冷卻水系統(tǒng)設(shè)計
1、水擊
現(xiàn)象：不少工程中用離心制冷機，冷卻塔與機組對應(yīng)設(shè)置并聯(lián)運行，水擊聲嚴(yán)重，管道振動，甚至使周圍設(shè)備移動。
原因：
（1）并聯(lián)冷卻出水管路系統(tǒng)中的阻力差雖過大，引起存水盤中水位不等，有的水盤中已該補水，而其它水盤中可能還溢流，以致從水位低的水盤中將空氣吸管網(wǎng)，管道系統(tǒng)中帶有空氣，引起嚴(yán)重的水錘，拉壞吊架，推動設(shè)備。
（2）水盤的容積小，不足以容納水泵停止時流入其中的水，而將一部分水溢流，待再次起動時，又水量不足，吸入空氣造成水錘。
（3）塔的水盤與泵水平距離太遠(yuǎn)，空氣混入水中，進入水泵并壓入管道中，產(chǎn)生水錘使用水泵出水管損壞，如將管固定則支架損壞。
對策：
（1）設(shè)計冷卻塔的管路時，第一條必須要記住的是水泵在任何時候必須有水充滿。水池至水泵的管道必須是自流的，即水平管必須坡向水泵，流速放低，管徑加大，防止泵的空化。
（2）加大水池或降低水泵。
（3）水泵吸入口的過濾器要經(jīng)常清洗，特別是試運行期間。
2、一邊溢流，一邊補水
現(xiàn)象：多臺并聯(lián)的冷卻塔，采用自動控制運行時，在冷卻塔的進水管上裝自動調(diào)節(jié)閥，而塔的出水管上未裝。當(dāng)冷卻塔單臺運行時，用的那臺冷卻塔水盤中水位上升，引起溢流，而其他不運行塔的水盤中則需補水。
原因：冷卻塔的進出水管道全為并聯(lián)，進水管上裝了自動閥門，出水管道上未裝。在單臺塔運轉(zhuǎn)時，由于運行的塔出水少，進水多故溢流，不運行的塔進水閥關(guān)閉，但出水管連通，照樣出水，所以水位下降而需補水。
對策：
1.各出水支管上裝控制閥，與進水管上的閥成對動作。
2. 在各塔之間的加平衡管，并加大出水管的共用管段的管徑。
現(xiàn)象：并聯(lián)的冷卻塔中水位不一樣高。一個冷卻塔補水，而另一個冷卻塔溢流，浪費嚴(yán)重。也可由于水位不一樣高，水泵中吸入了空氣，引起管路系統(tǒng)的失敗，造成運行時，水擊振很大，甚至使設(shè)備移動。
（1）當(dāng)幾臺冷卻塔有大有小連在一起時，設(shè)計的塔座一樣高，但塔的各部分尺寸不同而造成塔中水位不一樣高。如圖 2.8.2-1A、B 兩塔，基礎(chǔ)高度均為 200mm，
但 A 塔為 300m3/h，其水盤高度為 614mm；而 B 塔為 50m3/h，水盤高度為 445mm
該兩塔并聯(lián)使用，B 塔必然溢流。
（2）由于冷卻到水泵的接管中阻力不平衡，造成塔的水盤水位不一樣，一個冷卻塔中要補水，而另一個冷卻塔中卻外溢水。
現(xiàn)象：冷卻塔集水盤中的問題
（1）停泵時有水溢流，開泵時系統(tǒng)水擊嚴(yán)重。
原因：集水盤的容積過小，不足以接收水泵停止時打入塔中的水，而將一部分水溢流。當(dāng)運行時泵會吸入空氣，造成系統(tǒng)中水擊。
對策：有一工程出現(xiàn)了這一問題，后來將吸水的積水坑加深，并將水泵的位置降低，使空氣吸不進系統(tǒng)，消除了水擊，避免了停泵溢水。
（2）另一個系統(tǒng)是有一個遠(yuǎn)離的水池，不進入水池時產(chǎn)生攪動，造成大量空氣被泵吸入，產(chǎn)生水擊，破壞水泵出口管系統(tǒng)。將管道固定，結(jié)果將固定架弄壞。
原因：水泵吸入了空氣。
對策：后修改了水流入池子的流型，使變?yōu)槠届o的水位而解決了水擊問題。
現(xiàn)象之四：水泵吸入管系統(tǒng)的問題。如圖 2.8.2-2 塔的出水管返上去 3~5m 且速度很大，結(jié)果起動和運行經(jīng)常產(chǎn)生問題。
原因：水泵的吸水揚程有限，設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮。須記住水泵體內(nèi)必須注滿水。
對策：將冷卻塔的出水管改為自流至水泵，使泵的葉輪浸在水中，而且接至泵的水管要坡向水泵，且要速度小些。
3、冷卻水循環(huán)泵的位置不對
現(xiàn)象：某工程地上 10 層，地下 4 層，屋面上還有塔樓 3 層。5 層上有一計算機房，采用了水冷機組，冷卻塔設(shè)在塔樓頂上，水泵設(shè)在屋面下的塔樓內(nèi)，且水泵裝在冷卻塔的進水管上，結(jié)果循環(huán)不了，而且還產(chǎn)生嚴(yán)重振響。
原因：水泵：的吸入揚程小于管網(wǎng)的阻力。一般來說，冷卻塔的出水管最好是靠重力流入水泵。冷卻水泵的吸入揚程約 3~4m 米水柱。
對策：將水泵由冷卻塔的進水管上改到冷卻塔的出水管上之后，一切就正常了，如圖 2.8.3-1(a)、(b)。
總之，冷卻塔的循環(huán)水泵在系統(tǒng)中的位置應(yīng)設(shè)在冷凝器的前邊（即將冷卻水壓入冷凝器中）而且水泵吸入部分的水平管不宜太長，水平管應(yīng)坡向水泵吸入方向，如圖
2.8.3-2。
現(xiàn)象：水泵停止后冷卻水由于吸而倒流。某建筑物第二層為公室，采用了水冷整體空調(diào)器，作為夏天降溫用。機組冷卻水的冷卻塔設(shè)置在室外地面上，停泵時經(jīng)常由于倒流而跑水滿地。
原因：冷卻塔的位置低于整體式空調(diào)器的冷凝器，停泵后管內(nèi)冷卻水落入塔中而造成管中真空，產(chǎn)生虹吸，將整個冷卻系統(tǒng)中的水吸上而流出。
對策：將冷卻水的頂端設(shè)一個防止真空的閥，破壞管中真空度，當(dāng)水泵停止時即不再會生產(chǎn)虹吸現(xiàn)象，使水流失量達(dá)到最小，如圖 2.8.3-3。
現(xiàn)象：某工程制冷機的冷卻塔安裝在 30m 高的屋頂上，地下室中設(shè)有一水池，制冷機，冷卻水泵均在地下室中。冷卻水泵的揚程為 60m 水柱，水量為 300m3/h，水泵的電機容量為 75KW，共 3 臺。運行后覺得耗太大，要求改造。
原因：因冷卻水系統(tǒng)開式系統(tǒng)，設(shè)了地下水池。所以水泵的揚程既要滿足送水高度(30m)又要克服系統(tǒng)阻力，即水泵的場程為管道阻力、設(shè)備阻力與提升揚程三者之和。所以水泵的動力較大，運行耗電多。如圖 2.8.3-6(a)。
對策：改造管道，不再使用地下水池（實際上冷卻塔有集水盤，沒有必要設(shè)水池），將冷卻塔的出水管直接接到泵的吸入口，則水泵的揚可以減少到 30m 水柱。因為提升揚程由 H 變?yōu)?h，而系統(tǒng)阻力不變。水泵的電機容量減小為 40kW，運行能耗一年可節(jié)省 20 多元萬，如圖 2.8.3-6(b)。
4、冷卻塔水位控制不好
現(xiàn)象：多臺冷卻塔與機組對應(yīng)設(shè)置并聯(lián)運行。在實際工程中常發(fā)現(xiàn)塔溢水量過大，造成大量補水。
原因：
1）分析原因，首先是由于連接管道及閥門的阻力不平衡，冷卻塔進出水均勻，出水量小的塔就會溢流，而大的塔卻要進行補水。
2）只在供水管上裝自動閥門，則水盤中的水位在使用的那個塔中就會降低而引起溢水，但同時其他幾個不同塔中水位出現(xiàn)補水。
對策：
1.設(shè)計時考慮冷卻水系統(tǒng)的管路布置及水力平衡。
2.關(guān)上一對閥可以減少塔的容量與冷凍機相適應(yīng)，而這種閥應(yīng)為慢關(guān)式以防水擊。
3.在各塔之間加一根平衡管此時可以省去回水管上的控制閥。若無法接管時，可以將出水管徑的聯(lián)箱比接至水泵的管子管徑放大幾倍也可起到平衡水們的作用。 有自動控制時，必須在供、回水管上都裝自動閥門，兩個閥門同時開，同時關(guān)。
5、吸入管段堵塞
現(xiàn)象：
(1)由于過濾器臟而造成空化，水泵不能正常運轉(zhuǎn)。
(2)某制裝置的冷卻水泵起動后其出水壓力上不去，無法開機。
原因：
1、吸水管中阻力太大，管道返上返下窩氣。
2、管中未沖洗干凈，泥砂甚多。
對策：
1）將水平吸入管道的坡度改好，使其坡向水泵，取消上下返的彎頭。
2）及時清除污器。
3）最好在塔底裝一個濾網(wǎng)。
6、冷卻塔設(shè)計參考
（1）選型：各型冷卻塔的冷能力（即x t/h）是指該塔在設(shè)計工況和氣象參數(shù)條件下的名義流量。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體地方的氣候條件及塔的服務(wù)對象確定塔的工作流量及臺數(shù)，并留有適當(dāng)備用系數(shù)。選用冷卻塔時除應(yīng)考慮其冷卻效率、電耗、噪場、價格等因素外，還應(yīng)根據(jù)防炎要求及環(huán)境條件優(yōu)先選用阻燃的冷卻塔。
（2）安裝位置：做初步設(shè)計時，對冷卻塔的位置即應(yīng)予以慎重的考慮。冷卻塔的噪聲較大，故其安裝位置應(yīng)盡量選擇避免影響其他房間。與住宅及辦公樓應(yīng)保持一定距離，使冷卻塔的噪場衰減到：白天≤55dB(A)，夜間≤45dB（A）。且不宜設(shè)置于中間的屋頂上或地上，最好放在建筑物的最高層。如圖2.8.6-1。
（3）重量：按日本資料，冷卻塔的重量，橫型敏m2相當(dāng)于0.8t，立型約2~3t左右。國產(chǎn)冷卻塔可按樣樣取用。以國產(chǎn)BLS型低噪聲冷卻塔為例，列于表2.8.6-1。
（4）接管：冷卻塔周圍的接管，應(yīng)注意以下幾點：
1）冷卻塔的出水管必須靠重力返回水泵，不得彎上彎下。距水泵吸入口處最好能有5倍管徑長度的直管段，以不影響水泵交率。
2）對幾臺并聯(lián)工作的冷卻塔，水量分配會不平衡，極易造成溢流，所以設(shè)計時要重視各冷卻塔之間的管道阻力平衡，特別是塔至水泵吸入管段部分。同時在冷卻塔的水池之間希望用與進水干管相同管徑的均壓（平衡管）連接。此外，為了使冷卻塔中水位一致，出水干管應(yīng)采用比進水干管大兩號的集合管，如圖2.8.6-2。
3）幾臺冷卻塔并聯(lián)時，應(yīng)按同一水位決定各塔的基礎(chǔ)高度。
7、冷卻塔中防結(jié)凍的電加熱器起火
現(xiàn)象：
某實驗室，全年空調(diào)，用一5RT的整體式空調(diào)機，獨立系統(tǒng)。冷卻塔為玻璃 鋼外殼內(nèi)填PVC斜波片。為防止冬天塔中凍結(jié)，在集水盤中設(shè)電加熱器，且有防止過熱的溫度控制。建成后第一冬，補給水被凍，加熱器過熱，冷卻塔著火。
原因：因為塔中無水，而加熱器干加熱，防止過熱的溫控未起作用。引起高溫著火。
對策：為防止電加熱器過熱引起火燒故事，在設(shè)電加熱器的控制時，應(yīng)當(dāng)把電極棒放在水盤中，水滿時才可接通電源，水不滿不能接通，這就可以有效地防止電加熱器干燒，如圖2.8.7-1。
