冷却水系统(工艺冷却水系统)

1.水击作用

现象:很多工程采用离心式制冷机，冷却塔与机组并联运行，水锤严重，管道振动，甚至周边设备移动。

原因:

(1)虽然并联冷却水出水管道系统阻力差过大，但储水盘内水位不等，有的水盘要补水，有的水盘可能会溢出，使空气体从水位低的水盘吸入吸水管网，管道系统含有空气体，造成严重水锤，损坏吊架，推动设备。

(2)水盘的容积很小，可以容纳水泵停止时流入其中的水，但部分水溢出。再次启动时水量不足，水锤是吸入空气体引起的。

(3)塔的水盘与泵的水平距离太远，空气体混入水中，进入水泵压入管道，产生水锤。水泵出水管损坏，管道固定的话支架损坏。

对策:

(1)在设计冷却塔的管道时，首先要记住的是水泵必须时刻充满水。从水池到水泵的管道必须是自流的，即横管必须向水泵倾斜，流量要低，直径要大，防止水泵变成空。

(2)扩大水池或降低水泵。

(3)水泵吸入口的过滤器应经常清洗，尤其是在试运行期间。

2.溢出的同时，补充水分。

现象:多台并联冷却塔自动控制运行时，自动调节阀安装在冷却塔的进水管上，而不安装在塔的出水管上。单个冷却塔运行时，使用中的冷却塔水盘水位上升，造成溢流，而其他不运行的水盘需要补充。

原因:冷却塔的进、出水管都是并联的，进水管装有自动阀，出水管没有。单塔运行时，运行塔因水少水多而溢流，非运行塔进水阀关闭，但出水管接通，仍有水出来，水位下降，需要补水。

对策:

1.每个出口支管都配有一个控制阀，它与入口管上的阀门成对作用。

2.在塔之间增加平衡管，并增加出口管公共部分的直径。

现象:并联冷却塔的水位不一样。一个冷却塔补水，一个冷却塔溢流，浪费严重。还有就是因为水位不一样高，空气体被吸进水泵，造成管路系统故障，导致运行时水锤振动很大，甚至使设备移动。

(1)当几个冷却塔连接在一起时，设计的塔基高度相同，但由于塔的各部分尺寸不同，塔内水位不同。如图2.8.2-1A和B所示，A塔基础高度为200mm，但A塔为300m3/h，其水盘高度为614mm；而b塔为50m3/h，水盘高度为445mm。当两塔并联使用时，b塔必然会溢流。

(2)由于冷却水泵连接中的阻力不平衡，塔内水盘的水位不同。一个冷却塔需要补水，另一个冷却塔却溢水。

现象:冷却塔的收集盘有问题。

(1)停泵时有水溢出，启泵时系统水锤严重。原因:集水盘容积太小，无法接收停泵时泵入塔内的水，部分水溢出。泵运行时会吸入空气体，造成系统水锤。

对策:这个问题发生在一个项目中。后来吸水坑加深，泵的位置降低，使空空气不能吸入系统，消除了水锤，避免停泵时溢水。

(2)另一个系统是离它很远的地方有一个水池。不入池时会发生搅动，造成大量空气体被水泵吸入，产生水锤，损坏水泵出水管系统。管道被固定，因此导致固定框架受损。

原因:水泵吸入空气体。

对策:之后对流入水池的水流流态进行了修改，使之成为平静的水位，解决了水锤问题。第四个现象:水泵吸水管系统的问题。如图2.8.2-2所示，塔出口管上行3~5m，速度很快，导致启动和运行经常出现问题。

原因:泵的吸入压头有限，设计要考虑。记住，泵体必须注满水。对策:将冷却塔出水管改为自流至水泵，使水泵叶轮浸入水中，接泵的水管要向水泵倾斜，转速要低一些。

3.冷却水循环泵的位置不对。

现象:某项目地上10层，地下4层，楼顶3层塔楼。5楼有一个机房，用的是水冷机组。冷却塔位于塔顶，水泵位于屋顶下的塔内，水泵安装在冷却塔的进水管上。导致它无法流通，还会产生严重的震动。

原因:水泵的吸入压头:小于管网阻力。一般来说，冷却塔的出水管要靠重力流入水泵。冷却水泵的吸入压头约为3~4m水柱。

对策:将冷却塔进水管的水泵改为冷却塔出水管后，一切正常，如图2.8.3-1(a)、(b)所示。

总之，冷却塔的循环水泵应位于冷凝器的前面(即冷却水压入冷凝器)，水泵吸水部分的横管不能太长。水平管道应向水泵吸入方向倾斜，如图2.8.3-2所示。

现象:泵停止后，冷却水因吸力而倒流。建筑二层为公共房间，夏季采用水冷积分空调制器制冷。机组冷却水的冷却塔设置在室外地面，停泵时经常因回流而满地跑水。

原因:冷却塔的位置低于积分空调节器的冷凝器。停泵后，管内冷却水落入塔内，造成管内真空空，产生虹吸，将整个冷却系统的水吸上来，流出。

对策:在冷却水顶部设置阀门，防止真空破坏管道内的真空度。当泵停止时，虹吸现象将不再发生，水的损失将降到最低，如图2.8.3-3所示。

现象:某项目冰箱冷却塔安装在30m高的楼顶，地下室有水池。冰箱和冷却水泵都在地下室。冷却水泵扬程60m水柱，水量300m3/h，水泵电机容量75KW，共3台。手术后觉得消耗太大，要求装修。

原因:因为开放式冷却水系统，设置了地下水池。因此，泵的扬程既要满足输水高度(30m)又要克服系统阻力，即泵的扬程范围是管道阻力、设备阻力和提升扬程之和。因此，水泵的功率大，运行功耗高。如图2.8.3-6(a)所示。

对策:改造管道，停止使用地下水池(实际上冷却塔有集水盘，不需要设置水池)，将冷却塔的出水管直接连接到水泵的吸入口，这样可以将水泵的扬程降到30m水柱。因为扬程由H变为H，而系统阻力不变。水泵电机容量降低到40kW，一年可节省运行能耗20多万元，如图2.8.3-6(b)所示。

4、冷却塔水位控制不好。

现象:多台冷却塔和机组并联运行。在实际工程中，经常发现塔溢水过多，造成大量补水。

原因:

1)分析原因。首先，连接管道和阀门的阻力不平衡，进出冷却塔的水是均匀的。出水量小的塔会溢流，大的塔需要补水。

2)如果供水管上只安装了自动阀，在所用的塔中，水盘内的水位会下降，造成溢流，但同时其他几个塔中的水位会得到补充。

对策:

1.设计中应考虑冷却水系统的管道布置和水力平衡。

2.关闭一对阀门可以降低塔适应冰箱的能力，这个阀门要慢关，防止水击。

3.在塔之间增加一个平衡管可以省去回流管上的控制阀。如果无法接管，出水管径的联箱可以比接水泵的管径放大几倍，也能起到平衡水量的作用。

当有自动控制时，自动阀门必须安装在供水管和回水管上，并且两个阀门应该同时打开和关闭。

5.吸入管段堵塞:

(1) 空由于过滤器脏，水泵无法正常运行。

(2)某厂冷却水泵启动后，其出水压力上不去，无法启动。原因:

1.吸入管中的阻力太大，管道将返回底部以获得截留的空气。

2.管道没有冲洗干净，有很多泥和沙子。对策:

1)改变水平吸水管到水泵的坡度，取消上下的弯头。

2)及时清理污物容器。

3)最好在塔底安装过滤网。

6.冷却塔的设计参考

(1)选型:每座冷却塔的冷却能力(xt/h)是指设计条件和气象参数下塔的公称流量。设计时应根据具体场所的气候条件和塔的服务对象确定工作流程和塔的数量，并留有适当的备用系数。除了制冷效率、功耗、噪声场、价格等因素外。，在选择冷却塔时应根据抗炎要求和环境条件，优选阻燃冷却塔。

(2)安装位置:在进行初步设计时，应仔细考虑冷却塔的位置。冷却塔噪音较大，应尽量选择其安装位置，以免影响其他房间。与居民楼和办公楼保持一定距离，使冷却塔的噪声场白天衰减至≤55dB(A)，夜间衰减至≤45dB(A)。它不应该放在中间的屋顶或地面上，而应该放在建筑物的最高一层。如图2.8.6-1所示。

(3)重量:根据日本的资料，冷却塔的重量，横形约0.8t，竖形约2~3t。国产冷却塔，什么都可以照用。以国内BLS低噪声冷却塔为例，见表2.8.6-1。

(4)接管:冷却塔周围的接管。应注意以下几点:

1)冷却塔的出水管必须靠重力回到水泵，不得上下弯曲。水泵的吸入口最好有5倍管径的直管段，不影响泵的输送速度。

2)多台冷却塔并联工作，布水会不平衡，容易造成溢流。因此，设计时应注意冷却塔之间管道阻力的平衡，特别是从塔到水泵的吸水管段。同时，希望冷却塔的水池由与主进水管直径相同的均压管(平衡管)连接。另外，为了使冷却塔内的水位一致，出口主管应采用比入口主管大两个尺寸的总管，如图2.8.6-2所示。

3)多座冷却塔并联时，每座塔的基础高度应按同一水位确定。

7.冷却塔里的防冻电加热器着火了。

现象:某实验室，常年调节空，用的是5RT一体化空调节机，是独立系统。冷却塔的玻璃钢外壳内填充有PVC斜波板。为防止冬季塔内结冰，集水盘内设有电加热器，并设有温度控制，防止过热。建成后的第一个冬天，补给水结冰，加热器过热，冷却塔起火。

原因:由于塔内无水，加热器将其加热干燥，防止过热的温度控制不起作用。引起高温火灾。

对策:为了防止电暖器过热引发火灾故事，在设置电暖器的控制时，电极棒要放在水盘内，只有水满了才能接通电源，水没满时不能接通电源，可以有效防止电暖器干烧，如图2.8.7-1所示。

本文来自网络，由暖通南社编辑。