冷卻塔是集空氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、材料學(xué)、靜、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)力學(xué)，加工技術(shù)等多種學(xué)科為一體的綜合產(chǎn)物。水質(zhì)為多變量的函數(shù)，冷卻更是多因素，多變量與多效應(yīng)綜合的過程。冷卻塔按水與空氣相對(duì)流動(dòng)狀況不同，不同類型冷卻塔優(yōu)、劣，是冷卻塔業(yè)界在學(xué)術(shù)上長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休的問題，這種爭(zhēng)論有力地促進(jìn)了冷卻塔的技術(shù)的發(fā)展，在爭(zhēng)論中各自揚(yáng)長(zhǎng)避短，使冷卻塔技術(shù)不斷完善，向節(jié)能降耗，提高效率，降低投資等目標(biāo)不斷技術(shù)進(jìn)步。冷卻塔熱力性能好壞、噪聲高低、耗電大小、漂水多少是衡量冷卻塔品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵，是用戶及設(shè)計(jì)師在選用冷卻塔時(shí)反復(fù)考察比較中最觀注的焦點(diǎn)。
玻璃鋼冷卻塔耐腐蝕、強(qiáng)度高、重量輕、體積小、占地少、美觀耐用，并且運(yùn)輸、安裝和維修都較方便。因而被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，對(duì)空調(diào)、制冷、空壓站、加熱爐及冷凝工藝等冷卻水循環(huán)系統(tǒng)尤為適宜。冷卻塔設(shè)計(jì)氣象條件大氣壓力：P=99.4×103kPa；干球溫度：θ=31.5℃；濕球溫度：τ =28℃（方形和普通型為27℃）冷卻塔設(shè)計(jì)參數(shù)1.標(biāo)準(zhǔn)型：進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃2.中溫型：進(jìn)塔水溫43℃,出塔水溫33℃3.高溫型：進(jìn)塔水溫60℃,出塔水溫35℃4.普通型：進(jìn)塔水溫37℃,出塔水溫32℃5.大型塔：進(jìn)塔水溫42℃,出塔水溫32℃
為了節(jié)約能源，大型冷卻塔多用自然通風(fēng)冷卻塔，它由通風(fēng)筒、支柱和基礎(chǔ)組成。通風(fēng)筒多為鋼筋混凝土雙曲線旋轉(zhuǎn)殼，具有較好的結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體力學(xué)特性。殼體下部邊緣支承在等距離的V形或X形斜支柱上，以構(gòu)成冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口。殼體的荷載經(jīng)斜支柱傳到基礎(chǔ)上。基礎(chǔ)多做成帶斜面的環(huán)形基礎(chǔ)以承受由斜支柱傳來的部分環(huán)拉力，也可做成分離的單個(gè)基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。通風(fēng)筒的喉部直徑最小，殼壁最薄，由此向上直徑逐漸增大構(gòu)成氣流出口擴(kuò)散段，塔頂處設(shè)有剛性環(huán)，或?qū)⑺诰植考雍褚栽黾铀斶吘墑偠。喉部以下按雙曲線形逐漸擴(kuò)大，下段殼壁也相應(yīng)加厚，形成一個(gè)具有一定剛度的下環(huán)梁。通風(fēng)筒也可做成截頭錐殼或組合錐殼，或用鋼構(gòu)架外包木護(hù)板或石棉水泥護(hù)板的多邊形塔筒。近幾年聯(lián)邦德國(guó)在施梅豪森的核電站的一座高146米,直徑為140米的干式冷卻塔中采用了網(wǎng)索結(jié)構(gòu)的塔筒,外包鋁質(zhì)護(hù)板，具有較好的抗震和抗風(fēng)性能。機(jī)力通風(fēng)冷卻的方格形、圓形或多邊形的塔體均為框架結(jié)構(gòu)，并有進(jìn)風(fēng)口、通風(fēng)筒和支承風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，可按平面或空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。淋水裝置構(gòu)架為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，柱子可直接放在集水池底板上或支承在分離的單個(gè)基礎(chǔ)上。鋼筋混凝土雙曲冷卻塔的計(jì)算
荷載卻塔的荷載有自重、風(fēng)荷載和溫度應(yīng)力，在地震區(qū)還要考慮地震作
用。①自重，塔殼自重沿子午向產(chǎn)生薄膜壓應(yīng)力。當(dāng)計(jì)算殼體受壓穩(wěn)定時(shí)，自重應(yīng)乘以一個(gè)放大系數(shù)。當(dāng)計(jì)算殼體上舉力時(shí)，乘以一個(gè)降低系數(shù)。②風(fēng)荷載。通風(fēng)筒屬高聳薄壁結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)荷載特別敏感。人們研究了風(fēng)壓沿殼面的分布、塔群和鄰近高聳建筑物對(duì)風(fēng)壓分布的影響及脈動(dòng)風(fēng)壓引起塔殼的動(dòng)力反應(yīng)等。作用在塔殼表面的風(fēng)荷載常用風(fēng)洞模型試驗(yàn)或?qū)υ退䦟?shí)測(cè)的風(fēng)壓分布曲線作為設(shè)計(jì)依據(jù)。殼面的粗糙度對(duì)風(fēng)壓負(fù)峰值有顯著影響，大型冷卻塔多在殼面布置許多小肋以增加塔面的粗糙度，從而降低風(fēng)壓負(fù)峰值。脈動(dòng)風(fēng)壓可用頻譜放大系數(shù)來調(diào)整。③溫度應(yīng)力。按溫度梯度沿塔壁厚度依線性變化，而沿環(huán)向?yàn)槌Ｖ祦磉M(jìn)行計(jì)算。④地震作用。響應(yīng)譜法是估計(jì)冷卻塔地震作用的一種有效方法。用振型疊加法和標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜可求得對(duì)應(yīng)于每一振型的最大地震力和相應(yīng)的內(nèi)力，在冷卻塔的抗震設(shè)計(jì)中，通常只考慮一個(gè)水平地震力分量。豎向地震力僅對(duì)斜支柱、基礎(chǔ)和地基有影響。計(jì)算原則 塔筒可作為彈性、各向同性的均質(zhì)殼體進(jìn)行分析。對(duì)大型塔筒，由于殼面出現(xiàn)裂縫或施工的幾何偏差，分析時(shí)應(yīng)考慮其非線性和各向異性的影響。用分析彈性薄殼的彎矩理論來設(shè)計(jì)塔殼及其支柱。如果能用適當(dāng)方法進(jìn)行塔殼的局部彎曲計(jì)算，也可用薄膜理論來設(shè)計(jì)。計(jì)算時(shí)必須考慮塔殼的真實(shí)幾何尺寸及邊界條件，其彈性變形值不得超過所用設(shè)計(jì)理論規(guī)定的極限值。設(shè)計(jì)下環(huán)梁時(shí)應(yīng)考慮斜支柱的影響。柱子設(shè)計(jì)應(yīng)與塔殼分析所得的力和彎矩相協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)時(shí)在工作荷載下應(yīng)控制開裂及變形。動(dòng)力反應(yīng) 脈動(dòng)風(fēng)壓引起塔殼的動(dòng)力反應(yīng)可用陣風(fēng)響應(yīng)因子來近似地估計(jì)。在殼面設(shè)環(huán)向小肋可改善塔殼的動(dòng)力特性。穩(wěn)定分析 風(fēng)荷載引起的應(yīng)力可使塔殼喉部附近發(fā)生屈曲，塔殼的臨界屈曲壓力可根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果來估計(jì)，也可用穩(wěn)定的分支理論按塔的理論幾何尺寸和邊界條件并考慮自重及由于開裂而使剛度降低的影響進(jìn)行估計(jì)？紤]到材料的非線性和出現(xiàn)裂縫時(shí)剛度顯著降低，故屈曲安全系數(shù)通常不小于5。當(dāng)已考慮自重及開裂的影響時(shí),安全系數(shù)不小于2。風(fēng)和自重同時(shí)作用在塔殼上所引起的應(yīng)力會(huì)使塔殼下部發(fā)生屈曲，塔殼幾何尺寸施工偏差超過正常的允許值時(shí)，會(huì)使塔殼的抗屈曲能力降低。使用以有限元法作數(shù)值分析的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行塔筒（雙曲線旋轉(zhuǎn)殼、截頭錐殼和組合錐殼）的靜力和動(dòng)力分析設(shè)計(jì)，能滿足上述原則的要求。
1、水在塔內(nèi)填料中，水自上而下，空氣自下而上，兩者流向相反一種冷卻塔。2、逆流冷卻塔熱力性能好、分三個(gè)冷卻段：
①布水器到填料頂這一空間，此段的水溫較高，所以仍可將熱量傳給空氣。②填料水與空氣熱交換段。③填料至集水池空間淋水段，水在此段被冷卻稱之為“尾效”。在我國(guó)北方水溫可下降1-2℃。綜上所述，逆流塔比橫流塔在相同的情況下，填料體積小20％左右，逆流塔熱交換過程更合理冷效高。3、配水系統(tǒng)不易堵塞、淋水填料保持清潔不易老化、濕氣回流小、防凍化冰措施更容易。多臺(tái)可組合設(shè)計(jì)，冬季以所需的水溫水量可合并單臺(tái)運(yùn)行或全部停開風(fēng)機(jī)。4、施工安裝檢修容易、費(fèi)用低，常用在空調(diào)和工業(yè)大、中型冷卻循環(huán)水中。
橫流塔l、水在塔內(nèi)填料中，水自上而下，空氣自塔外水平流向塔內(nèi)兩者流向呈垂直正交一種冷卻塔。常用在噪聲要求嚴(yán)格的居民區(qū)內(nèi)，是空調(diào)界使用較多的冷卻循環(huán)塔。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、水壓低、風(fēng)阻小、亦配置低速電機(jī)、無滴水噪聲和風(fēng)動(dòng)噪聲，填料和配水系統(tǒng)檢修方便。2、可隨建筑形狀隨意構(gòu)筑基礎(chǔ)多臺(tái)放置，根據(jù)所需的水溫分別啟動(dòng)單臺(tái)或多臺(tái)冷卻塔。3、應(yīng)注意的是：框架要多40％熱交換時(shí)要有較多的填料體積，填料易老化、配水孔易堵塞、防結(jié)冰不好、濕氣回流大。橫流塔的優(yōu)點(diǎn)正是逆流塔的缺點(diǎn)。
噴霧通風(fēng)無填料冷卻塔采用獨(dú)特的噴霧噴嘴安裝在冷卻塔底上部進(jìn)風(fēng)處，有噴霧自旋無電機(jī)送風(fēng)和塔頂排風(fēng)兩種方式。將熱水經(jīng)噴嘴內(nèi)旋片時(shí)產(chǎn)生內(nèi)旋流形成細(xì)微霧狀化噴出，使霧狀存在、向上噴順流亦下落逆流兩個(gè)冷卻時(shí)效。霧化均勻無中空現(xiàn)象，冷卻效果穩(wěn)定、電能消耗低、漂水率0.01％，不用填料、造價(jià)低壽命長(zhǎng)，符合GB7190.1-1997國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。使用范圍冶金、食品、化工、高濁、高溫、防腐冷卻塔。
封閉式冷卻塔1.封閉式冷卻塔是傳統(tǒng)冷卻塔的一種變形和發(fā)展。它實(shí)際上是一種蒸發(fā)式冷卻塔，冷卻器和濕式冷卻塔的組合，它是臥式的蒸發(fā)式冷卻塔，工藝流體在管內(nèi)流過，空氣在管外流過，兩者互不接觸。塔底蓄水池內(nèi)的水由循環(huán)泵抽取后，送往管外均勻地噴淋下來。與工藝式流體熱水或制冷劑和管外空氣并不接觸，成為一種封閉式冷卻塔，通過噴淋水增強(qiáng)傳熱傳質(zhì)的效果。2.封閉式冷卻塔適用于對(duì)循環(huán)水質(zhì)要求較高的各種冷卻系統(tǒng)，在電力、化工、鋼鐵、食品和許多工業(yè)部門有應(yīng)用前景。另一方面，與空冷式熱交換器相比，蒸發(fā)式冷卻塔利用管下側(cè)水的蒸發(fā)潛熱，使空氣側(cè)傳熱傳質(zhì)顯著增強(qiáng)，也具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
通用術(shù)語(yǔ)“冷卻塔”是用來描述直接（開路）和間接（閉路）散熱設(shè)備。雖然大多數(shù)想出一個(gè)“冷卻塔作為一個(gè)開放的直接接觸散熱裝置”，間接冷卻塔，有時(shí)被稱為“閉合電路的冷卻塔”的是但也是一個(gè)冷卻塔。 一個(gè)直接的，或開路冷卻塔是一個(gè)密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部的手段，通過將循環(huán)水以噴霧方式，噴淋到玻璃纖維的填料上。填料提供了更大的接觸面，通過水與空氣的接觸，達(dá)到換熱效果。再有風(fēng)機(jī)帶動(dòng)塔內(nèi)氣流循環(huán)，將與水換熱后的熱氣流帶出，從而達(dá)到冷卻。 填充可能包括多個(gè)，主要是垂直，濕面賴以傳播的水（填充）或橫向飛濺要素創(chuàng)造了許多具有較大的地表面積小水滴級(jí)聯(lián)幾個(gè)層次薄膜（飛濺）。