水冷却塔是一种混合式换热器。目的是将冷却空气后温度升高的冷却水在冷却塔中使水温降下来，以便供空气冷却塔循环使用。不同的型式都是力求增强传热，提高冷却效果，同时流动阻力要尽可能小，使水不易结垢。
空分设备选用的水冷却塔的结构大致有如下几种型式：
筛板塔。塔板采用孔径和孔间距较大的淋降塔板。氮气及水都从筛孔通过。由于水冷却塔不是连续、稳定地工作，冷却效果就不够理想，所以现在已不再采用了。
旋流板。它由几块金属结构的旋流塔板组成。这种结构阻力很小，不会损坏，曾在相当长的时间作为改进型使用。但传热效果不如填料塔。
填料塔。早期是装有瓷质的拉西哥环，它的传热效果尚好，阻力也不大。但是在自清除低压流程上使用，由于切换系统几分钟切换一次，在切换放空时，气流对瓷环的冲击较大，容易引起瓷环破损，阻力增加。也有改成塑料环的以增加强度。
在大型的设备上使用一种新型的填料塔，采用阿尔法鲍尔环，它具有流通量大、阻力小、传热效果好、强度好的优点。热端传热温差在0.5℃左右，出水的负温差(水温低于氮气温度)可达4～9℃，视气液比而定。
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