作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的公輔系統(tǒng)，許多工廠中都能看到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的身影，尤其在火電、鋼鐵、化工等行業(yè)中更是至關重要的環(huán)節(jié)。

冷卻水系統(tǒng)的作用是轉移走生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量，為設備和物料提供一個穩(wěn)定的運行環(huán)境。

常見的冷卻水系統(tǒng)可以分為直流式冷卻水系統(tǒng)、循換開式冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)閉式冷卻水系統(tǒng)。這三種系統(tǒng)都是間接冷卻，即冷卻水不與熱介質接觸，而是通過各種換熱器進行熱交換達到冷卻的目的。

直流式冷卻水是用水泵將低溫水送進冷卻系統(tǒng)，在換熱器處完成換熱后即排放到外界，只使用一次。這種方式需要水量巨大，十分浪費水源，并且對環(huán)境有較嚴重的熱污染，因此使用上十分受限制，隨著技術以及環(huán)保理念發(fā)展已很少應用，不過在部分沿海地區(qū)的工廠還能看到使用海水進行直流冷卻。

循環(huán)開式冷卻水是目前應用最廣泛的冷卻水方式，其工藝核心是將換熱后的水在冷卻塔（或叫涼水塔）上與空氣充分接觸，通過水蒸發(fā)和熱交換完成降溫，降溫后的水再次利用，循環(huán)往復。這種方式可比直流式冷卻水節(jié)省大量水源，并且濃縮倍數(shù)越高，節(jié)水越多。開式冷卻水系統(tǒng)設備簡單、投資較低、降溫效果好，因此在各行各業(yè)都有應用。但冷卻水的不斷蒸發(fā)導致水中鹽分積聚，常遇到各種問題，有一定的管理難度。

循環(huán)閉式冷卻水基本運行方式和開式系統(tǒng)相似，不同點在于其冷卻降溫裝置，閉式系統(tǒng)降溫時不與空氣直接接觸，而是通過盤管、翅片等換熱裝置用噴淋水或風冷來降溫，因此在降溫效率上不如開式系統(tǒng)。

鑒于開式循環(huán)水系統(tǒng)應用廣泛，下面主要對其進行介紹。

開式循環(huán)水系統(tǒng)主要由循環(huán)水池、循環(huán)水泵、換熱器和冷卻塔組成，循環(huán)水泵將循環(huán)水池中的冷卻后的水輸送到換熱器處冷卻熱介質，升溫后的水回到冷卻塔處降溫，降溫后的水落入循環(huán)水池繼續(xù)循環(huán)使用。

循環(huán)水的降溫方式主要有三種：輻射、熱交換和水蒸發(fā)。

輻射：循環(huán)水系統(tǒng)運行過程中，自身溫度高于環(huán)境溫度，熱量會自發(fā)的從高溫區(qū)向低溫區(qū)輻射，因此大家可以看到循環(huán)水管道沒有保溫，但這部分熱量損失一般很小。

熱交換：指當熱的水與冷的空氣相遇時，熱量會從水轉移到空氣中，使空氣溫度升高，這部分占比主要與空氣溫度相關，當空氣溫度較低時（比如冬季），熱損可達到整體的百分之四十，而天氣較熱的情況下，該部分只占百分之二十至三十。

水蒸發(fā)：水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時要吸熱，利用這一原理，我們將換熱后的高溫水輸送到冷卻塔上部，使用噴淋裝置和填料將水分散成小液滴和液膜，與從下部上升的不飽和空氣充分接觸，部分水吸收熱量從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)隨空氣繼續(xù)上升排出，其余水溫度降低落入循環(huán)水池。

相關概念及定義：

補充水：對于因系統(tǒng)蒸發(fā)、排污、風吹而從循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中損失的水量，進行必要補充的水叫補充水。

保有水量：系統(tǒng)中所有水容量的總和，包括冷卻塔集水池的有效容積和系統(tǒng)管道、換熱設備水側容積等。

循環(huán)水量：單位時間內流過系統(tǒng)的水量。

濃縮倍數(shù)：冷卻水在循環(huán)過程中由于蒸發(fā)損失，水中所含的溶解鹽類不斷在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中濃縮，使冷卻水的含鹽量高于補充水中含鹽量，兩者的比值稱為濃縮倍數(shù)。

蒸發(fā)損失：在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中熱的循環(huán)冷卻水在冷卻塔中因蒸發(fā)而被冷卻，在此過程中損失的水量叫蒸發(fā)損失。

風吹損失：被通風時氣流從系統(tǒng)中帶入大氣中所損失的水量。

排污損失：為維持系統(tǒng)中一定的濃縮倍數(shù)而排放的水量。