无填料喷雾冷却塔

基本原理
从热力学角度，无填料喷雾冷却塔和传统填料冷却塔都属于湿式冷却塔，主要通过水与空气直接接触时的热湿交换进行热量传递。热湿交换的结果是热量由水传给空气，水温下降，空气温度和含湿量增加。
由热力学理论可知，温差是传热过程的推动力，而水蒸汽分压力则是湿（质）交换的推动力。空气与水接触时，部分水吸收主体水的热量，蒸发形成水蒸汽，水蒸汽很快进入附近空气中，在水表面形成饱和空气边界层。饱和空气边界层和主流水之间存在热传导，同时与主流空气之间存在分子扩散和紊流扩散。正是这些扩散作用，使得边界层的饱和空气与主流空气不断掺混，主流空气越来越接近饱和状态，因此，水与空气的热湿交换过程可以视为水蒸发吸热过程、水与饱和空气边界层之间的导热过程和主流空气与边界层空气不断混合过程的叠加。假定与空气接触的水质量无限大，空气与水的接触时间无限长，即在所谓极限条件下，那么全部空气都能达到等于水温的饱和状态。而在冷却塔系统中，极限情况就是水温降低到进入冷却塔的空气初状态下的湿球温度。
众所周知，冷却塔的冷却降温效果取决于3个方面：（1）气水比，即塔内冷却空气量与冷却水量的比值；（2）塔内冷却空气和冷却水接触的比表面积；（3）冷却水在塔内与空气的换热时间。无填料喷雾冷却塔去除了填料，极大地减小了塔内系统阻力，增大了冷却空气量，从而增大了气水比；同时，无填料喷雾冷却塔通过喷雾装置将冷却水雾化成细小水滴，在换热区内热水滴与冷风进行显热交换和潜热交换，增加了换热面积，从而增大了气液接触的比表面积。
结构特点
1、无填料喷雾冷却塔采用高效低压离心雾化装置作为冷却元件取代了传统的填料塔的填料和布水装置，使整塔几乎成为一个空塔，结构大大简化。
2、无填料喷雾冷却塔在取消填料和布水装置后，将雾化装置安装在进风道上方，水的喷射方向与轴流风机抽吸的冷风同向，同时水有上升和下降两个过程，冷却也有顺流冷却和逆流冷却两个过程。
3、无填料喷雾冷却塔是通过雾化装置将水喷成雾状，使空气和水的微小粒状均匀接触，而填料塔是通过布水喷头将水分布在填料上以膜状与冷风接触。
4、无填料喷雾式塔因填料取消，使塔体载荷大大减小，勿需更多支承梁板，土建结构简化，节约土建投资。 
优点
1、阻力小、冷却温差大、效果好
该型冷却塔由于取消了填料，塔的系统阻力降至原来的1/2，在风机相同的情况下，由风机特性曲线可知，风量增至原来的1.2倍。气水比也增至原来的1.2倍，因此冷却温差较填料塔大2℃。无填料喷雾式冷却塔喷雾雾粒均匀、无堵塞、无维修、运行稳定可靠。由于无填料冷却塔的冷却元件（高效低压离心雾化装置）将水喷射成0.5mm微小雾滴，其比表面积远大于水被填料分散成膜状的比表面积，气水传热表面积大，且布水均匀，避免了填料老化变形及堵塞而产生的死区、沟流等导致冷却点温度分布不均匀现象，冷却效果明显优于填料塔。
2、寿命延长
该型克服了填料塔填料老化、变形脆裂和布水喷头堵塞及冲落、填料脆片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象。其寿命较填料塔延长叁年以上。
3、运行费用低，后期维护费用少
节能效果显著：低压雾化装置工作压力仅为0.035MPa，比水压自转式雾化装置工作压力0.2MPa低0.17MPa，配套水泵功率大大降低。无填料喷雾塔系统阻力为填料塔的1/2左右，在冷却水量、风机相同时，配套电机功率降至填料塔的60%，节能效果显著，加之消除了清洗更换填料和布水喷头的费用，运行费用大大降低。

无填料喷雾冷却塔的适用范围:  
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。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入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，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。这一过程中蒸汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用多为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。