1.无填料塔与填料塔的结构区别
1）无填料冷却塔利用低压离心雾化装置（压力：0.035 Mpa）作为冷却元件取代填料塔的填料和布水装置，使冷却塔几乎成为空塔，简化结构。
2）无填料塔在取消填料和布水装置后，将雾化装置安装在进风道上方，水的喷射方向与轴流风机抽吸的冷风相同，同时水有上升和下降两个过程，冷却也有顺流冷却和逆流冷却两个过程。
3）无填料冷却塔通过雾化装置将水喷成雾状，使空气和水的微小雾滴均匀接触；而填料塔是通过布水喷头将水分布在填料上以膜状与冷风接触。
4）无填料冷却塔因填料取消，使塔体载荷大大减小，不需要更多的支撑梁板，土建结构大大简化，节约土建投资。

2.无填料冷却塔的冷却机理
    冷却塔的冷却效果一般取决于 3 个要素：一是冷空气量与冷却水量的比值（气水比）；二是冷却介质（冷空气）和被冷却介质（水）接触的比表面积；三是冷却时间。无填料冷却塔的设计构思就是基于以上3个要素并摒弃传统填料塔的不足而使冷却效果、工作可靠程度趋于理想化。
1）冷空气量和冷却水量的比值
    无填料冷却塔由于填料取消后使冷却塔的系统阻力降至填料塔的50%，塔阻力降低，轴流风机风量增至填料塔的120%，相同冷却水量时，气水比值增加20%，据测算无填料冷却塔气水体积比值为900:：1，填料塔为750：1 。
2）空气和水接触的比表面积
    无填料冷却塔采用 **低压雾化装置，在较低的压力下（雾化装置工作压力仅为0.035Mpa，进风道下平面处压力0.08~0.15 Mpa），将水喷射成0.5mm~1mm的微小雾滴，比水被填料分散成的膜状比表面积大5%，能连续快速地更新传热表面积，迅速将雾化流的潜热带走。
3）空气和水的接触时间
    无填料冷却塔采用上喷式，将雾化装置合理分布安装在进风道上方，使水的雾滴在塔内有顺流和逆流两个过程，部分雾滴在塔内喷雾段上部呈悬浮状态，因此，水在塔内的停留时间大大延长，充分了冷空气和水的热交换时间。

3.无填料冷却塔的优点
1）阻力小，冷却温差大，逼近度小
    由于无填料冷却塔的低压离心雾化装置将水喷射成0.5mm微小雾滴，其比表面积远大于水被填料分散成膜状的比表面积，气水传热表面积大，且布水均匀，避免了填料老化及堵塞而产生的死区、沟流等导致冷却点温度分布不均匀现象，冷却效果明显优于填料塔。在循环水量不变的情况下，无填料冷却塔的循环水温差是16℃左右，而传统填料冷却塔只有不到10℃的冷却效果。
2）塔喷雾雾滴均匀、无堵塞、运行稳定可靠
    无填料冷却塔克服了布水喷头堵塞和填料塔填料老化、变形脆裂及冲落填料碎片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象，其寿命较填料塔延长3a 以上。
3）冷却水量大，提高水循环利用率
    在同风机、同温差下，塔系统阻力减小，风量增大，冷却水量比填料塔提高10%。同时水循环利用率也大大提高，有效地降低了钛白粉的生产用水消耗。使用填料冷却塔的1t钛白粉水消耗是100t，而使用无填料冷却塔后的每吨钛白粉水消耗可以降到80t 左右，这种效果，在夏天尤为明显。
4）运行费用低，节能效果显著
    低压雾化装置工作压力仅为 0.035Mpa，比水压自传式雾化装置工作压力0.2Mpa低0.165Mpa，配套水泵功率大大降低。无填料冷却塔系统阻力为填料塔的1/2，在冷却水量、风机相同时，配套电机功率降至填料塔的65%，节能效果显著，加之消除了清洗更换填料和布水喷头的费用，运行费用大大降低。
5）噪音小，比填料塔低6db
    根据空气动力学原理，风机噪声
式中：L为风机噪声（db）；Q为风量（m3/h）；P为风压（以mmH2O计）；La为比噪声常数。
经计算，风量不变，风机的压力由1729 Pa降至998 Pa，风机噪声降低6db。由于无填料冷却塔的喷雾系统的压力降低，其配套使用的风机的噪声也会降低，整个冷却系统的噪声较填料塔低。
6）无飞水现象，具有良好的环保效益
由于无填料冷却塔采用专用收水器，可以有效防止飞水现象发生，避免了水损失，同时也避免了冷却水中药剂的损失，节约了水资源。
4.效益分析
1）填料冷却塔大约每年更换一次填料，1套填料价值约5万元，钛白生产厂家一般配有两个冷却塔。4a 即需要更换填料8 套，费用40万元；而无填料冷却塔1套喷头价值是 8 万元，6a 才更换一次。所以，无填料冷却塔代替填料冷却塔每年可节约近10 万元的费用。而且由于无填料，也不存在清理堵塞的问题，每年可节省维修、清理费用5000元。
2）由于无填料冷却塔冷却水温差增大，从而可有效加快生产节奏（尤其是夏天），大约可增产 1/4左右，从而可有效降低钛白粉生产成本200元左右。
3）由于循环水温差的增大，也使得循环水利用率提高，减少了正常循环水用量（大约可减少1/5左右），使钛白粉的生产水耗由传统的 100 m3/t降至80 m3/t左右。