冷却水塔は、空気力学、熱力学、流体工学、化学、生化学、材料科学、静・動的構造力学、加工技術などのさまざまな分野を統合した総合的な製品です。水と空気の接触を利用して水を冷却する装置です。冷却塔はさまざまな用途や種類で使用されています。このうち、セントラル空調システムには主に向流冷却水塔と直交流冷却水塔の 2 種類があります。 2 つのタイプの給水塔は、主に水と空気の流れの方向が異なります。
逆流式冷却水塔の水は充填水に上から下へ入り、空気は下から上へ吸い込まれ、両者は逆方向に流れます。実際の外観を図に示します。配水システムが詰まりにくく、充填水が清潔に保てて劣化しにくい、湿気の逆流が少ない、凍結防止策の設定が便利、設置が簡単、などの特徴があります。騒音は小さいです。
クロスフロー冷却水塔の水は上から下に充填水に入り、空気は塔の外側から塔の内側に水平に流れ、2つの流れ方向は垂直で直交します。このタイプの給水塔は一般に、放熱のためにより多くの充填材が必要であり、散水充填材は老化しやすく、配水穴は詰まりやすく、防氷性能は低く、水分の逆流が大きくなります。省エネ効果が高く、水圧が低く、風抵抗が小さく、滴下音がありません。騒音要件が厳しい住宅地にも設置でき、注水・配水システムのメンテナンスも容易です。
さまざまな分類方法に従って、冷却水塔には多くの種類があります。例えば、換気方式により自然換気式冷却水塔、機械換気式冷却水塔、混合換気式冷却水塔に分けられます。水域での空気の接触方法に応じて、湿式冷却塔に分類できます。冷却水塔、乾式冷却水塔、乾式および湿式冷却水塔;応用分野に応じて、産業用冷却水塔と中央空調用冷却水塔に分けることができます。騒音レベルに応じて、通常の冷却水塔、低騒音冷却水塔、超低騒音冷却水塔、超静音音響冷却水塔に分けることができます。形状に応じて、円形冷却水塔と正方形冷却水塔に分けることができます。ジェット冷却水塔、ファンレス冷却水塔などに分けることもできます。
1. 冷却水塔の構造
冷却水塔の内部構造は基本的に同じです。以下に向流冷却水塔を例に詳しく紹介します。次の図は、一般的な向流冷却水塔の内部構造を示しています。主にファンモーター、減速機、ファン、配水器、配水管、散水フィラー、水入口管、水出口管、吸気窓で構成されていることがわかります。 、冷却塔シャーシ、水コレクター、アッパーシェル、ミドルシェル、タワーフィートなど。
冷却水塔のファンモーターは主にファンを駆動して動作させるために使用され、風が冷却水塔に入ることができます。配水器と配水管は冷却水塔内のスプリンクラーシステムを構成し、スプリンクラーフィラーに均一に水を散布することができます。散水フィラーは内部に水に親水膜を形成させることができ、風との熱交換や水の冷却に便利です。
向流冷却水塔の内部構造は基本的に直交流冷却水塔と同様である。違いは吸気窓の位置が異なるため、空気と水の接触面が異なります。
2. 冷却水塔の動作原理
セントラルエアコンでは、冷却水塔は主に水を冷却するために使用され、冷却された水は接続パイプラインを通じて凝縮器に送られ、凝縮器を冷却します。水と凝縮器の間で熱交換が行われた後、水の温度が上昇し、凝縮器の出口から流出します。冷却水ポンプで循環させた後、再び冷却水塔に送られて冷却され、冷却水塔は冷却された水を復水器に送ります。再度熱交換を行い、完全な冷却水循環システムを形成します。
乾燥空気がファンによって汲み上げられると、吸気窓を通って冷却水塔に入り、蒸気圧の高い高温分子が低圧の空気に流れ込みます。水道管に流し込み、給水口にスプレーします。空気が接触すると、空気と水が直接熱伝導を起こして水蒸気が形成されます。水蒸気と新しく入ってくる空気の間には圧力差があります。圧力の作用下で蒸発が行われ、蒸発と熱放散が達成され、水中の熱を奪うことができます。 、冷却の目的を達成するために。
冷却水塔に流入する空気は湿度の低い乾燥した空気であり、水と空気では水分子の濃度や運動エネルギー圧力に大きな差があります。冷却水塔のファンが作動すると、塔内の静圧の作用により、水分子は継続的に空気中に蒸発して水蒸気分子を形成し、残った水分子の平均運動エネルギーは減少します。循環水の温度が下がります。この分析から、気化冷却は空気の温度が循環水の温度より低いか高いかには関係がないことがわかります。冷却水塔に空気が継続的に流入し、循環水が蒸発する限り、水温は低下します。しかし、循環水の空気中への蒸発は際限がないわけではありません。水と接触している空気が飽和していない場合にのみ、水分子は空気中に蒸発し続けますが、空気中の水分子が飽和すると、水分子は蒸発せずに再び蒸発します。動的平衡状態。蒸発した水分子の数が空気から水に戻った水分子の数と等しい場合、水の温度は一定に保たれます。したがって、水に接する空気が乾燥しているほど蒸発が進み、水温が下がりやすいことが分かりました。