一、循环冷却水系统
定义与原理
循环冷却水系统是一种将冷却水通过冷却设备（如冷却塔）降温后再循环使用的系统。其基本原理是利用水的比热容大的特性，将设备运行过程中产生的热量吸收带走，然后通过冷却塔等设备将热量散发到大气中，使水温降低，再将冷却后的水送回需要冷却的设备继续循环使用。
系统组成部分
冷却设备：包括需要冷却的工艺设备（如换热器、冷凝器等），这些设备是热量的产生源，循环冷却水在其中吸收热量。
水泵：用于提供循环水流动的动力，使水能够在系统中不断循环。有冷却水泵将热水从冷却设备送往冷却塔，还有补水泵用于补充系统因蒸发、排污等损失的水量。
管道系统：包括进水管、出水管、回水管等，负责连接各个设备，使冷却水能够在系统内顺利流通。管道材质需要根据水质、压力等因素选择，如钢管、塑料管等。
冷却塔：是循环冷却水系统中重要的散热设备，通过水与空气的热交换和部分水的蒸发将水温降低。
水质处理设备：由于循环冷却水在不断循环过程中，水质会发生变化（如硬度升高、微生物滋生等），所以需要水质处理设备，如过滤器（去除水中的悬浮物）、软化器（降低水的硬度）、加药装置（添加杀菌剂、缓蚀剂等药剂来控制微生物生长和腐蚀）。
分类
封闭式循环冷却水系统：
特点：冷却水在一个封闭的循环系统中运行，与外界空气基本不接触，只有在冷却设备（如管壳式换热器的壳程）内部进行热量交换。这种系统的水量损失很小，主要是少量的泄漏损失。
应用：适用于对水质要求较高、对水的污染较为敏感的设备冷却，如某些精密仪器的冷却系统、核能发电站的部分冷却系统等。
开放式循环冷却水系统：
特点：冷却水在循环过程中与外界空气直接接触，通过冷却塔等设备进行散热。由于与空气接触，会有大量的水蒸发损失，同时也容易混入灰尘、微生物等杂质，所以需要更严格的水质控制。
应用：广泛应用于工业生产中的各种冷却需求，如火力发电厂、石油化工企业、空调系统等。
二、冷却塔
工作原理
热交换过程：
冷却塔中的热水从顶部的布水系统均匀地喷洒下来，形成细小的水滴或水膜。同时，冷却塔底部的风机将空气从底部或侧面抽入冷却塔内部。在冷却塔内，空气与下落的水逆向流动（逆流式冷却塔）或交叉流动（横流式冷却塔）。水的温度高于空气温度，热量就从水传递到空气中。
蒸发散热过程：
由于水与空气存在湿度差，部分水会蒸发变成水蒸气进入空气。水蒸发需要吸收热量，这个热量来自于水本身，从而使水的温度降低。这是冷却塔散热的主要方式，大约占总散热量的 75% - 80%。
结构组成
塔体：
是冷却塔的外壳，起到支撑和保护内部设备的作用。塔体的材质有玻璃钢、钢筋混凝土等，根据冷却塔的规模、使用环境等因素选择。
布水系统：
其作用是将热水均匀地分布到冷却塔的填料上。常见的布水系统有喷头式布水和槽式布水。喷头式布水通过喷头将水喷洒成细小的水滴，槽式布水则是通过水槽将水分配到填料上。
填料：
是冷却塔内促进水与空气热交换的关键部件。填料有多种形式，如点滴式填料和薄膜式填料。点滴式填料通过水滴在填料上的点滴下落过程进行热交换，薄膜式填料则是使水在填料表面形成薄的水膜，增大水与空气的接触面积，提高热交换效率。
风机：
风机为冷却塔提供空气流动的动力。有轴流式风机和离心式风机两种，轴流式风机多用于中小型冷却塔，离心式风机则适用于大型冷却塔。风机的转速、风量等参数会影响冷却塔的冷却效果。
集水池：
位于冷却塔底部，用于收集经过冷却的水，再通过水泵将水送回循环冷却水系统的冷却设备中。集水池还需要设置排污口，定期排出因水质变化而产生的杂质和沉淀物。