空氣冷卻塔也是一種混合式換熱器。為了使冷卻水與空氣充分接觸、強(qiáng)烈混合，以增大傳熱面積，強(qiáng)化傳熱，通常采用的是“填料塔”或“篩板塔”，也有用空心噴淋塔的。?
填料塔是鋼制圓形容器，塔內(nèi)充有填料(瓷環(huán)、或塑料環(huán)等)。冷卻水自塔頂噴淋下來，與自下而上流動(dòng)的空氣相混合，進(jìn)行熱、質(zhì)交換?？諝獍褵崃總鹘o冷卻水，使本身溫度降低，水溫升高。為防止空氣帶出水滴，在塔的上部一般還裝有拉西哥環(huán)(或不銹鋼絲網(wǎng))填料分離器(亦稱捕集層)以及機(jī)械水分離器(慣性分離)。由噴淋裝置噴出的冷卻水經(jīng)分配器沿填料層向下流動(dòng)，在填料層每隔一定距離還設(shè)有再分配水的溢流圈，不致使水直接沿容器壁下流而影響傳熱效果。溫度升高了的冷卻水從下部引出，送往水冷卻塔或放掉(對(duì)于開式系統(tǒng))，降溫后的空氣自塔頂排出送至空分塔或分子篩吸附器。填料塔的缺點(diǎn)是填料易被水垢堵塞，并且將填料結(jié)成大塊，難以清洗和更換。?
篩板塔與精餾塔的篩板塔類似，不過塔板數(shù)較少(一般為5塊左右)，篩孔直徑和孔間距較大(孔徑約5mm，孔間距約9mm)。冷卻水自頂部經(jīng)噴淋裝置噴出，沿塔板經(jīng)篩孔逐層下流，空氣自塔底逆流穿過篩孔，鼓泡上升。氣液兩相在篩板上劇烈運(yùn)動(dòng)，形成泡沫層，增加了氣液的接觸面積和擾動(dòng)程度，使氣液能進(jìn)行良好的熱、質(zhì)傳遞，效果比填料塔好。?
空心塔塔內(nèi)既無填料，也沒有篩板。冷卻水經(jīng)噴淋裝置分層向下噴淋，空氣自下而上流動(dòng)，氣液直接混合。它比填料塔和篩板塔簡單，尺寸小，阻力也小，冷卻效果較好?？招乃?duì)噴淋裝置和水質(zhì)要求較高，噴淋出來的水必須保證得到良好的霧化，使氣液能夠充分接觸。?
目前我國大型空分設(shè)備的空氣冷卻塔采用上段為填料塔，裝新型塑料環(huán)；下段為篩板塔(孔徑12mm，間距24mm)，取得較好的效果。頂部的傳熱溫差只有0.5℃，并徹底解決了結(jié)垢的問題。?
也有將空分設(shè)備的氮水預(yù)冷器中的空氣冷卻塔做成非混合式的(管式)，將它和空壓機(jī)末段冷卻器聯(lián)在一起。例如法國的6500m3/h空分設(shè)備的空氣冷卻塔。?