[科普中国]-冷却水站

不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别也较大。主要的冷却对象有冷凝器、热交换器、油（气或液体）冷却器、发电机组与压缩机组、高炉、炼钢与轧钢机、化学反应器等。冷却水进入这些设备，与热壁接触而被加热。这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水站或者冷却水系统。冷却水站通常有两种：直流冷却水站和循环冷却水站1。

类型（1）直流冷却水站

在直流冷却水站中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉了，所以直流水又称为一次利用水。直流冷却水站通常用水量很大，水经换热设备后的温升很小，而排出水的温度也较低，水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。这种冷却水站投资少、操作简便，对水质要求不高，但取水量大，运行费用高，不符合节水节能的要求。现在即使在水资源丰富的地区也不提倡采用直流水冷却站。许多工厂原有的直流式冷却水站，也逐步改建成为循环式冷却水站。

（2）循环冷却水站

在循环水站中，冷却水被反复多次使用。水经换热设备后温度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温降低下来，再由泵将水送至冷却站中重复使用，这样大大提高了水的重复利用率，节约了大量工业用水。循环冷却水站又分封闭式和敞开式两种。

封闭式循环冷却水站

水在这种密闭站中循环进行热交换，冷却水升温后不与大气直接接触，而在另一台换热设备中经其他冷却介质换热降温后再回用，以冷却高温热介质。这种封闭式站须使用含盐量很低的软水或纯水，冷却水循环过程中，不直接暴露于空气中，水量损失少，水中各种矿物质和离子含量一般也不发生变化，溶解氧和杂质含量极少，又不与阳光接触，不利于菌、藻等微生物生长繁殖，站中的结垢和腐蚀较少发生，排污量也很小。因此，这种站的水质处理方法比较简单，维护较容易。而且补充水量极少，有利于水资源的节约。

敞开式循环冷却水站

在敞开式循环冷却水站中，冷却水也是循环使用，但水的再冷却是通过冷却塔（池）来进行的，冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时候会被蒸发损失掉。当站中的离子含量到达一定值以后，要补充一定量的新鲜水1。

工作原理制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带有热量的冷却水送到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。

功能特点设冷却水站的非安全相关功能包括：

（1）提供放射性液体释放至环境的屏障；

（2）提供厂用水泄漏至安全壳和反应堆系统的屏障；

（3）为各非安全设备提供冷却水，以保证工业生产的正常运行；

（4）非能动余热排出热交换器动作后，为正常余热排出系统热交换器提供冷却水，以冷却内置换料水箱的水2。

冷却构筑物敞开式冷却站是目前应用最广泛，类型最多的一种冷却站。根据热水与空气接触的不同方式，冷却站包括冷却池和冷却塔两大类。

（1）冷却池

冷却池是利用天然或人工池塘、水库等构筑物来冷却循环水这是最早使用的一种冷却站。它利用自然蒸发使已吸收热量的水冷却后再循环使用。它的特点是冷却过程缓慢，效率低，冷热水温差小，且需很大的贮水量和占地面积。冷却池分为天然冷却池和喷水冷却池两类。

（2）冷却塔

冷却塔是将生产过程中经热交换升温后的冷却水，通过与空气直接接触，由蒸发、传导方式散热降温，或隔着换热器器壁与空气间接接触的单纯传导方式散热降温的塔型冷却构筑物。冷却塔内装有填料——淋水装置，水和气都经过填料，增大了接触面积，具有占地面积小和冷却效果好等特点3。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学