冷卻水系統設計問題彙總

1、水擊

現象：不少工程中用離心製冷機，冷卻塔與機組對應設定並聯執行，水擊聲嚴重，管道振動，甚至使周圍裝置移動。

原因：

（1）並聯冷卻出水管路系統中的阻力差雖過大，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，管道系統中帶有空氣，引起嚴重的水錘，拉壞吊架，推動裝置。

（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，空氣混入水中，進入水泵並壓入管道中，產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常清洗，特別是試執行期間。

2、一邊溢流，一邊補水

現象：多臺並聯的冷卻塔，採用自動控制執行時，在冷卻塔的進水管上裝自動調節閥，而塔的出水管上未裝。當冷卻塔單臺執行時，用的那臺冷卻塔水盤中水位上升，引起溢流，而其他不執行塔的水盤中則需補水。

原因：冷卻塔的進出水管道全為並聯，進水管上裝了自動閥門，出水管道上未裝。在單臺塔運轉時，由於執行的塔出水少，進水多故溢流，不執行的塔進水閥關閉，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，並加大出水管的共用管段的管徑。

現象：並聯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，浪費嚴重。也可由於水位不一樣高，水泵中吸入了空氣，引起管路系統的失敗，造成執行時，水擊振很大，甚至使裝置移動。

（1）當幾臺冷卻塔有大有小連在一起時，設計的塔座一樣高，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，基礎高度均為 200mm，但A 塔為 300m

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/h，其水盤高度為 614mm；而B塔為50m

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/h，水盤高度為 445mm 該兩塔並聯使用，B 塔必然溢流。

（2）由於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。

現象：冷卻塔集水盤中的問題

（1）停泵時有水溢流，開泵時系統水擊嚴重。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。當執行時泵會吸入空氣，造成系統中水擊。

對策：有一工程出現了這一問題，後來將吸水的積水坑加深，並將水泵的位置降 低，使空氣吸不進系統，消除了水擊，避免了停泵溢水。

（2）另一個系統是有一個遠離的水池，不進入水池時產生攪動，造成大量空氣被泵吸入，產生水擊，破壞水泵出口管系統。將管道固定，結果將固定架弄壞。

原因：水泵吸入了空氣。

對策：後修改了水流入池子的流型，使變為平靜的水位而解決了水擊問題。現象之四：水泵吸入管系統的問題。如圖 2。8。2-2 塔的出水管返上去 3~5m 且速度很大，結果起動和執行經常產生問題。

原因：水泵的吸水揚程有限，設計應當考慮。須記住水泵體內必須注滿水。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、冷卻水迴圈泵的位置不對

現象：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，採用了水冷機組，冷卻塔設在塔樓頂上，水泵設在屋面下的塔樓內，且 水泵裝在冷卻塔的進水管上，結果迴圈不了，而且還產生嚴重振響。

原因：水泵：的吸入揚程小於管網的阻力。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後，一切就正常了， 如圖 2。8。3-1（a）、（b）。

總之，冷卻塔的迴圈水泵在系統中的位置應設在冷凝器的前邊（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，水平管應坡向水泵吸入方向，如圖2。8。3-2。

現象：水泵停止後冷卻水由於吸而倒流。某建築物第二層為公室，採用了水冷整 體空調器，作為夏天降溫用。機組冷卻水的冷卻塔設定在室外地面上，停泵時經常由於倒流而跑水滿地。

原因：冷卻塔的位置低於整體式空調器的冷凝器，停泵後管內冷卻水落入塔中而 造成管中真空，產生虹吸，將整個冷卻系統中的水吸上而流出。

對策：將冷卻水的頂端設一個防止真空的閥，破壞管中真空度，當水泵停止時即不再會生產虹吸現象，使水流失量達到最小，如圖 2。8。3-3。

現象：某工程製冷機的冷卻塔安裝在30m高的屋頂上，地下室中設有一水池，製冷機，冷卻水泵均在地下室中。冷卻水泵的揚程為60m水柱，水量為300m

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/h，水泵的電機容量為75KW，共3臺。執行後覺得耗太大，要求改造。

原因：因冷卻水系統開式系統，設了地下水池。所以水泵的揚程既要滿足送水高 度（30m）又要克服系統阻力，即水泵的場程為管道阻力、裝置阻力與提升揚程三者之和。所以水泵的動力較大，執行耗電多。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 變為 h，而系統阻力不變。水泵的電機容量減小為 40kW，執行能耗一年可節省20多萬元，如圖 2。8。3-6（b）。

4、冷卻塔水位控制不好

現象：多臺冷卻塔與機組對應設定並聯執行。在實際工程中常發現塔溢水量過大， 造成大量補水。

原因：

1）分析原因，首先是由於連線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補水。

對策：

1。設計時考慮冷卻水系統的管路佈置及水力平衡。

2。關上一對閥可以減少塔的容量與冷凍機相適應，而這種閥應為慢關式以防水 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。

5、吸入管段堵塞現象：

（1）由於過濾器髒而造成空化，水泵不能正常運轉。

（2）某制裝置的冷卻水泵起動後其出水壓力上不去，無法開機。原因：

1、吸水管中阻力太大，管道返上返下窩氣。

2、管中未沖洗乾淨，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）及時清除汙器。

3）最好在塔底裝一個濾網。

6、冷卻塔設計參考

（1）選型：各型冷卻塔的冷能力（即xt/h）是指該塔在設計工況和氣象引數條 件下的名義流量。設計時應根據具體地方的氣候條件及塔的服務物件確定塔的工 作流量及臺數，並留有適當備用係數。選用冷卻塔時除應考慮其冷卻效率、電耗、噪場、價格等因素外，還應根據防炎要求及環境條件優先選用阻燃的冷卻塔。

（2）安裝位置：做初步設計時，對冷卻塔的位置即應予以慎重的考慮。冷卻塔的噪聲較大，故其安裝位置應儘量選擇避免影響其他房間。與住宅及辦公樓應保 持一定距離，使冷卻塔的噪場衰減到：白天≤55dB（A），夜間≤45dB（A）。且不宜設置於中間的屋頂上或地上，最好放在建築物的最高層。如圖 2。8。6-1。

（3）重量：按日本資料，冷卻塔的重量，橫型約相當於0。8t，立型約2~3t左右。國產冷卻塔可按樣樣取用。以國產BLS型低噪聲冷卻塔為例，列於表2。8。6-1。

（4）接管：冷卻塔周圍的接管，應注意以下幾點：

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）對幾臺並聯工作的冷卻塔，水量分配會不平衡，極易造成溢流，所以設計時 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乾管相同管徑的均壓（平衡管）連線。此外，為了使冷卻塔中水位一致，出水幹管應採用比進水乾管大兩號的集合管，如圖 2。8。6-2。

3）幾臺冷卻塔並聯時，應按同一水位決定各塔的基礎高度。

7、冷卻塔中防結凍的電加熱器起火

現象：某實驗室，全年空調，用一5RT的整體式空調機，獨立系統。冷卻塔為玻璃鋼外殼內填PVC斜波片。為防止冬天塔中凍結，在集水盤中設電加熱器，且有防止過熱的溫度控制。建成後第一冬，補給水被凍，加熱器過熱，冷卻塔著火。

原因：因為塔中無水，而加熱器幹加熱，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，在設電加熱器的控制時，應當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乾燒，如圖 2。8。7-1。

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