冷卻塔博客

冷卻塔供冷的可行性分析

1、工程上應用的水冷冷水機組供冷的空調系統，其冷水溫度一般為7～12℃，從理論上講，當濕球溫度降低到某個值以下時，利用冷卻塔的冷卻水代替冷水機組作為冷源應該是可能的;

2、冷卻塔提供的冷卻散熱量通常大于空調和工藝所需要的冷負荷，所以，由冷卻塔冷卻水供冷在量上應該可以滿足冷負荷要求;

3、在冬季和過渡季節，一方面空調冷負荷減少，另一方面冷水供水溫度提高，這就為冷卻塔冷卻水供冷提供了有利條件。

冷卻塔供冷系統設計時應注意的問題

（1）供水溫度及室外轉變溫度點的選擇
供水溫度的選擇應根據潛在的冷量需求、相對濕度、熱負荷及空調系統末端裝置的運行特性等因素綜合考慮。

轉變溫度是指從常規的機械制冷切換到冷卻塔供冷時的大氣濕球溫度，冷卻塔供冷模式的室外轉變溫度點的選擇直接關系到系統供冷時數。在設計時，應根據過渡季或冬季建筑內的余熱量、余濕量及室內設計參數，通過圖確定冷卻塔冷卻水供水水溫;

機械通風逆流式冷卻塔的設計，有兩種情況，一種情況是已知某確定的冷卻塔，即已知冷卻塔的尺，填料熱力阻力性能、風機性第一種情況的計算出塔水溫。另一種情況是根據已知的冷卻任務，即冷卻水量、進出塔水溫、進塔空氣的干、濕球溫度(或干球溫度和相對濕度)和大氣壓，要求進行冷卻塔的設計。
第一種情況的計算步驟如下：
（1）按給定的水量，可計算出冷卻塔的通風量，根據冷卻塔所選用的填料熱力特性曲線，可確定塔的冷卻數。
（2)以相同的氣水比，給定不同的出塔水溫、進塔水溫(為出塔水溫加上冷卻任
求的進出塔水溫差)，按式(3 一96)計算冷卻數，所計算的冷卻數按式（3—74）修正到填料熱力特性數據取得時的進塔水溫。
（3）將不同出塔水溫與對冷卻塔數與出塔水溫關系應的冷卻數繪成曲線。
（4）該曲線與塔的冷卻數相交的點，即是冷卻塔的運行水溫。
第二種情況的計算步驟如下
（1）首先初步確定冷卻塔的尺寸，尺寸的確定應根據已有的經驗或設計規范作指導原則，初步確定冷卻塔的平面尺寸時，塔的淋水密度不宜大于16t/(h·㎡)

　　冷卻塔極為廣泛的應用在國民生產的各個領域，其中典型的行業有鋼鐵、化工、制藥、化纖、水泥、建材、釀造、造紙、煉油、卷煙、熱電和醫院、賓館酒店業、寫字樓、地鐵、體育館、影院等各行各業。重點行業及企業舉例說明如下：

（一）鋼鐵行業

　　按2005年國內十強鋼鐵企業排名依次為：上海寶鋼集團公司，首鋼總公司，鞍山鋼鐵集團公司，本溪鋼鐵（集團）公司，武漢鋼鐵（集團）公司，攀枝花鋼鐵（集團）公司，廣州鋼鐵企業集團公司，太原鋼鐵（集團）公司，江蘇沙鋼集團公司，邯鄲鋼鐵集團公司。而排名第11位的馬鞍山鋼鐵（集團）公司一家就擁有近45萬噸/小時冷卻塔。（說明：以下均統一采用標準單位t/h）

    近日，國家統計局數據顯示，“十一五”期間，我國在供水、污水處理、中水回用和排水、水污染防治等方面的總投資超過1萬億元，“十二五”期間，水處理產業的規模將更加龐大。中國不飽和聚酯樹脂行業協會副秘書長趙鴻漢認為，作為依附水處理產業強勢發展的水工玻璃鋼產品（如玻璃鋼冷卻塔、自然通風冷卻塔導流罩、大口徑給排水玻璃鋼管道、反滲透水處理用玻璃鋼壓力容器等）也將乘勢而上，創新擴張。

廠家供應菱科牌冷卻水塔電機

本公司供應冷卻水塔、管道泵、冷卻水塔配件及電機水泵配件。

1.單相、三相分馬力系列電機及配件。

冷卻塔電機的運行環境：
1）環境空氣最高溫度隨季節而變化，但dI型（煤礦井下非采倔工作面使用的電機）不超過35℃；dII型（工廠用電機）不超過40℃；環境空氣最低溫度為-15℃。
2）海拔高度不超過1000m。
3）環境空氣最大相對濕度煤礦井下非采掘工作面用電機不超過95%（當溫度為25℃時）工廠用電機不超過90%（當溫度在25℃時）。
4）電機在煤礦井下非采掘工作面用的為dI型，工廠具有爆炸性氣體混合物場所使用的其表面最高溫度為135℃。型號dIIBT4。
5）電機額定電壓：380V、660V、380/660V三種，功率在3kw及以下的電機為380V。
6）電機的額定頻率為50Hz。
7）電機的冷卻方式為IC411（安裝在電機轉軸上非獨立風扇）。
8）電機的外殼防護等級為IP55（防塵、防噴水電機）。
9）電機的安裝型式為IMB3；IMB35；IMB14；IMB34；IMV1等六種。

冷卻塔電機，屬于專用電機，特別是逆流塔的頂置內部式安裝結構形式，其冷卻塔長期處于高溫高濕（相對濕度100%的環境之中），所以冷卻塔電機的基本要求是：

（1）全封閉式結構，電機殼體帶加強散熱肋，防護等級IP55。對于電機接線盒的防腐等級IP56。絕緣等級F級。B級別溫升！
   注意：某些電機尾部自帶強制散熱風扇，在整體滿足上述要求的前提下，當A、B情況下：
  A、逆流式頂置安裝的冷卻塔宜優先選擇不帶散熱風扇的電機。原因在于帶強制散熱風扇的電機，在冷卻塔濕熱環境下，散熱風扇極其容易腐蝕掉，一旦散熱風扇出現損害必然降低整體散熱性能。
  B、但是當冷卻塔電機布置于塔 風筒外面，一般會設計有額外防護輔助件罩殼，用于整個電機的防風雨，由于安裝在冷卻塔外，通常電機的運行環境已經不是那種100%的高溫高濕了。那么帶強制散熱風扇的更加可靠，原因在于在此條件下，散熱風扇不容易受到腐蝕侵害，且極大地改善了電機的冷卻！

冷卻塔電機的運行環境：
1）環境空氣最高溫度隨季節而變化，但dI型（煤礦井下非采倔工作面使用的電機）不超過35℃；dII型（工廠用電機）不超過40℃；環境空氣最低溫度為-15℃。
2）海拔高度不超過1000m。
3）環境空氣最大相對濕度煤礦井下非采掘工作面用電機不超過95%（當溫度為25℃時）工廠用電機不超過90%（當溫度在25℃時）。
4）電機在煤礦井下非采掘工作面用的為dI型，工廠具有爆炸性氣體混合物場所使用的其表面最高溫度為135℃。型號dIIBT4。
5）電機額定電壓：380V、660V、380/660V三種，功率在3kw及以下的電機為380V。
6）電機的額定頻率為50Hz。
7）電機的冷卻方式為IC411（安裝在電機轉軸上非獨立風扇）。
8）電機的外殼防護等級為IP55（防塵、防噴水電機）。
9）電機的安裝型式為IMB3；IMB35；IMB14；IMB34；IMV1等六種。

近年來，本人相繼參加了德州幾個大型電子廠房空調水系統的二次設計及施工。我總結了一些空調水系統施工和設計的切身體會，或是經驗或是教訓，還有一些是自己想到的和看到的，一起列在這里，請大家指正。 
一． 設備間面積及層高與管路布置原則 
隨著智能建筑及建筑功能的發展，設備布置所需的空間越來越受限制了。設備間的管路管線只有認真合理的進行空間管理，才能節省空間，并避免不必要的返工。 
設備層布置原則：20層以內的高層建筑：宜在上部或下部設一個設備層 
30層以內的高層建筑：宜在上部和下部設兩個設備層 
30層以上超高層建筑：宜在上、中、下分別設設備層 
生產廠房宜在其周邊輔房內設空調設備，冷水機組及鍋爐房等設備宜設在獨立的建筑內。 
設備層內管道布置原則：離地 h≤2.0 m 　布置空調設備，水泵等 
h=2.5~3.0 m 　布置冷、熱水管道 
h=3.6~4.6 m 　 布置空調通風管道 
h 〉4.6 m 　　布置電線電纜 
設備層層高概略： 
建筑面積（m2） 設備層層高（m） 建筑面積（m2） 設備層層高（m） 
1000                      4.0                        15000                      5.5 
3000                      4.5                        20000                      6.0 
5000                      4.5                        25000                      6.0 
10000                    5.0                        30000                      6.5 
在實際施工中往往因為機房空間不夠或管線布置不合理，導致沒有空調水閥組的安裝位置，閥門裝設過高，不便操作。 
二．水泵選擇與安裝 
在設計空調水系統時應進行必要的水力計算，根據設計流量計算出在該流量下管路的阻力，以確保選用水泵的揚程合理。在對流量和揚程乘以一定的安全裕量后，進行水泵的選擇。有些設計人員未進行設計計算，認為揚程大一些保險，導致所選擇的水泵不能滿足要求，或者造成運行費用增加，甚至水泵不能正常工作。 
一般工程項目中配置的冷水機組都在2至4臺之間，對于規模很大的工程項目，甚至需要5臺以上的冷水機組并聯工作。制冷站內的主機與水泵的匹配一般來說是一機對一泵，以保證冷水機組的水流量及正常運行，因此，目前我國空調水系統大多為有2臺或2臺以上水泵并聯的定流量系統或一次泵變流量系統?？照{設計時，都是按最大負荷情況來進行設備選擇以保證最不利情況時的需要。在循環水泵采用并聯運行方式時，選擇水泵一定要按管路特性與水泵并聯特性曲線進行選型計算。選型時，除應注意水泵在設計工況時的性能參數外，還應關注水泵的特性曲線，盡量選擇特性曲線陡的水泵并聯工作。運行人員應注意工況轉換時對閥門的調節。 
很多空調設計都是冬夏兩用的，即隨著季節的變化，為盤管供應冷水或熱水。冬季熱負荷一般比夏季冷負荷小，且空調水系統供回水溫差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根據空調水系統循環流量計算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q為空調負荷KW，ΔT為水系統溫差℃，G為水系統循環流量m3/h），則夏季空調循環水流量將是冬季的2-3倍。所以水泵應根據夏季工況參數選型。 
水泵安裝時，其進出水口均應安裝金屬軟接或橡膠軟接，以減小振動對管路的影響，并保護水泵。重量大于300kg的水泵應安裝慣性基礎和減震器。慣性基礎一般用型鋼框架內填混凝土（C30）制作。慣性基礎的重量一般為水泵自重的1.5—2倍。減震器應根據慣性基礎重量和水泵重量并考慮水泵的動載荷選取。此外還應在水泵慣性基礎上安裝水平限位裝置。 
水泵出口聲響異常，一般是系統阻力太大，導致系統缺水來引起的。 
解決方法：1. 再開啟一臺水泵。運行兩臺水泵時，異響消失。 
2. 適當關小泵出口閥門，異響消失。 
3．泵前過濾器太臟，吸不上水，拆洗過濾器。 
4．系統排氣，減小系統阻力。 
三．冷凍水系統設計與施工 
1．系統冷凍水（或鹽水）流量估算0.14~0.20L/S (0.25~0.40L/S)/冷噸。1RT=3516.91W。 
2．冷凍水系統的補水量（膨脹水箱） 
水箱容積計算: Vb=a△tVs m3 
Vb—膨脹水箱有效容積（即從信號管到溢流管之間高差內的容積）m3 
a —水的體積膨脹系數，a=0.0006 L/℃ 
△t—最大的水溫變化值 ℃ 
Vs—系統內的水容量 m3，即系統中管道和設備內總容水量 
3．冷凍水系統流速規定 
DN100及以上管道：2.0m/s~3.0m/s 
DN80~DN100管道：1.0m/s~2.0m/s 
DN40~DN80 管道： 1.0m/s 左右 
DN40以下管道： 1.0m/s以下 
無論如何，冷凍水系統管路的流速不應大于3.0m/s。 
系統運行時或剛開機時，水中不可避免混有空氣，所以系統管路上應根據管徑安裝自動放氣閥。特別要注意立管頂端最易積聚空氣，阻礙冷凍水正常流動，必須安裝自動放氣閥。為便于維修，在過濾器及控制閥處應設置旁通管，在水泵的進出口處，系統最低點和局部低點應設排水閥。 
生產廠房內冷凍水系統如果系統較大，末端設備較多時，建議采用同程式系統。既可以避免安裝多級平衡閥，節約成本，又容易達到水力平衡。 
冷凍水系統管路多采用焊接，焊渣等雜物非常容易掉到管道內，堵塞過濾器或盤管。所以安裝完成后，應進行管路清洗，清洗時應敲打管路，除去附著在管內壁的焊渣等雜物。系統初次運行一周后應清洗過濾器?？照{水管路焊接應該用氬弧焊打底，電焊蓋面。因為氬弧焊打底不會出現焊渣，且焊縫致密，不易滲漏。 
冷凍水系統初次運行時，應先打開供水閥，待系統充滿水后，再打開回水閥，以利于去除管路的雜質，防止進入盤管。 
四． 冷卻水系統設計與施工 
制冷機冷卻水量估算表 
活塞式制冷機(t/kw) 0.215 
離心式制冷機(t/kw) 0.258 
吸收式制冷機(t/kw) 0.3 
螺桿式制冷機(t/kw) 0.193~0.322 
冷卻塔的選擇： 
1. 現在一般中央空調工程使用較多的是低噪聲或超低噪聲型玻璃鋼逆流式冷卻塔，其國產品的代號一般為DBNL-水量數（m3/h）。如DBNL3-100型表示水量為100 m3/h，第三次改型設計的超低噪聲玻璃鋼逆流式冷卻塔。即：水量數（m3/h）=（主機制冷量+壓縮機輸入功率）÷3.165 
2. 初先的冷卻塔的名義流量應滿足冷水機組要求的冷卻水量，同時塔的進水和出水溫度應分別與冷水機組冷凝器的出水和進水溫度相一致。再根據設計地室外空氣的濕球溫度，查產品樣本給出的塔熱工性能曲線或說明，校核塔的實際流量是否仍不小于冷水機要求的冷卻水量。 
3. 校核所選塔的結構尺寸、運行重量是否適合現場安裝條件 
4. 簡要經驗值計算公式： 
設備總冷量（KW）×856（大卡）÷3000×(1.2～1.3)=冷卻塔水流量 
冷卻水系統的補水量包括：1 蒸發損失2 漂水損失 3 排污損失 4 泄水損失 
建議冷卻水系統的補水量取為循環水量的1—1.6%,電制冷、水質好時，取小值，溴化鋰吸收式制冷、水質差時，取大值。冷卻水系統設計應注意的問題 
1．多臺冷卻塔并聯時，冷卻塔進水管路應設置平衡閥或電動控制閥，平衡管路阻力。 
2．冷卻水系統水質較差時，應設計旁濾系統，過濾冷卻水。 
3．在有結凍危險的地區，冷卻塔間歇運行時，為防止冷卻塔水池結冰，應設加熱管線。室外冷卻水管應保溫。 
冷卻塔漂水過大是施工調試中經常遇到的問題。其主要原因是冷卻水量超過額定流量。調節冷凝器進出水閥門，觀察出水壓力表，把壓差控制在額定范圍內（一般壓差為0.08MPa左右），一般就可以解決問題。如果不行，再去查看布水器噴口噴射角度是否過于朝下，調節冷卻塔布水器的噴射角度，使其稍有傾斜（15度）。 
五． 冷凝水系統設計與施工 
通常，可以根據機組的冷負荷Q（KW）按下列數據近似選定冷凝水管的公稱直徑。 
Q≤7kW DN＝20mm Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm 
Q＝101～176kW DN＝40mm Q＝177～598kW DN＝50mm 
Q＝599～1055kW DN＝80mm Q＝1056～1512kW DN＝100mm 
Q＝1513～12462kW DN＝125mm Q>12462kW DN＝150mm 
注：1. DN＝15mm的管道，不推薦使用。2. 立管的公稱直徑，就與水平干管的直徑相同。3. 冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應根據通過冷凝水的流量計算確定 
風機盤管機組、整體式空調器、組合式空調機組等運行過程中產生的冷凝水，必須及時予以排走。排放冷凝水管道的設計，應注意以下事項： 
1. 沿水流方向，水平管道應保持不小于千分之一的坡度；且不允許有積水部位。 
2. 當冷凝水盤位于機組負壓區段時，凝水盤的出水口處必須設置水封，水封的高度應比凝水盤處的負壓（相當于水柱高度）大50％左右。水封的出口，應與大氣相通。為了防止冷凝水管道表面產生結露，必須進行防結露驗算。 
3. 冷凝水立管的頂部，應設計通向大氣的透氣管。 
4. 設計和布置冷凝水管路時，必須認真考慮定期沖洗的可能性，并應設計安排必要的設施。 
5. 大型電子廠房的MAU機組,AHU機組因冷凝水量大，應考慮回收?；厮睦淠梢宰鰹槔鋮s塔的補水。 
冷凝水施工中，管道安裝一定注意不能倒坡。很多情況都是因為倒坡使冷凝水不能正常排放，導致凝水盤處溢水。安裝時存水彎的高度應符合設計要求，否則冷凝水不能排出。 
冷凝水管在吊頂上敷設時，應認真保溫，防止結露。