冷却水系统设计要点总结

冷却水系统设计的目的是给机组创造一个连续、可靠的运行条件，因此保证冷却水系统的合理配置十分必要。保证每台机组的冷却水流量和进水温度要求，是设计中两个最主要的关注点。

 
一、冷却水系统的水温
集中空调系统的冷却水水温宜符合下表的规定。

实际冷却水最高的进水温度，主要取决于冷却塔的性能。在全年运行过程中，按照设计工况点选择的冷却塔，随着室外气温（主要是湿球温度〉的降低，出塔水温会下降。冷水机组的冷却水水温过低时，会造成电动压缩式制冷系统压缩比下降、运行不稳定、润滑系统不良运行，并出现停机保护;吸收式冷（温）水机组则出现结晶事故，也会引起停机保护，因此有必要采取一定的措施避免上述问题出现。通常有两种方法:旁通控制法和风机控制法。
①、旁通控制法。
如下图所示，通过设定的冷却塔出水温度，控制供回水管之间的旁通阀，可实现上述要求。此方法与冷水系统的压差旁通控制法有类似之处，但水力工况不完全相同。

②、风机控制法。
由设定的冷却塔出水温度直接控制风机的转速，能起到既保证需求又节省风机能耗的目的，是值得采用的较好方法，且对于单台冷却塔和多台冷却塔并联的系统都是适宜的。对于后者，还可以采取控制风机运行台数的方法-适用于组合式冷却塔（一台塔配有多个风机)。
在每台冷却塔的进水管上设置电动蝶阀，其目的是让冷却塔的运行与冷水机组的运行进行联锁——冷水机组运行时，对应的冷却塔进水管上电动蝶阀开启，同时风机运行进行冷却，保证每台冷却塔的冷却效果。这是一种比较常见的、较为可靠的运行方式。由于建筑部分冷负荷的出现都是与室外气候相关的，在只需要运行一台冷水机组时，由于冷却效率的提高，风机可降低运行速度。
 

二、冷却塔的设置
①、对环境的要求
冷却塔作为换热设备，设计中必须考虑提供其优良的换热条件。冷却塔依靠室外空气进行冷却，其进风温度参数和风量需求是两个重要的参数。合理的布置是:将冷却塔设置于较为空旷的室外场所或者屋面上。但在一些工程中，由于建筑外立面、环境景观等原因，将冷却塔进行了一些遮挡，对此要进行详细的考虑和计算。以下图为例说明。

a、进风风量保证措施。如上图所示。当遮挡物为实体墙时，为了保证风量，遮挡物与冷却塔边缘的间距应满足S≥h的要求，使得从冷却塔与周围墙之间的空间上部进风的空气流通面积不小于冷却塔本身的进风面积。如果小于，则应在实体墙下部开设进风百叶，进风百叶的净面积不应小于冷却塔本身的进风面积。
b、进风温度保证措施。首先，冷却塔不应设置于有高温气体排放的环境之中。其次，防止冷却塔出风和进风之间的“短路”，以确保进风为100%的室外空气。因此，冷却塔出风口的上方一定的高度范围内，不应有影响排风的障碍物。除此之外，在上图中，如果冷却塔周边的围挡物为实体墙，则要求出风口与墙顶端的高差（h2-h4)≥h1；如果(h2一h4)≤h1，则同样应在实体墙下部开设进风百叶，进风百叶的净面积同样不应小于冷却塔本身的进风面积，且应保证h2一h3≥h1；上述两点都无法满足时，则建议在设置墙体进风百叶的同时，在冷却塔顶部设置气流隔离板（类似屋顶)，如上图中虚线所示。

②、防止抽空
多台冷却塔通过共用供回水总管与制冷机房相连接时，如果只需要运行部分冷却塔，因停止运行的塔无进水补充（进水管上的电动蝶阀关闭)，该塔存水盘中的水位将有所下降，严重时会出现无水“抽空”现象，导致空气进人冷却水系统之中。在冷却塔下方采用大容量的蓄水池可以解决问题，但会带来投资或者运行能耗较高的代价。可以采用以下任一措施：
a、提高安装高度或者加深存水盘。由于冷却塔通过总管并联，如果存水盘的设计水位与总管顶部的高差大于最不利环路冷却塔回水至最有利冷却塔回水支管与总管接口处的设计水流阻力，则可杜绝抽空情况的发生。
b、设置连通管。在每个冷却塔底部设置专门的连通管，将各冷却塔存水盘连通，利用水自然平衡特点解决上述问题。

③、设置位置及相关要求
除了远离高温气体排放的场所外，从水力工况上也应注意冷却塔的设置位置及冷却水泵在系统中的连接方式。
a、原则上，闭式塔可以在系统的任何位置设置。由系统封闭，须考虑冷却水热膨胀的相关措施（与空调冷水系统类似，需要设置补水与膨胀装置)。
b、开式冷却塔首先要求的是冷却塔存水盘的水面高度必须大于冷却水系统内最高点的高度，否则当系统停止运行时，将有大量冷却水通过冷却塔存水盘溢水口溢出，不但导致水的浪费，更会使系统进入空气，而无法再次运行。当冷却塔存水盘与冷却水泵之间的高差较小时，为了防止水泵吸入口出现负压而进入空气的情况发生，应把冷水机组连接在冷却水泵的出水管端。
④、开式冷却水系统的补水量
开式冷却水系统的补水量包括：蒸发损失、漂逸损失、排污损失和泄漏损失。当选用逆流式冷却塔或横流式冷却塔时，空调冷却水的补水量应为：电制冷循环水量的1.2%～1.6%，溴化锂吸收式制冷循环水量的1.4%～1.8%。
补水位置：不设集水箱的系统，应在冷却塔底盘处补水﹔设置集水箱的系统，应在集水箱处补水。