冷卻塔是利用水與空氣接觸，通過蒸發作用散發工業上或制冷空調中產生的無用熱的一種設備。當與水接觸的空氣不飽和時，水分子不斷蒸發到空氣中，但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時，水分子就不能蒸發，而是處于動態平衡狀態。蒸發的水分子數等于從空氣中返回到水中的水分子數，水溫保持不變。由此可見，與水接觸的空氣越干燥，越容易蒸發，水溫也容易降低。干燥（低焓）空氣經風機抽吸后從進風網進入冷卻塔；分壓高的高溫水分子流向低壓空氣，濕熱（高焓）水從噴水系統噴入塔內。水滴與空氣接觸時，一方面由于空氣與空氣之間的直接傳熱，另一方面由于水蒸氣表面與空氣的壓力差，蒸發是在壓力的作用下發生的，壓力被帶到現在帶走蒸發潛熱。帶走水中的熱量，即蒸發傳熱，從而達到降溫的目的。熱水從主機房抽出，將循環水通過管道、水平喉管、彎喉管、具有一定壓力的喉管將循環水壓入冷卻塔配水系統，將水均勻地灑在填料上通過配水管上的小孔； H值低的干燥空氣在風機的作用下從底部進風網進入塔內。當熱水流過填料表面時，形成水膜與空氣進行熱交換。從頂部吸入高濕度、高H值的熱空氣，對水滴進行冷卻。進入底盆，經出水管流入主機。正常情況下，進入塔內的空氣是濕球溫度較低的干燥空氣。水和空氣之間顯然存在水分子濃度的差異和動能差異。風機運轉時，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷蒸發到空氣中，變成水蒸氣分子，剩余水分子的平均動能降低，從而降低循環溫度水。從以上分析可以看出，蒸發冷卻與空氣溫度（俗稱干球溫度）低于或高于水溫無關。只要水分子能繼續蒸發到空氣中，水溫就會下降。但是，水蒸發到空氣中不會無休止地進行下去。

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