了解冷卻塔在空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中的重要性

　　一.空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的分類：

　　冷卻水是冷凍站內(nèi)制冷機(jī)的冷凝器、吸收器和緊縮機(jī)的冷卻用水。在工作正常用后,僅水溫升高,水質(zhì)不受污染。冷卻水的供給系統(tǒng),普通依據(jù)水源、水質(zhì)、水溫、水量及氣候條件等停止綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬后肯定。冷卻水系統(tǒng)按供水方式可分為直流供水和循環(huán)供水兩種。

　　(1)直流供水系統(tǒng)：　冷卻水經(jīng)冷凝器等用水設(shè)備后,直接排入下水道或河流,或用于廠區(qū)綜合用水管系統(tǒng)為直流供水系統(tǒng)。當(dāng)空中水源水量充足,如江河、湖泊,水溫、水質(zhì)合適,且大型凍站用水量較大,采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)耗資較大時(shí),可采用河水直排冷卻系統(tǒng);當(dāng)左近下水源豐厚,公開水水溫較低,可思索水的綜合應(yīng)用,應(yīng)用水的冷量后,送入全長管統(tǒng),作為消費(fèi)、生活用水。

　　(2)循環(huán)供水系統(tǒng)：　在空調(diào)工程中,大量采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將經(jīng)過冷凝器等設(shè)備后溫度較降溫處置后,再送入冷的冷卻水,在循環(huán)冷卻水泵的作用下,送入冷卻構(gòu)筑物循環(huán)運(yùn)用的冷卻系統(tǒng)。這種系統(tǒng)只需補(bǔ)充少量水,儉省水量。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)按通式,可分為以下兩種。

　　1)自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用冷卻塔或冷卻噴水池等構(gòu)筑物,使冷卻自然風(fēng)互相接觸停止熱量交流,冷卻水被冷卻降溫后循環(huán)運(yùn)用。其合適于當(dāng)?shù)貧夂驐l宜的小型冷凍機(jī)組。

　　2)機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔或放射式冷卻塔,使冷卻水和通風(fēng)接觸停止熱量交流,從而降低冷卻水溫度后再送入冷凝器等設(shè)備運(yùn)用的循環(huán)冷統(tǒng),稱機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。其合適于氣溫高、濕度大,自然通風(fēng)冷卻塔不能到達(dá)效果的狀況。目前,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可控的機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)被普遍地應(yīng)用上述兩種系統(tǒng),均用自來水補(bǔ)充,以保證冷卻水流量。

　　二..空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)置：

　　(1)冷卻塔的設(shè)置：

　　1)冷凍站為單層建筑時(shí),冷卻塔可依據(jù)總體布置的請(qǐng)求,設(shè)置在室外空中或由冷卻塔塔體下部存水,直接用自來水補(bǔ)水至冷卻塔,并設(shè)加藥安裝停止水處置運(yùn)轉(zhuǎn)管理便當(dāng),但在冬季運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在結(jié)冰氣候條件下,不宜采用。當(dāng)冷卻水循環(huán)水量較大時(shí),為便于系統(tǒng)補(bǔ)水,且在冬季運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下,可運(yùn)用卻水箱的循環(huán)流程。冷卻水箱可依據(jù)狀況設(shè)在室內(nèi),也可設(shè)在屋面上。當(dāng)建筑物層時(shí),為減少循環(huán)水泵的揚(yáng)程,儉省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用,冷卻水箱普通設(shè)在屋面上。

　　2)當(dāng)冷凍站設(shè)置在多層建筑或高層建筑的底層或公開室時(shí),冷卻塔通常設(shè)物相對(duì)應(yīng)的屋頂上。依據(jù)工程狀況,可分別設(shè)置單機(jī)配套互相獨(dú)立的冷卻水循環(huán)殳置公用冷卻水箱、加藥安裝及供、回水母管的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

　　（2）冷卻水箱的設(shè)置：

　　1)冷卻水箱的功用是增加系統(tǒng)水容量,使冷卻水循環(huán)泵能穩(wěn)定工作,并保證水泵入口不發(fā)作空蝕現(xiàn)象,這是由于冷卻塔在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),為了使冷卻塔的填料外表首先潮濕并使水層堅(jiān)持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的厚度,而流向冷卻塔底盤水箱,以到達(dá)動(dòng)態(tài)均衡。水泵剛啟動(dòng)時(shí),冷卻水箱內(nèi)的水尚未正?；亓鞯亩虝r(shí)間內(nèi),最易呈現(xiàn)冷卻水箱虧水,惹起水泵進(jìn)口水。為此,冷卻塔水盤和冷卻塔水箱的有效容積應(yīng)能滿足冷卻塔部件由根本枯燥到潮濕正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況所附有的全部水量般逆流式斜坡填料玻璃鋼冷卻塔在短時(shí)間內(nèi),由于枯燥狀態(tài)到正常運(yùn)轉(zhuǎn),所需附著容積應(yīng)不小于200×X飛量的1.2%,即假如所選冷卻水循環(huán)水量為200t/h,則冷卻水箱。

　　2)冷卻水箱內(nèi)如設(shè)浮球閥停止自動(dòng)補(bǔ)水,則補(bǔ)水水位應(yīng)是系統(tǒng)的最低水位。否則將招致冷卻水系統(tǒng)每次中止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),有大量溢流而形成糜費(fèi)實(shí)踐工程設(shè)計(jì)中,常用增大冷卻水管管徑的方法,減少或替代冷卻水箱的容積.

　　三.空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備的選擇：

　　冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的主要設(shè)備包括冷卻水泵和冷卻塔等,應(yīng)依據(jù)制冷機(jī)設(shè)備所需的流量、系統(tǒng)壓力損失及溫度差等參數(shù)請(qǐng)求,肯定水泵和冷卻塔的規(guī)格、性能和臺(tái)數(shù)。選擇留意事項(xiàng)：

　　1)冷卻水泵的選擇要點(diǎn)與冷凍水泵類似,應(yīng)從節(jié)能、占地少、平安牢靠、振動(dòng)小維修便當(dāng)?shù)确矫?擇優(yōu)選取;

　　2)冷卻水泵宜設(shè)備用泵;

　　3)冷卻塔布置在室外,其噪聲對(duì)四周環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響,應(yīng)合理肯定冷卻塔的噪聲請(qǐng)求,如普通型、低噪聲型或超低噪聲型。常用冷卻塔普通用玻璃鋼制造,其類型有逆流式、橫流式、放射式三種,選用時(shí)應(yīng)依據(jù)詳細(xì)狀況,停止技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬,擇優(yōu)選用;

　　4)加藥安裝可選擇成套設(shè)備,其通常由溶藥槽、電動(dòng)攪拌器、柱塞及隸屬的電控箱組成。

　　四：冷卻塔冷卻水量和冷卻水補(bǔ)水水量的計(jì)算：

　　(1)冷卻塔冷卻水量的計(jì)算冷卻塔冷卻水量可按下式計(jì)算:W=Q/[C(m-tw)(3-4中Q冷卻塔排走的熱量,kW。關(guān)于緊縮式制冷機(jī),取制冷機(jī)負(fù)荷的1.3倍左右關(guān)于吸收式制冷機(jī),取制冷機(jī)負(fù)荷的2.5倍左右;C水的比熱,常溫時(shí),C=4.1868kJ/(kg·℃);t2-冷卻塔的進(jìn)出水溫度差,℃。緊縮式制冷機(jī)取4~5℃;吸收式制冷機(jī)取

　　(2)冷卻水泵揚(yáng)程確實(shí)定冷卻水泵所需揚(yáng)程可按下式計(jì)算:H=H1+H4+Hm+H+H。

　　Hf——冷卻水管路系統(tǒng)總的摩擦阻力,mH2O

　　Hd-—冷卻水管路系統(tǒng)總的部分阻力,mH2O;

　　Hm冷凝器阻力,mH2O；

　　HS—冷卻塔中水的提升高度(從冷卻塔盛水池到噴嘴的高差),mH2O

　　Ho—冷卻塔噴嘴噴霧壓力,約等于5mH2O

　　(3)冷卻水補(bǔ)充水量的計(jì)算在開式機(jī)械通風(fēng)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中,各種水量損失的總和即是系統(tǒng)必需的補(bǔ)充水通常狀況下,空調(diào)工程用冷卻水循環(huán)水量占全廠總用水量的重量較大。因而,在設(shè)計(jì)如何思索減少各種損失是很有必要的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的水量損失主要包括蒸發(fā)損失、飄逸損失、排污損失、正常狀況環(huán)泵的軸封漏水和個(gè)別閥門、設(shè)備密封不嚴(yán)惹起的滲漏以及當(dāng)設(shè)備中止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻水損失等。令卻水補(bǔ)水量常按循環(huán)水量的百分率即補(bǔ)水率肯定。普通采用低噪聲的逆流式塔,運(yùn)用在離心式冷水機(jī)組的補(bǔ)水率約為循環(huán)水量的1.53%,對(duì)溴化鋰吸收式制冷機(jī)率約為2.08%。假如概算,制冷系統(tǒng)冷卻水補(bǔ)水率為2%~3%。

　　五：空調(diào)循環(huán)冷卻水水質(zhì)處置：

　　對(duì)補(bǔ)充水的水質(zhì)應(yīng)依據(jù)請(qǐng)求,區(qū)別狀況。可由全廠統(tǒng)一供給自來水或軟化水,也在站內(nèi)單獨(dú)設(shè)置水處置安裝。假如用戶運(yùn)用不合格的冷卻水,就會(huì)因污垢的積聚使制制冷量降落,功耗增加,以至由于冷凝壓力過高而不能運(yùn)轉(zhuǎn),另外,還會(huì)產(chǎn)生腐蝕而制冷機(jī)的運(yùn)用壽命。冷卻水水質(zhì)處置的主要措施有以下幾個(gè)方面：(1)阻垢措施關(guān)于結(jié)垢型的循環(huán)冷卻水常用的阻垢辦法有排污法、酸化法、軟化法及投加阻等。排污法適用于水質(zhì)的碳酸鹽硬度較低且水量少或水源豐厚的地域;當(dāng)補(bǔ)充水的碳硬度較大時(shí),可采用加酸措施,控制pH值在7.2~7.8范圍內(nèi);軟化法可采用離子軟化與加藥沉淀軟化。

　　(2)腐蝕控制對(duì)腐蝕性循環(huán)冷卻水可采用阻垢緩蝕劑停止處置,以到達(dá)緩蝕阻垢的目的。

　　(3)微生物污染的控制在冷卻塔和水池里會(huì)存在大量的微生物,如細(xì)菌、真菌和藻類等,其危害性很此,應(yīng)對(duì)冷卻水停止殺菌、滅藻處置。微生物污染控制的主要途徑有防曬、旁濾和投加殺蟲劑等。防曬法是在開式水池上部加蓋,防止陽光映照;旁濾法是局部水濾池過濾,除去濁類、藻類;前處置是在補(bǔ)給水行進(jìn)行處置,除去懸浮物和局部浮及細(xì)菌;另外,還可向水中投加殺蟲劑,殺滅各種微生物。殺蟲劑的品種很多,常蟲劑主要有氧化型和非氧化型兩大類。在循環(huán)冷卻水殺菌滅藻處置中,用得較多氯、次氯酸鈉和二氧化氯制冷機(jī)組的冷卻水系統(tǒng)和冷水系統(tǒng)相同,為避免雜物混入,在冷卻水系統(tǒng)中必水過濾器。

　　六：空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的計(jì)算：

　　空調(diào)冷卻水系統(tǒng)是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的重要組成局部,它以水作為冷卻劑將冷凝緊縮機(jī)放出的熱量轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備(冷卻塔、冷卻水池等),最后放入大氣中卻水系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的平安性和經(jīng)濟(jì)性。而空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的水力計(jì)算是冷卻水系統(tǒng)正確設(shè)計(jì)和優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)的根底。

　　空調(diào)冷卻水系統(tǒng)水力計(jì)算的任務(wù)是依據(jù)冷卻水流量,選擇適合的冷卻水流速,然后停止管道沿程阻力和部分阻力的計(jì)算,肯定冷卻水泵的揚(yáng)程和流量。而沿程阻力和部分阻力的計(jì)算均與水的運(yùn)動(dòng)黏度、密度,即水的溫度有關(guān)。在活塞式、離心式等以電為動(dòng)力的制冷機(jī)中,通常請(qǐng)求冷卻水進(jìn)入制冷機(jī)的溫度不高于32℃,從制冷機(jī)出來的溫度為37℃即冷卻程度均溫度為34.5℃;在溴化鋰吸收式制冷機(jī)中,普通請(qǐng)求冷卻水進(jìn)入制冷機(jī)的溫度不高于32℃,從制冷機(jī)出來的溫度為37.5℃或38℃,即均勻溫度近似為35℃。因而,編制冷卻水溫度為35℃的水力計(jì)算表,供空調(diào)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用很有必要。

　　冷卻水在沿管道活動(dòng)時(shí),由于流體分子間及其管道壁間的摩擦,就要損失能量即產(chǎn)生沿程阻力損失;而當(dāng)流體流過管道附件如彎頭、閥門、三通等時(shí),由于活動(dòng)方向及速度的改動(dòng)產(chǎn)生部分漩渦和撞擊,也要損失能量即產(chǎn)生部分阻力損失。

　　冷卻水管道的沿程阻力損失可用下列公式計(jì)算：

                                                      H=RI                                   （3-50）

式中　H沿程(摩擦)阻力損失,Pa

程比摩阻,Pa/m

L—管段長度,m。

冷卻水管道的沿程比摩阻可由下列公式求出:

                                                  R=(pV)/(2d)                               (3-51)

式中　d管道內(nèi)徑,m

V—水流速度,m/s;

  p冷卻水的密度,kg/m3;

  λ—沿程阻力系數(shù)

　　上式中沿程阻力系數(shù)與冷卻水的流態(tài)有關(guān)。由于在冷卻水系統(tǒng)中,一般管徑較大,流速較高,故雷諾數(shù)一般都超過2320(臨界雷諾數(shù))。下表3-2列出了作者計(jì)算出的不同管徑的雷諾數(shù)。從表中可以看出,在空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中,水流狀態(tài)均處于素流。

                                                          不同管徑的雷諾數(shù)

　　在絮流下，沿程阻力系數(shù)可利用下式求出：

                                          入=0.11(k/d+68/Re)0.25

　　式中　k——管壁的絕對(duì)粗糙度,m;

   Re——雷諾數(shù),判別流體流動(dòng)狀態(tài)的準(zhǔn)則數(shù)(當(dāng)Re<2320時(shí),流動(dòng)為層流流動(dòng)

　　Re>2320時(shí),流動(dòng)為紊流流動(dòng))。

　　作者利用上述公式,按照冷卻水溫度為35℃,水的密度為994.1kg/m3,運(yùn)動(dòng)腦0.727×10m2/s,管壁絕對(duì)粗糙度為0.5mm,計(jì)算出了不同冷卻水流量、不同管徑同流速的沿程比摩阻。