冷卻水塔是一種將水冷卻的裝置，水在其中與流過的空氣進行熱交換、質交換，致使水溫下降；它廣泛應用于空調循環水系統和工業用循環水系統中。在一定水處理情況下，冷卻效果是冷卻塔重要性能之一，在選用冷卻塔時，主要考慮冷卻程度、冷卻水量、濕球溫度是否有特殊要求，通常安裝在通風比較好的地方。

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在采用冷卻水塔的工作原理時，冷卻水塔的散熱與蒸發散熱原理之間的關系更為重要。
1.冷卻塔排熱關系
在濕式冷卻塔中，有三種形式的空氣熱排放：接觸式散熱；蒸發散熱；；輻射熱排放。
這種放熱方式主要利用空氣溫度低于高溫水的原理，利用與空氣的熱傳遞來去除空氣中的熱量。目前，前兩種放熱方式主要用于冷卻水塔，而且輻射熱輸出非常低，因此不能忽略。
2.蒸發熱管理原理
蒸發和散熱是由材料交換引起的，即水分子不斷擴散到空氣中，平均能量取決于水溫。一些靠近水面的高動能水分子克服了相鄰水分子的吸引力，逃離水面，變成水蒸氣。隨著高能水分子的釋放，水在水面附近的能量降低。一般認為，蒸發的水分子首先在與水面溫度相同的水面上形成一薄層飽和空氣。然后水蒸氣從飽和層擴散到大氣中。速度取決于飽和層的水蒸氣壓力和大氣的水蒸氣壓力之差。
風機吸入干燥空氣后，干燥空氣從進氣口進入冷卻塔。具有高飽和蒸汽分壓的高溫水分子流入低壓間隙，而濕熱水通過自行式系統注入冷卻塔。當水滴接觸空氣時，一方面是由于空氣和水之間的直接傳熱，另一方面是由于水蒸氣。