冷卻塔不僅是一種設備，也是一個(gè)課題。作為一種設備，它直接或間接地將冷卻水與大氣接觸，將水的熱量傳遞到大氣中。它是一門(mén)涉及流體力學(xué)、水力學(xué)、傳熱傳質(zhì)、機械傳動(dòng)和材料科學(xué)的交叉學(xué)科。近幾十年來(lái)，隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，冷卻塔行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，尤其是中小型冷卻塔，幾乎無(wú)處不在。

冷卻塔作為一項科學(xué)研究始于20世紀初，至今已有近百年的發(fā)展歷史。在本世紀的發(fā)展史上，我們不能忘記過(guò)去100年來(lái)一些特殊的人、特殊的階段和特殊的事件，這些都促進(jìn)了冷卻塔學(xué)科的進(jìn)步和發(fā)展。

當然，冷卻塔的出現絕不是偶然的。冷卻塔作為現代工業(yè)的產(chǎn)物，其起源可以追溯到大工業(yè)時(shí)代，甚至更早。過(guò)去，河流、海洋、湖泊和池塘都是用來(lái)供水的。由于過(guò)去工業(yè)活動(dòng)有限，水源豐富，冷卻水多用一次，然后排放到附近水域獲取冷水。逐步地，在選擇工業(yè)廠(chǎng)房場(chǎng)地時(shí)，應將可利用的河流、河流、湖泊和海洋作為冷卻水的水源和排水場(chǎng)地，或可利用的冷卻水儲存、冷卻、循環(huán)或排放溝渠。逐漸地，人們發(fā)現熱水可以通過(guò)在固定的空間噴灑而快速冷卻，這逐漸形成了噴泉技術(shù)。技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)噴灑了冷卻塔，冷卻塔是當今噴淋冷卻塔的原型。經(jīng)過(guò)逐步改進(jìn)，增加了氣流機械設備，出現了帶有風(fēng)扇的噴霧冷卻塔。后來(lái)，為了解決塔內水滴的沉降速度問(wèn)題，在塔內加入填料，這是現代冷卻塔的開(kāi)端。目前，冷卻塔的主要系統有風(fēng)機系統（機械通風(fēng)冷卻塔）、集水器（裝置）、配水系統、噴淋填料、集水池（裝置）、水泵和塔體。

經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，冷卻塔已根據其運行條件和傳熱方式形成了多種形式。如按通風(fēng)方式可分為自然/機械通風(fēng)冷卻塔、濕/干/濕/閉式冷卻塔、海水/淡水/其他介質(zhì)冷卻塔、民用/工業(yè)冷卻塔、逆流/橫流冷卻塔等。

縱觀(guān)現代工業(yè)發(fā)展史，冷卻水最大最集中的用戶(hù)是發(fā)電廠(chǎng)，發(fā)電廠(chǎng)的冷卻塔大多是自然通風(fēng)冷卻塔。自然通風(fēng)冷卻塔是一種依靠塔內外空氣密度差使空氣流動(dòng)和傳熱的冷卻裝置。由于其風(fēng)管大而醒目，又被稱(chēng)為風(fēng)管自然通風(fēng)冷卻塔。早在1912年，世界上第一座簡(jiǎn)易自然通風(fēng)冷卻塔在荷蘭某礦山建成并投入使用后，冷卻塔的現代工業(yè)化進(jìn)程正式啟動(dòng)。此后，荷蘭建成了世界上第一座雙曲線(xiàn)自然通風(fēng)冷卻塔。1919年，世界上有一個(gè)木制封閉鋼結構的橫流冷卻塔。1920年，法國敦刻爾克建造了一座鋼筋混凝土錐形殼冷卻塔。第一座雙曲線(xiàn)自然通風(fēng)冷卻塔于1954年在德國柏林建成，1955年美國第一座雙曲線(xiàn)自然通風(fēng)冷卻塔，1958年美國第一座超過(guò)100米高的自然通風(fēng)冷卻塔，年英國出現第一座雙曲線(xiàn)自然通風(fēng)干式冷卻塔。1960年，美國電廠(chǎng)的冷卻塔高度在1971年達到150米。目前，德國科隆特大型冷卻塔的高度已達200米，噴頭面積已達1.4萬(wàn)平方米。在可預見(jiàn)的未來(lái)，自然通風(fēng)冷卻塔必將向大規模發(fā)展。

由于我國工業(yè)水平等原因，冷卻塔建設起步較晚。最早的自然通風(fēng)冷卻塔是日本在1938年為遼寧省葫蘆島市一家水泥廠(chǎng)的自備電廠(chǎng)建造的。20世紀50年代，我國只能建造噴水面積為1250-1500平方米、高度為60米的冷卻塔；20世紀60年代和70年代，技術(shù)水平有了很大的發(fā)展，山東煙臺發(fā)電廠(chǎng)建成了噴水面積為3000平方米、高度為75米的冷卻塔；第一座試驗性橫流式冷卻塔。鋁通風(fēng)冷卻塔在河南長(cháng)葛電廠(chǎng)建成，河南開(kāi)封電廠(chǎng)建成了第一座大型橫流冷卻塔。自然通風(fēng)冷卻塔噴頭面積1750m²，塔高90m，1986年淮南洛河電廠(chǎng)建成300MW機組配套的自然通風(fēng)冷卻塔，噴頭面積7000 m²，塔高96m，2000年上海吳涇電廠(chǎng)建成600MW機組配套冷卻塔。投運，灑水面積10000平方米，高度160米，截止2006年底，山東鄒縣電廠(chǎng)四期配套1000兆瓦機組的冷卻塔投運，灑水面積達1000兆瓦。2009年，浙江寧海電廠(chǎng)13800平方米海水冷卻塔投入運行，高度177米，曾保持中國和亞洲天然塔最大規模和高度。2017年10月，湖北省鄂州市第三期冷卻塔竣工，總高度181m，噴淋面積15000m²。

機械通風(fēng)冷卻塔不設高風(fēng)管，塔內氣流不是由塔內外空氣密度差產(chǎn)生，而是由風(fēng)機產(chǎn)生，具有冷卻效率高、穩定性好的特點(diǎn)。近年來(lái)，機械通風(fēng)冷卻塔的發(fā)展越來(lái)越迅速，從傳統的空調和蓄冷系統發(fā)展到石化、冶金、輕工甚至一些中小型火力發(fā)電廠(chǎng)。除上述機械通風(fēng)冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)外，占地面積小、資金投入少、建設周期短等因素在人們中也很突出。注意事項。此外，民用冷卻塔的小規模制造商已經(jīng)遍布中國各省，或高達1000家，并將冷卻塔制成標準系列，而每個(gè)制造商都有自己獨特的設計風(fēng)格，不作詳細說(shuō)明。

機械通風(fēng)冷卻塔按通風(fēng)方式可分為逆流式和橫流式。無(wú)論是何種形式，它都包括風(fēng)機、導風(fēng)口、進(jìn)氣、填料、配水系統、集水器等部件。逆流，即水和空氣的流向相反。20世紀70年代以前，機械通風(fēng)冷卻塔的主塔型為鋼筋混凝土冷卻塔，風(fēng)機直徑4.7米，處理水量一般為600-800t/h，填料采用水泥網(wǎng)，集水器采用百葉窗，配水多采用槽型，噴頭采用噴淋水，空氣。管道由鋼筋混凝土制成。20世紀70年代，安慶石化公司從法國引進(jìn)了幾座逆流塔。風(fēng)機直徑9.14m，平面尺寸16.5m×16.5m，進(jìn)風(fēng)口高5.4m。1972年，陜西省華陰市秦嶺電廠(chǎng)建成一座500平方米機械通風(fēng)逆流冷卻塔。隨后，遼寧省朝陽(yáng)電廠(chǎng)建成了一座噴淋面積1962平方米、直徑50米、風(fēng)機直徑20米的循環(huán)逆流機械通風(fēng)冷卻塔，可滿(mǎn)足200MW機組循環(huán)水的冷卻要求。80年代，機械通風(fēng)冷卻塔得到了很大的發(fā)展?；げ繉?.53m、9.14m的風(fēng)機直徑進(jìn)行了標準化設計，并在各行業(yè)中得到廣泛應用。目前，逆流冷卻塔處理水量已達到5000t/h。

關(guān)于橫流，也就是說(shuō)，空氣垂直于流動(dòng)方向。它在中國被廣泛使用，特別是在石油和化學(xué)系統中。主要原因是我國70年代從國外引進(jìn)了10多個(gè)大型化肥項目，這些項目配套的冷卻塔大多是機械通風(fēng)橫流式冷卻塔。隨著(zhù)這些工程的引進(jìn)，國內專(zhuān)業(yè)設計人員對機械通風(fēng)橫流冷卻塔有了更多的了解和偏好。因此，橫流式冷卻塔多用于新建工程。這種情況一直持續到90年代中期，如燕山石化45萬(wàn)噸乙烯改擴建工程。這些進(jìn)口的機械通風(fēng)橫流式冷卻塔，大多是用美國馬里公司的U板和M板以及日本的塑料正弦波填料和瓦石棉板填充的。因為這些逐滴填料在冬季容易結冰，或者在北方用濃縮循環(huán)水沖洗掉灑水器填料。為此，國內發(fā)展了填料混合技術(shù)，即在橫流塔外側安裝薄膜填料，內側逐滴填料，較好地解決了這一問(wèn)題。

總體而言，我國冷卻塔技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：80年代以前的自主研究階段，中國冷卻塔技術(shù)發(fā)展落后于歐美、蘇聯(lián)等發(fā)達國家；消化吸收階段。上世紀80年代和90年代引進(jìn)，中外間的流量增加，比利時(shí)哈蒙冷卻塔公司的冷卻塔也引進(jìn)了。在技術(shù)上，冷卻塔的設計技術(shù)已達到國外水平；第三階段是超越階段，始于2000年以后中國經(jīng)濟的快速發(fā)展。與此同時(shí)，冷卻塔的技術(shù)需求迅速增長(cháng)，冷卻塔技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，使我國對冷卻塔的研究也超過(guò)了其他國家。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，冷卻塔已經(jīng)形成了一套完整的理論學(xué)科體系，我國也已躋身世界領(lǐng)先技術(shù)行列，但今后的路還很長(cháng)，我們需要朝著(zhù)更高效、更環(huán)保、更創(chuàng )新的方向邁進(jìn)。