目前，大多数制冷站常用方形横流塔。
横流冷却塔运行过程中的问题：
逆流塔工作原理：
横流塔工作原理：
闭式塔工作原理：
机械通风闭式冷却塔的冷却原理主要是以蒸发冷却技术为基础而建立的。它的设计是源自于工业用的蒸发冷却器。它利用水泵或其他压力装置产生的压力，将从冷凝器、吸收器或工艺设备等出来的温度较高的水，也就是冷却水，输送到冷却塔的冷却盘管中。循环水进入冷却塔后，会在塔内运动并与风流体接触，从而进行热量交换。进入冷却塔后的回水，通过安装在塔内顶部、风道上部的压力旋流式喷嘴装置，形成竖直向下高速运动的喷射小水滴颗粒，以此完成了增大水滴表面积的任务。水滴在下降时会遇到上升的空气流，这延缓了水粒的下降速度，进而延长了热交换时间。流体的热量先传递给铜管内壁，接着内壁将热量传给铜管外壁，然后外壁再把热量传给喷淋水膜，水膜与空气形成饱和湿热蒸汽，热量经由风机排入大气，其中一部分水滴被收水器回收，这样能减少喷淋水的损失。当喷淋水减少到一定量时，浮球阀会自动进行补水，如此循环往复。此外，冷却塔去除了填料装置，变成了一个空体塔。这使得塔内的阻力减小了。在风机的作用下，风速增大了，风量也增大了。气水比提高了，从而达到了提高降温效果的目的。
集水池的作用有两个，一是收集经过换热盘管之后的水，二是为储存调节水量而使用，通过这样的方式能够达到循环节约用水的目的。
2、百叶窗：使用风均匀的进入塔内，使喷淋水不外溅。
3、检修门：方便维修。
风机能把空气引入塔内，这样就形成了高流速、稳流量的空气，进而提高了冷却效率，也保证了冷却效果。
5、收水器：以减少冷却水的循环损失。
喷淋系统的作用是让进入塔内的高温冷却水能够尽可能地增大与空气的接触表面积，以此增加水汽之间的热水交换，把高温冷却水的热量传递给空气，进而降低冷却水的温度，最终实现水资源重复利用的目的。
冷凝器是冷却塔的核心部件。它的结构尺寸合理以及布置方式合理，会直接对整个冷却塔的换热效率产生影响，进而影响整个冷却塔对冷却水的冷却能力。冷凝器采用倾斜布置方式，这样有利于在冬季将冷凝器中的水排净，防止铜管冻裂。如下图所示。
横流塔与逆流塔做对比：
横流塔和逆流塔对比表
名称
逆流塔
横流塔
外形尺寸表面积（长×宽）
小
大
冷却塔高度
高
矮（方便运输）
结构
没有检修门
有检修门（方便维修）
平均风速
大
小
风机转速
大
小
噪音
大
小（适合居民区使用）
工作原理
风向与喷淋水成180°
风向与喷淋水成90°
冷却效果
好
差一点
成本
小
大
闭式冷却塔的应用情况如下：它能够提供相对清洁的冷却水，所以在对冷却水质量要求较高的一些行业中得到了广泛应用。这些行业包括电子行业、食品行业、化工行业、铸造行业、建筑行业、空调行业以及制冷行业等。
闭式冷却塔总体概述：
闭式（干湿式）冷却塔内两个传热传质过程：
冷却水的冷却过程：冷却水通过冷却盘管将热量传递给喷淋水。
喷淋水的冷却过程：喷淋水将热量传递给空气。
冷却水→喷淋水→进塔空气。
闭式冷却塔内存在两个传热传质过程，而最终的冷源是进入到塔内的环境空气。
冷却盘管设计、填料设计：
冷却盘管的设计与蒸发冷却器设计类似；
填料区设计与一般的开式逆流塔基本相同。
设计计算前提条件：喷淋水进出口温度相等，twi=two。
通常对盘管区和填料区分别进行设计计算。
盘管区：热量通过管壁传递给喷淋水，这一过程包含导热和对流换热；接着喷淋水又将热量传递给空气，此过程包含蒸发和对流换热。该盘管区与蒸发冷却器相同。
喷淋水在 PVC 格栅表面展开形成水膜，借助与空气之间的对流传热传质来实现冷却。
冷却盘管设计（各种塔型）：
当公式（7）和（8）计算所得的传热面积 F0 相等时，这个相等的 F0 就是盘管传热面积。通过这个关系可以确定管束结构尺寸以及排列方式。
然后进行计算。
通过对填料区气水间进行传热传质的热力计算，能够实现对填料结构尺寸的设计计算。
闭式冷却塔的主要换热部件是换热盘管，换热盘管的换热性能会对整个换热器的效率产生直接影响。
热阻构成：
盘管内冷却水与管外喷淋水间的总传热热阻：
冷却水侧存在换热热阻；管壁以及污垢具有导热热阻；喷淋水侧也有换热热阻，这三部分是串联起来的。
关于三部分热阻分析，可为强化传热找到节能关键点。
热阻数量级：
由表1可以看出：
管壁热阻比较小，比其他热阻要小一个数量级。所以在计算的时候，可以将其忽略掉。
除了管壁的热阻比较小之外，其他各项热阻之间的差异不是很大，基本上都属于一个数量级，所以这些热阻都不能被忽略。
其他影响因素分析：
管内流速方面，综合传热系数与盘管单管内流速呈指数式递增态势。当流速超出一定范围后，管内流体能充分发展至湍流阶段。在此情况下钢结构冷却塔，即便继续提高流速，对于管内换热的强化，也无法发挥重要作用。然而，此时由于管内流体阻力与流速呈平方关系发展，会导致管内流体阻力明显增大。
所以将流速控制在 2m/s 以下进行调节，这样做会对 K 综合的变化产生比较明显的作用。
2.管径：在保证总体换热量的情况下，尽量采用小管径盘管。
在假定范围内流速相同的情况下管径越小其综合换热系数越大。
3.盘管管材：
盘管管材导热系数对综合导热系数影响较小。
管材的导热系数处于 80 到 320W/(m2·K)这个范围。它对于综合导热系数所产生的影响，是在该区间内不会超过 10W/(m2·K)。
可以使用一些金属或非金属材料，这些材料的导热系数比现阶段的铜管更低，这样就能缩减成本。
4.喷淋水密度：
喷淋密度增加时，管外壁上的液膜流动速度会加快，因此综合传热系数会增加。然而，液膜增厚后会阻碍热量的传递，所以喷淋密度不应过大，而应以能保证均匀润湿管壁所需的最小喷淋密度为标准。
相同喷淋密度下，管径越小，液膜在管壁上的附着时间就越短，热量传递也就越快，从而强化了传热。
设计的总体原则：
塔内进行配风，以此增加通风面积并减小风阻，从而使进风量尽可能大；塔外进行配风，以减小出口湿热空气回流所带来的不利影响，进而让进风量尽可能大。
2）尽可能采取逆流方式，增加传热平均温差；
3）对于冷却盘管重点增大热阻大侧换热系数；
4）在达到冷却任务的基础上，尽可能降低造价。
闭式冷却塔总体布置原则：
进出风：
设备被放置在不存在热空气进入的地点。比如避开建筑物的进风口以及出风口的位置，这样做是为了避免对环境湿球温度产生影响，同时也能避免出现设备供气不足的情况。
避免新风口被设备排出的热空气进入；避免临近建筑物的进风口被设备排出的热空气进入。
3）避免临近墙壁和建筑物的阻挡而造成排出空气回流到进风口。
管路：
1）膨胀水箱：安装膨胀水箱使液体可膨胀，以放出系统内空气；
平衡阀：当有多台设备进行并联时，管路的布置需要保持对称，这样就能平衡每一条液体管路的流速。
真空开关和放气阀以及放水阀的作用是让冷却盘管中的液体能够完全放出。
闭式冷却塔在生产工艺上的选型和计算[1]：
[1]：药厂工艺生产中冷却塔的选用，朱家平
某大输液车间在生产时选用了 4 台水浴式输液灭菌器。每一批灭菌的 500ml 输液有 4000 瓶。因为存在交叉使用的情况，所以考虑同时使用两台。这种类型的灭菌器是通过板式换热器来对输液进行加热灭菌以及冷却的。板式换热器对冷却用水水质要求较高。所以使用厂常直接用自来水进行冷却。这样耗水量较大，每批耗水大概在 10 到 20 吨之间。车间每班要灭菌 16 批次，那么每班总用水量约为 160 到 320 吨（会因季节和水温不同而有所差异）。为了节约用水，有厂家考虑采用循环冷却水来进行冷却。选用了一台玻璃钢冷却塔，使用下来后发现主要存在以下问题：
冷却初期，灭菌器内水温较高，约 110℃，循环冷却回水温度约为 90℃。因为这个水温较高，常用的玻璃钢冷却塔根本不耐受此高温，从而导致冷却塔损坏。
因为是开放式冷却系统，所以循环水水质比较差。即便加装了过滤等装置，板式换热器的结垢现象依然很严重，这使得经常需要进行处理，从而对生产造成了影响。
因此决定改用闭式循环冷却水系统。循环冷却水利用输液生产洗瓶段使用过后的回收纯水，这种回收纯水的水质较为良好。
冷量计算：
每批有 2000L 的灭菌料液。玻璃瓶、小车以及灭菌器内部循环用水的附加热系数 n 为 0.7。按照工艺要求，冷却时间是 0.5h。料液从 110℃冷却到 60℃。所需的制冷量为：
Q 等于 2000 乘以（110 减去 60），再乘以（1 加上 0.7），然后乘以 1 除以 0.5，其结果等于 34 乘以 104kcal/h 。
冷却水量计算：
冷却水进水温度经冷却系统实测为 40℃。板式换热器冷却水出口温度在冷却初期是 90℃，之后逐步降低到 50℃。因为该冷却过程属于非定态传热过程，所以冷却水用量只能通过拟定态简化处理来进行估算。
冷却初期：Δt1 =90-40 =50℃
冷却后期：Δt2 =50-40 =10℃
平均的情况是，Δtm 等于(Δt1 减去 Δt2)除以 ln(Δt1 除以 Δt2)，其值为 25℃。
需冷却水 W 等于 Q 除以（C 乘以Δtm），即[34×104 除以（1×25）]×10-3 等于 13.6t/h。若两台同时使用，冷却水流量为 13.6×2 等于 27.2t/h。考虑留有一定裕量，将其定为 30t/h。
闭式冷却水循环系统的基本流程：
90℃、30t/h 经板式换热器换热后的纯净水，与冷却塔出水充分混合后钢结构冷却塔，温度变为 65℃、60t/h。接着，这部分水经冷却塔冷却至 40℃、60t/h，其中一部分被送至灭菌柜使用（闭式冷却塔是利用 28℃的水喷淋蒸发吸收热量来降低冷却水温度），另一部分则与板式换热器回水混合后再回冷却塔。由于系统为闭式循环，系统还应设膨胀水箱。
