有關空調冷卻循環水系統設計的那些事
民用建筑空調冷卻循環水系統相對于工業冷卻循環水系統，設計具有一些特點：循環水量較小，設備為定型產品，水質要求較低，季節性運轉等。加上民用建筑設計周期短，設計人員往往根據以往的經驗，形成定式思維，對一些具體的細節問題，關注不夠，造成冷卻水系統水溫降不下來，系統能耗過大，運轉操作不便等問題。該文針對冷卻循環水系統經常出現的問題，談談自己的設計體會，旨在引起大家的進一步討論，達到共同認識共同提高的目的。
一、冷卻循環水系統設備的合理選型
1、設計基礎資料
為保證冷卻塔的冷卻效果，必須注重氣象參數的收集，氣象參數應包括空氣干球溫度θ（℃），空氣濕球溫度τ（℃），大氣壓力P(104Pa)，夏季主導風向，風速或風壓，冬季最低氣溫等。
2、冷卻循環水量確定
確定冷卻循環水量時，首先要清楚準確地了解空調負荷及空調設備要求的冷卻循環水量，同時還要關注空調機的選型，一般可根據制冷量（美RT），估算冷卻循環水量Q（m3/h），對于機械式制冷：離心式、螺桿式、往復式制冷機，Q=0.8RT。對于熱力式制冷：單、雙效溴化鋰吸收式制冷機，Q=(1.0-1.1)RT；設計時，冷卻循環水量一般是由空調專業根據制冷機樣本中給出的冷卻水量提出的。需用指出的是，制冷機樣本中給出的冷卻水量往往比用負荷法計算值小，尤其是進口機，這主要是由于目前冷卻塔本身的熱工性能達不到進口設備的要求。
3、冷卻塔選型
民用建筑冷卻塔選型一般選超低噪音逆流冷卻塔，逆流塔冷卻水與空氣逆流接觸，熱交換率高，當循環水量容積散質系數βxv相同，填料容積比橫流式要少約20%-30%，對于大流量的循環系統，可以采用橫流塔，橫流塔高度比逆流塔低，結構穩定性好，有利于建筑物立面布置和外觀要求。
冷卻塔選型時應考慮一定余地，我們在工程設計時，一般按制冷機樣本所提供的冷卻循環水量的110%-115%進行選型。其原因主要有：
①、冷卻塔設計時，濕球溫度為28℃，冷水溫度為32℃，出水溫度為37℃，冷水溫度與濕球溫度的差為4℃，而某些制冷機參數要求，制冷機進水溫度為30℃，對于中南地區，濕球溫度一般在27℃-29℃之間，冷卻后水溫難以達到30℃。
②、考慮到冷卻塔布置時，受周圍環境影響，冷卻效果達不到設計要求，例如：多塔布置濕空氣回流的影響，建筑物塔壁、廣告牌對氣流通暢的影響。
③、冷卻塔自身質量會影響其熱工性能。目前，國產冷卻塔，技術含量不高，市場準入條件較低，廠家生產規模不大，質量難以保證，冷卻塔在運轉一定時間后，出現填料塌陷，配水不均等都影響到冷卻效果，在實際工程中，經常出現冷卻塔出水溫度達不到設計參數要求的現象。
④、降低冷卻塔出水溫度，利于制冷機高效運轉。空調制冷機組用電量很大，遠遠高于冷卻循環水系統，包括冷卻塔風機的用電量。冷卻塔選型時適當放大，對于制冷機高效運轉，節約運轉費用有很大好處。
二、冷卻塔的集水設施
冷卻塔出水的集水設施有兩種：集水塔盤和專用集水池（或冷卻水箱），在設計時究竟設不設專用集水池，一直存在爭議，有人認為：不設專用集水池，循環泵可能將集水盤內水抽空，引起系統進氣，造成水泵汽蝕。另一些人認為，冷卻塔帶集水盤其目的就是不另外再做水池，集水盤設快速補水管，解決水泵抽空問題，那么是否設集水池？我們對不設集水池的系統運行進行分析：一般冷卻塔的集水盤有效水深為300-400mm,加深集水盤的有效水深為500-600m，在系統連續正常運行時，當水泵吸水管流速V>1.0m/s時，吸水口旋渦較深，吸水口極易吸氣。當水泵吸水管流速V<0.6m/s時，吸水口旋渦不致于將水抽空，也不致于使系統摻氣，運行時，不斷有水量損失，同時由浮球閥自動補充新水，集水盤處于最高水位。但是，在系統啟動時，由于冷卻塔配水管及填料上的附著水來不及補充至集水盤，造成集水盤水被抽空，停機時，配水管及填料上的附著水繼續進入集水盤，這樣造成集水盤水量溢流掉。例如，對于單臺冷卻塔循環水量為500m3/h，冷卻塔直徑D=6.6m，冷卻塔配水管至出水口高度為5.1m，塔內水流速為V=0.05m/s，經計算在塔內淋水時間為102s，在這段時間內，循環流量為14m3，一般情況下，冷卻塔集水盤可提供8m3調節水量，其余6m3水量要求補水在1.7min內補充，補充水管管徑只有DN50，不能在短時滿足補水要求，這樣必將造成集水盤被抽空，通常解決辦法采用快速補水管補水，快速補水管管徑需要DN200，流速為1.92m/s，但是這么大的快速補水管，并且需要瞬時提供這么大的水量，一般難以實現。冷卻塔一般放在裙房頂或主樓屋頂，市政自來水無論從水量水壓上均難以滿足要求，如果采用加壓補水，系統將會變得更復雜，且操作不便，也非常不經濟。對于辦公樓、商業建筑等空調，一般為白天運行，夜間停機，這樣必將造成每天開機時，出現集水盤被抽空，停機時出現溢水現象。
同方科迅專業從事北京中央空調設計安裝、維修保養、中央空調空氣凈化等業務十多年，我們堅持為客戶提供超出預期的專業服務，獲得了數萬客戶的一致認可，如果您有中央空調的相關問題和需求，可以隨時聯系我們，我們的24小時服務熱線：400-650-9876
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