蒸发冷却（凝）技术的发展趋势（2）

5.1  多工况复合闭式冷却塔

图15所示为2019中国制冷展上展出的多工况复合闭式冷却塔，该冷却塔是在传统闭式塔的基础上增加一套开式冷却系统的冷却设备，盘管和填料采用不同的回路，兼具填料水冷的高效性及空冷的大风量特性，在深秋之时停止为填料供水，有效避免填料被冰冻，并针对我国华北及东北地区夏季极热、冬季极冷的气候特性设计了4段式运行策略。

图15  多工况复合闭式冷却塔实物图

1）夏季：同时开启闭式和开式循环，开式循环制取的冷水供给闭式循环使用，以满足极高热负荷的需求，如图16（a）所示；

2）初秋：闭式塔不开机，开式塔全开，较夏季模式省电；

3）深秋：闭式塔全开，开式塔全关，可在低温时防止填料冰封以及管排冻结；

4）冬季：闭式塔喷淋水关闭，只开风机，开式塔全关，有利于节能节水，如图16（b）所示。

图16  复合闭式冷却塔运行模式

5.2  闭式混合型冷却塔

图17所示为2019中国制冷展上展出的闭式混合型冷却塔。该冷却塔增加了与冷凝盘管串联的翅片管，具有3种运行模式，分别是干/湿式联合模式、绝热模式以及干式模式（见图18），通过不同运行模式的选择，可适用于要求连续可靠运行、水价高的区域，以及供水受限或需要消除白雾的场合。

图17  闭式混合型冷却塔

1）干/湿联合运行模式（见图18（a））

流体首先进入翅片管进行冷却，然后进入冷凝盘管被进一步冷却。喷淋水从集水盘由循环水泵送至冷凝盘管上方的喷淋装置。喷淋水润湿冷凝盘管表面，带走管内流体热量后下落至填料表面，在填料内被进一步冷却后落入集水盘循环使用。空气分别流过填料和冷凝盘管，吸收热量达到饱和状态后由轴流式风机排出。此时排风温度比较低，安装在轴流式风机上方的翅片管管内的流体能够被排风显著冷却。

干/湿联合运行模式利用了显热及蒸发潜热。相比于传统的冷却塔，在极端天气下，白雾趋势极大降低，还可以节省大量的水。

2） 绝热运行模式（见图18（b））

在绝热运行模式下，经翅片管冷却的流体被全部旁通排出，冷凝盘管内无热量交换，喷淋水仅用来预冷从外部进入的空气。在大多数气候条件下，周围的空气仍然具有相当大的潜力吸收水分，被绝热冷却的空气温度显著降低，由轴流式风机排出时对翅片管管内的流体进行预冷，保证设计流体所需的温度，使系统效率最大化。

3） 干式运行模式（见图18（c））

在干式运行模式下，喷淋水系统关闭，节约水泵能耗。待冷却的流体流经翅片管进入冷凝盘管，流量控制阀保持全开，以确保流体串联流过2个盘管，最大限度地利用换热面积。在这种模式下，没有水的蒸发消耗，并且完全没有白雾产生。在干式运行模式持续工作时间较长时，将集水盘内的水排空，这样不需要考虑防冻及水处理问题。

图18  闭式混合型冷却塔运行模式