冷却塔的设计选型

      河南菱宇冷却塔提示，与冷水机组工况相适应的菱宇冷却塔 ，对冷却循环水系统正常运转起着非常重要的作用。如果冷却塔选型不当，轻则会造成冷却效果差，冷却塔亏水或溢流，出水温度达不到设计参 数要求，系统工作不稳定，重则会造成停机事故、破坏环境等恶劣影响。因此，冷却塔选型在冷却循环水系统设计中是至关重要的一环。冷却塔选型应充分考虑冷水机组节能、环境等因素，合理选择冷却塔，合理确定供回、水管管径，保证冷却循环水系统及空调系统正常运行。 循环冷却水系统；冷却塔；节水节能冷却塔选型在冷却循环水系统中是至关重要的一环 。

     冷却塔应冷却能力强，电耗低 ，噪音小 ，重量轻，体积小，坚固耐用，维护简便。如果冷却塔选型不当，轻则会造成冷却效果差 ，冷却塔亏水或溢流 ，出水温度达不到设计参数要求，系统工作不稳定 ，重则会造成停机事故、破坏环境等恶劣影响。 

1、冷却塔分类及选型民用建筑空调冷却循环水系统的冷却塔，一般选用定型产品。 目前市场上主要有逆流式冷却塔和横流式冷却塔两大类 。逆流式冷却塔底部进风，冷却水与空气逆流接触 ，热交换率高，当循环水量和容积散质系数 相 同，填料容积比横流式要少约 15％ ～ 20％，因此逆流式冷却塔体积小 ，占地要少。因为水气逆向流动 ，故风阻较大。为减小进风 口的阻力，往往需要提高进风口高度来减小进风速度，因而塔身较高。横流式冷却塔两侧进风 ，填料高度接近塔高， 对气流无阻力 ，维护检修方便，高度比逆流塔低，结构稳定性好，有利于建筑物立面布置和外观要求 。对小流量的循环系统 ，优先选用逆流式冷却塔。对于大流量的循环系统，可以采用横流式冷却塔 。 民用建筑对环境要求较高，因此冷却塔应布置在远离防噪声要求高的场所，并选用超低噪音型冷 却塔 。对于高级宾馆、别墅 、医院、疗养院等建筑，对防噪声要求更高，此时还应进行特殊隔音处理 ，如设隔声帘、轻质隔音导向墙等 。

 2、循环水泵的并联设计

 2．1、循环水泵并联工作的特性当水泵并联运行时，单台水泵的出水量将会衰减，随着并联工作的水泵台数的增加，单台水泵的出水量衰减得也越厉害。具体来说，在水泵型号相同情况下 ，以一台泵工作时的流量为 Q=100m3／h计 ，当两台水泵并联运行时，总流量为 Q=190m3／h，单台水泵的出水量衰减 5％；当三台水泵并联运行时 ，总流量为 Q=251m3／h，单台水泵 的出水量衰减 16％；当四台水泵并联运行时，总流量为 Q=284m3／h，单台水泵的出水量衰减 29％；当五台水泵并联运行时，总流量为 Q=300m3／h，单台水泵的出水量衰减 40％。这就是水泵并联工作的特性。 

2．2、 循环水泵的并联设计由于空调系统负荷随季节、昼夜、建筑功能和用 户的变化相差较大，冷水机组工况也是千变万化。为 了便于与冷水机组工况保持一致 ，在实际工程设计中，往往采取与冷水机组一一对应的形式配置循环水泵与冷却塔。由于存在着水泵并联工作 的特性，当冷水机组工况变化时，系统循环流量以及每台循环水泵的流量 ，都会发生较大变化。 

     为便于讨论，我们按照设置 3台冷水机组、3台循环水泵、3台冷却塔的情况来进行讨论。 假设总循环流量 Q=I500m3／h，冷却循环水系统 配水均匀 ，则在全工况下，每台循环水泵的流量均为 500m3／h。当仅有一台冷水机组、一台循环水泵运行 时，由于并联运行变成单台运行，流量增大了 1．19 倍 ，即流量由 500m3／h增大为595m3／h，也就是说，通过冷却塔的循环水量也同时增大了 1．19倍 ，冷却水量增大为 595m3／h。若按全工况时总循环流量的 1／3， 即 500m3／h的冷却水量选择冷却塔 ，很显然，所选冷却塔的冷却能力明显不足 ，造成冷却塔出水温度过高，最终引起冷水机组过热而停机。 因此 ，冷却塔不应因水量变化而 降低冷却效能， 既要满足全工况、水泵并联运行时循环水量 ，又要满足单台机组、单台水泵运行时增大了的循环水量。因此，我们选择冷却塔时，应以水泵单独运行时的流量来确定冷却塔的冷却水量，再以并联运行时单台水泵的出水量来校核冷却塔的配水系统，若循环水量小于冷却塔额定循环水量的80‰ 则说明冷却塔的配水系统已经不能满足目前的工况，应重新进行设计了。当冷水机组、 冷却循环水泵为4台或4台以上时，由于水泵并联工作时单台水泵的出水量 ，均小于冷却塔额定循环水量的 80％，造成冷却塔以及循环水系统不能正常工作。此时，可以在冷却塔进水管上适当设置流量控制阀，控制进水量在设备允许的范围内。 另外 ，由于冷却塔受相邻冷却塔湿空气回流 、建筑物侧壁 、广告牌对气流的影响，冷却塔的冷却效果 达不到设计要求 ，因此，冷却塔在选型时也应适当放大。一般可按冷却循环水量 115％～ 120％进行选型。

 3、 其他应注意的事项 

3．1、集水池设计民用建筑空调冷却循环水系统 一般不设集水池 ，而采用加大集水盘型冷却塔。一般冷却塔的集水盘有效水深为 300mm~4OOmm，加深集水盘的有效 水深为 500mm~6OOmm。在冷却循环水系统启动 时，冷却塔配水管及填料上的附着水来不及补充至集水盘，由于循环水泵的抽吸作用 ，造成集水盘里的水被迅速抽空，引起系统进气，此时水流状态为复杂的气液两相混合流。由于水流掺气较严重，极易造成水泵汽蚀 ，同时产生较大的水流噪音及喘振 。停机时，配水管及填料上的附着水继续进入集水盘 ，造成集水盘里的水溢流 。因此，冷却塔应选用加大集水盘 型，同时，将冷却水 回水总管适当放大，一方面增大蓄水量；另一方面降低流速 ，减轻掺气 ，消除水泵气蚀 ，降低水流噪音及喘振 。回水管流速可控 制在 0．6m／s～1．Om／s，回水管管径依此流速来确定。

 3．2 、配、回水管路设计公用工程设计冷却循环水系统 的配水管路、回水管路设计也应合理。配水系统应做到配水均匀，避免近端冷却塔进水过多而溢水，远端冷却塔进水过少而亏水 。如果配水管路受条件所 限做不到均匀配水，则可在冷却塔进水管上设流量控制阀，控制进塔水量均衡 。

 3．3、 冷却塔风机设计选型环境温度在一天早 、中、晚时段 ，呈低—— 高—— 低变化 ，由于冷却塔选型时是按照最大负荷来确定 的，在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论环境温度和用户负荷怎样变化 ，冷却塔风机都长期固定在工频状态下全速运行 ，造成了能量的巨大浪费。故降低冷却塔风机的能耗，对于节约能源 ，降低运行费用具有很重要的意义 。 降低冷却塔风机的能耗好的方案是控制风机转速，可通过变频调速技术来实现。控制原理是，根 据环境温度变化 ，温度传感器测定冷却塔出水温度 ， 再转换成标准的电信号 ，送到风机控制柜变频器 ，通过改变变频器的转速来改变风机运行的转速 ，从而达到风机节能的目的。采用变频技术不仅可以节约能源 ，还可以实现智能控制 ，延长设备使用寿命。若变频器 出现故障时，可将转换开关切换到手动状态 。冷却塔风机也可采用双速风机 ，同样可以达到节能的目的。

 4 、 总之，冷却塔选型应与冷水机组、循环水泵选型一 样，精心设计，充分考虑冷水机组运行工况及水泵 并联运行的特性 ，合理选择冷却塔 ，合理确定供 回、 水管管径 ，保证冷却循环水系统及空调系统正常运行，从而保证工程的设计质量，为节能减排做出冷却塔企业应有的努力和贡献 。