水比

，便可得到修正后的冷却水量，即：

将上式代入求；便可求得实测冷却能力。如大于90％或95％，应视为达到设计要大于100％，应视为超过设计要求。

4. 美国CTI 机械通风冷却塔特性曲线评价法

此评价方法与上述的冷却塔性能评价方法基本相同，亦是以实测冷却能力表示的，即：

所不同的是上式中进塔风量不是直接测定的，而是测定机械通风冷却塔的风机功率，根据风机功率再计算进塔风量。计算公式为： （kg/h）

式中

——通过实测风机功率换算的风量() ；

——设计风量) ；

——实测风机功率() ；

——设计风机功率() 。

风量求得后，其它计算方法均与前所述相同。

5. 美国CTI 机械通风冷却塔操作曲线评价法

(1) 本法是由试验数据利用操作曲线评价机械通风冷却塔性能的方法，计算结果是以冷却能力表示。

(2) 设计单位应提供相当于设计冷却水量的90％、100％、110％三组曲线组成的操作曲线图。每组曲线以湿球温度为横坐标，出塔水温为纵坐标，冷却幅宽火力参变数的列线图，如图（系列）所示。冷却幅宽曲线的变量至少要包括设计值，80％设计值和120％设计值三条冷却幅宽曲线。设计点应在曲线图上

表示。

(3) 冷却塔能力的确定。将设计单位提供的性能曲线转化绘制成在试验条件下确定冷却塔能力的列线图。其步骤首先以试验湿球温度为基础，绘制一组以冷却幅宽为横坐标，

出塔水温为纵坐标，冷却水量为参变数的曲线(下图) 。然后，由此组曲线，根据试验冷却幅宽绘制一条出塔水温t 2和冷却水量

，将试验的冷却水量再进行风机关系曲线(下图) ，

这样在试验出塔水温下就可查得预计保证的冷却水量

功率的修正。修正后的水流量与预计的水流量之比即可确定冷却塔冷却能力，亦即利用下列公式计算：

冷却塔基本知识

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论文作者：赵振国

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摘要：工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水

在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。

关键词：冷却塔

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1、冷却塔的作用

工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称

为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在

塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。

如图 1 所示的火电厂为例，锅炉回将水加热成高温高压蒸汽；推动汽轮机（2）作功使发电机（3）发电。经汽轮机作功后的乏汽排入凝汽器（4），与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。这一热力循环过程中；乏汽的废热在凝汽器中传给了冷却水，使水温升高．挟带废热的冷却水，在冷却塔

（5）中将其热量传给空气（6），从塔筒出口排人大气。在冷却塔内冷却过的水变为低温水，水泵将其再送入凝汽器，循环使用。前一循环为锅炉中水的循环，后一循环为冷却水的循环、其他工业部门，如石油、化工、钢铁等，也广泛使用冷却塔。冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水表面的空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气．用这种冷却方式的称为湿式冷却塔（简称湿塔）。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度．但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又依循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高的水；风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。缺水地区，补充水有困难的情况下；只能采用干式冷却塔（简称干塔或空冷塔）。干塔中空气与水（也有空气与乏汽）的热交换；是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气。干塔的热交

换效率比湿塔低，冷却的极限温度为空气的干球温度。

2、冷却塔的分类

目前已经被淘汰的冷却塔型这里不再介绍，现还在使用的塔型，分类如下。

A 、按通风方式分

按通风方式分有：

自然通风冷却塔

机械通风冷却塔

混合通风冷却塔。

B 、按热水和空气的接触方式分

按热水和空气的接触方式分有：

湿式冷却塔；

干式冷却塔；

干湿式冷却塔。

C 、按热水和空气的流动方向分

按热水和空气的流动方向分有：

逆流式冷却塔；

横流（交流）式冷却塔；

混流式冷却塔。

D 、其他型式的冷却塔

其他型式有喷流式冷却塔和用转盘提水冷却的冷却塔。

3、各种冷却塔简述

自然通风逆流湿式冷却塔

自然通风逆流湿式冷却塔在我国电力部门使用最多，见图12。这种塔型的通风筒常采用双曲线形，用钢筋混凝土浇制其高度已达170多米。老式的塔筒平面上呈多角形、立面为锥形的，现在已经很少用了。 如图所示，热水由管道通过竖管（竖井）送人热水分配系统。这种分配系统在平面上呈网状布置，分槽式布水、管式布水或槽管结合布水；然后通过喷溅设备，将水洒到填料上；经填料后成雨状落人蓄水池，冷却后的水抽走重新使用．塔筒底部为进风口，用人字柱或交叉柱支承。空气从进风口进人塔体．穿过填料下的雨区，和热水流动成相反方向流过填料（故称逆流式），通过收水器回收空气中的水滴后．再从塔街出口排出．塔外冷空气进人冷却塔后，吸收由热水蒸发和接触散失的热量，温度增加，湿度变大，密度变小．因此，收水器以上的空气经常是饱和或接近饱和状态；其温度要通过计算确定，初步设计时，可取为冷却塔进、出水温的平均值。塔外空气温度低、湿度小、密度大。由于塔内、外空气密度差异在进风口

内外产生压差。致使塔外空气源源不断地流进塔内而无需通风机械提供动力，故称为自然通风。

为满足热水冷却需要的空气流量，塔内、外要有足够的压差，但塔内、外空气密度差是有限的，因此自然通风冷却塔必须建造一个高大的塔筒。填料断面气流速度一般为1.0～1.2m ／s ，比机械通风冷却塔气流速度要小。逆流方式冷却效果高，但通气阻力相对也大，所以填料体积小。填料有点滴式和薄膜式之分，

现在大多采用薄膜式填料。

这种填料的特点是，水淋过填料时，水的表面积比较固定；在水量增大时其表面积没有多大变化，所以其淋水密度不宜太大，一般采用6～8（t ／（Mh ））。在高温、高湿地区，气压较低，形成同样的过塔气量，需要更高的塔简，所以对建造这种塔不利。自然通风湿式冷却塔建造费用高，运行费用低，随着国际上石油价格的提高，机械运行费用相应增加，自然通风冷却塔就显得更经济，因而被采用的愈来愈多了。

自然通风横流湿式冷却塔

这种塔的填料设置在塔简外，如图3所示。热水通过上水管，流人配水池，他底设布水孔，孔距约50CM ，下连喷嘴，将热水洒到填料上冷却后，进入塔底水池，抽走重复使用。空气从进风口水平向穿过填料，与水流方向正交，故称横流式或交流式。空气出填料后，通过收水器，从塔街出口排出。在冷却方式中；逆流式效率最高，顺流式效率最差，横流式居中。由于横流冷却方式效率比逆流式差，所以需要比逆流式大的填料体积，但通气阻力较小，因此淋水密度可以加大到15～2Ot ／（M·h ）。横流塔若采用薄膜式填料，则因耗材料太多而增加了塔的造价，所以现在多采用点滴式填料。使用点滴式填料的另一个好处是，淋水表');">水表面在大水量时有较大的增加，相应地提高了冷却效果。这种塔的塔筒内是空的，气流速度可以

高一些，因此塔筒宜径可以比同客量的逆流塔小，相应降低了造价。

这种增施工场地不互相干扰，有利于施工。运行管理方便，但防冰冻性能不如逆流培，总造价一般比

逆流塔低，但运行费用高。

辅助通风冷却塔

囹4是一种自然通风和机械通风共同作用的冷却塔在自然通风逆流式冷却塔底部，加装鼓风机以辅助塔简通风。瑞舍吉-·考垂（R ＿Cottrell ）公司设计的这种塔，高度为同容量自然通风速流塔的1／2，底部直

径为其2／3，负荷小时可以不开风机。

英国因斯“B”（Ince B）电厂1000MW 机组的辅助通风冷却塔，见图5，塔筒高116．4m ，底部直径93．5M ，出口直径53m ，填料像横流式冷却塔一样，放在塔简外边，35个轴流风机布置在塔简和填料之间，风机直径7．9m 。填料高13m ，进深6m 。此塔冷效相当于3个同尺寸的自然通风冷却塔，而造价较自然通风塔低

15％，但加上30年运行费就不便宜了。

机力通风湿式冷却塔

机械通风湿式逆流冷却塔分鼓风式和抽风式两种。鼓风式塔从塔底部进风口用风机向塔内鼓风，现使用不多，其原理同抽风式，不再介绍。抽风式塔如图6所示，较大型的机械通风逆流式冷却塔, 一般是多座（格）塔连成一排，每格塔成正方形或矩形，从两面进风。只有在单个塔时才作成圆形，如一些较小型（水

量小于 1000T ／h ）的玻璃钢冷却塔。

热水通过上水管进入冷却塔，通过槽式或管式配水系统，使热水沿塔平面成网状均匀分布，然后通过喷嘴，将热水洒到填料上，穿过填料，成雨状通过空气分配区（雨区），落入塔底水池，变成冷却后的水待重复使用。空气从进风口进入塔内，穿过填料下的雨区、与热水成相反方向（逆流）穿过填料、通过收水器、抽风机、从风筒排出。淋水密度一般为q=12～15t ／（mh ）。过大的淋水密度，尤其在使用薄膜式填料时，会引起阻塞现象、气流阻力突然急剧增加。通过填料断面的风速V=2．2～3．0M ／S 。风速也不宜太大，不然会带来大的风吹损失及阻力。 2. 8M／s 风速会将直径0.5mm ，相当于小斜雨的水滴吹走，薄

膜式填料风速可以大一些，点滴式填料则风速应小一些。进风口面积和填料断面面积之比取0．5～0．6为

宜。

机械进风横流湿式冷却塔

机械通风横流湿式冷却塔（图7）的主要原理和自然通风横流式冷却塔一样，只是用风机来通风，因此风速可以高一些，一般填料断面风速取v=2.2～3.0m ／s 。配水用盘式，为了保证水深比较均匀，配水盘可以分几格，盘底打孔，装喷嘴将热水洒向填料，然后流人底部水池。淋水密度大者可达20—50t ／（m·h ）。填料倾斜安装。以保证运行时水不洒到填料外。对点滴式填料，倾角用 9～11，薄膜式填料倾角用5～6。

填料高度和深度比值取2～2.5。进风口安装百叶窗、叶片面与水平夹角取45～60。

多风机混式冷却塔

多风机冷却塔即一座塔上安装多台风机，如图所示为一座多风机横流式冷却塔，也可以用于逆流式。塔平面形状一般为圆形，也可以是长方形。其原理与单风机塔相同。这种塔的优点是，占地小，投资少，包括低的建筑费用及管理费用。风机之间对热羽流有相互促进作用，因而羽流上升高度大、不易形成热空

气向进风口回流。由于风机的互相干扰、总的抽风量减小。

干式冷却塔

干式冷却难的热水在散热翅管内流动，靠与管外空气的温差，形成接触传热而冷却。所以干式冷却塔

的特点是：

①没有水的蒸发损失，也无风吹和排污损失，所以干式冷却塔适合于缺水地区，如我国的北方地区。

因为没有蒸发，所以也没有但空气从冷却塔出口排出所造成的污染。

②水的冷却靠接触传热，冷却极限为空气的干球温度效率低，冷却水温高。

③需要大量的金属管（铝管或钢管），因此造价为同容量湿式塔的4～6倍。因干式冷却塔有后两点不利因素，所以在有条件的地区，应尽量采用湿塔。干塔可以用自然通风，也可以用机械通风。以火电厂常用的干式冷却塔为例，分为间接冷却和直接冷却两类。间接冷却是指用冷却塔中冷却后的水，送往凝汽器中冷却由汽轮机井出的乏汽。直接冷却是指不用凝汽器，将汽轮机排出的乏汽，用管道引人冷却塔直接冷

却，变为凝结水，用水泵送回锅炉重复使用。

图9所示为海勒（Heller ）系统间接空冷干式自然通风冷却塔。它的特点是使用喷射式凝汽器，汽轮机排出的乏汽与从冷却塔来的冷水，在凝汽器内直接混合，因此端差很小。混合后的水，约2％送回锅炉，其余的水送到冷却塔冷却。因冷却水和锅炉水为同一种水，所以对水质要求高。另外一个特点是，经冷却

塔冷却后的水仍有较大的余压，在送人凝汽器以前，先用小型水轮发电机口收能量。

图9所示的散热器放在塔简的外边，类似湿式横流塔。散热器也可以像湿式逆流塔一样放在塔筒里面，但为了排走散热器中的水，散热器不是完全水平布置，而有一定的坡度。另外一种间接空冷塔，使用表面

式凝汽器，乏汽和冷却水互不相混。

散热器用翅片管或螺纹管，材质为钢或铝。管断面为椭圆形或圆形。

直接空冷塔如图10所示。从汽轮机排出的乏汽，通过管道直接送入冷却塔内的散热管，用风机通风冷却成凝结水，不要凝汽器，所以称直接空冷。因为是将蒸汽直接送人散热管，而不像间接空冷送人冷却塔的是热水、因蒸汽体积比水大得多，所以送汽管特别粗，直径约为间接空冷的三倍多。另外，输汽管道不

能漏汽，不然就会直接影响汽轮机真空，降低出力。

干湿式冷却塔

这种塔为湿式塔和干式塔的结合，如图11所示，干部 在上、湿部在下。也有的塔四面进风，相对两边为湿部；另外两边为干部。采用这种塔的目的，部分是为了省水，但大多数是为了消除从塔出口排出的

饱和空气的凝结，因而造成塔周围的污染。图12为德国某电站的干湿式冷却塔。

如图11所示，从塔下部湿段排出的湿空气，在同塔周围的冷空气接触后，即变成过饱和的空气而凝结，形成雾，造成污染。如果像图中那样，塔上部用干段，则由塔下部湿段排出的饱和湿空气，流经干段时，

会被加热而变成不饱和的空气，因而出塔后不会凝结。

如图13所示为干湿式塔的排放空气状态变化情况的示例。图中弯曲线为相对湿度。①为塔周围大气状

态。

②为湿塔时，从塔出口排出的湿空气状态，由于过饱和，水蒸气凝结形成雾。

③为干湿式塔中，湿段出口的空气状态。

④为干段后的空气状态。

可以看出，从①变到④时，空气含湿量不变，只是温度升高。然后与从温段来的空气混合，变为状态⑤，从塔出口排出。相对周围空气状态。⑤点空气状态处在非饱和区，所以从干湿式塔排出的湿空气不会

结雾，这就是加干段的作用。干段水量一般为总水量的20％～25％。

喷射型的冷却塔

图14为一种喷流式冷却塔。为美国贝尔其莫尔·艾尔科伊尔（Baitore Airced）公司所设计。热水通过压力喷嘴喷向塔内，成为散开的喷流体，同时将大量空气带入塔内，热水通过蒸发和接触传热将热量传给空气，冷却后的水落人集水池，空气通过收水器后排出。这种塔不用填料和风机，因而没有风机噪声。处

理水量可从每小时几吨到几百吨。