企業(yè)動(dòng)態(tài)

循環(huán)水冷卻系統(tǒng) 工程實(shí)例

2010/1/13

簡(jiǎn)介： 隨著城市建設(shè)的發(fā)展， 越來(lái)越多的公共建筑內(nèi)設(shè)置了中央空調(diào)系統(tǒng)， 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)成為不可缺少的部分。本文僅以珠海市珠光大廈為例，淺談設(shè)計(jì)施工、調(diào)試運(yùn)行中的體會(huì)。
關(guān)鍵字：循環(huán)水冷卻系統(tǒng) 工程實(shí)例


1 系統(tǒng)組成

珠光國(guó)際大廈位于珠海市拱北商業(yè)中心區(qū)， 原設(shè)計(jì)為地上38層，地下二層，總建筑面積14．3萬(wàn)m2，現(xiàn)4層裙房以下8．8萬(wàn)m2的商業(yè)廣場(chǎng)全部投入使用。系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于冷凍設(shè)備， 設(shè)有4臺(tái)800m3／h和1臺(tái)300m3／h的位于裙房屋面的冷卻塔、位于地下二層的循環(huán)水泵、手動(dòng)、電動(dòng)蝶閥，過(guò)濾器、電子除垢儀等。冷凍主機(jī)位于地下一層，冷卻水共用供回水總管。該循環(huán)水冷卻系統(tǒng)屬于壓力網(wǎng)流式，省卻了冷水池，補(bǔ)水直接進(jìn)入冷卻塔底盤(pán)，這樣，水質(zhì)不易污染，水量損失少。本系統(tǒng)中，過(guò)濾器設(shè)置于冷水機(jī)組之前，僅考慮到冷凍主機(jī)的保護(hù)，應(yīng)是設(shè)于水泵入水口之前。系統(tǒng)最低處設(shè)置放空排污閥?？紤]到有時(shí)裙樓屋面市政水壓不夠，增設(shè)了補(bǔ)水泵供水系統(tǒng)，由冷卻塔集水盤(pán)內(nèi)上下水位控制水泵啟停。管道在跨越變形縫處增設(shè)了伸縮節(jié)。穿躍室內(nèi)處墻板處均設(shè)置了剛性防水套管。水泵及冷水機(jī)組前后管道上均設(shè)置了壓力表。為保護(hù)冷凍主機(jī)，其進(jìn)水管上設(shè)置了水流指示器與主機(jī)聯(lián)鎖。目前， 以廣州中宇冷氣公司為代表的新型高效節(jié)能水冷卻式中央空調(diào)技術(shù)已經(jīng)成熟， 該系統(tǒng)將眾多小型水冷式空調(diào)機(jī)聯(lián)系起來(lái)， 由冷卻塔和循環(huán)水泵集中提供循環(huán)冷卻水，組成集中冷卻的分散機(jī)組系統(tǒng)，市場(chǎng)占有率迅速提升，該系統(tǒng)省卻了冷凍主機(jī)、冷凍水泵其機(jī)房、無(wú)需冷凍水管保溫，智能化控制，操作方便，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單， 便于實(shí)現(xiàn)樓字自控， 空調(diào)機(jī)采用水冷直接蒸發(fā)式，能效比高，EER達(dá)4—5，比一般系統(tǒng)節(jié)能30％，長(zhǎng)短期性能價(jià)格比均有較大優(yōu)勢(shì)，且設(shè)置靈活簡(jiǎn)便。機(jī)組運(yùn)行可靠性高，對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的重要性要求更高了。

2 系統(tǒng)控制與節(jié)能
系統(tǒng)中冷卻塔、冷凍主機(jī)、冷卻泵及冷凍泵應(yīng)是一一對(duì)應(yīng)開(kāi)啟的，應(yīng)采用電動(dòng)閥控制水流，不得讓水流經(jīng)過(guò)已停機(jī)部分的管道，而影響處理效率。開(kāi)機(jī)的順序是：冷卻水泵、電動(dòng)閥、冷卻塔、冷凍主機(jī)，停機(jī)的順序則相反，且冷凍機(jī)停機(jī)要提前半小時(shí)。30kW以上冷卻水泵應(yīng)采用軟啟動(dòng)，多臺(tái)并聯(lián)，最好用變頻控制，根據(jù)外界環(huán)境氣候設(shè)定調(diào)節(jié)水泵功率，節(jié)能效果更好。冷卻塔風(fēng)機(jī)采用雙速電機(jī)以及酌情適當(dāng)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度對(duì)于節(jié)能降噪有明顯效果。

根據(jù)是否設(shè)置水池設(shè)置位置， 產(chǎn)生了循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的不同形式。循環(huán)水泵揚(yáng)程的計(jì)算很主要，只需考慮沿程阻力、流出水頭及冷卻塔進(jìn)出水位差即可，一般取25m左右，而與冷卻塔位置的高度關(guān)系不大。冷卻水泵的揚(yáng)程H， 其計(jì)算公式如下：H=k(hf+hd+hm+hs+ho)

k為安全系數(shù)， 取1．1～1．2：h ＼hd為冷卻水管路沿程阻力和局部阻力；h 為冷凍機(jī)組內(nèi)冷凝器的阻力；h為冷卻塔進(jìn)出水位差；h。為噴嘴處的流出水頭。本人認(rèn)為本次系統(tǒng)采用的形式是較合理的， 一般非萬(wàn)不得已不要設(shè)置水池，可以采用集水型冷卻塔，冷卻水泵盡量降低設(shè)置，并將冷卻水進(jìn)水總管適當(dāng)放大，以增大蓄水量，既減少管道阻力、節(jié)能又保證水泵的正常運(yùn)行。

3 冷卻塔
本大廈采用的阻燃超低噪音橫流集水型玻璃鋼組合冷卻塔。冷卻流量是指在設(shè)計(jì)工況和氣象參數(shù)條件下的名義流量，選型時(shí)，根據(jù)冷卻塔的熱工特性曲線(xiàn)，結(jié)合循環(huán)冷卻水的水量、水溫和當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)確定選用型號(hào)和臺(tái)數(shù)， 并留有適當(dāng)儲(chǔ)備系數(shù)以滿(mǎn)足循環(huán)水系統(tǒng)安全保證率的要求。倒棱臺(tái)塔型及高效填料對(duì)于冷卻塔的功效很有幫助， 廣州馬利新菱公司的產(chǎn)品不錯(cuò)，其布水噴頭也很有特色。

冷卻水量w計(jì)算采用公式：

式中Qc為冷卻塔排走熱量，壓縮式制冷機(jī)取負(fù)荷的1．3倍，吸收式制冷機(jī)取負(fù)荷的2倍；C為水的比熱；

t為冷卻塔的進(jìn)出水溫差。冷卻塔的補(bǔ)給水量Q 計(jì)算采用公式：Q =N*k*⊿t／(N一1)

式中N為濃縮倍數(shù)，加藥法不高于5，采用電子除

垢儀不高于10；K=0.001+0.O0002T，T為氣溫：冷卻塔是為冷凍主機(jī)服務(wù)的，應(yīng)盡量靠近服務(wù)對(duì)象，以縮短冷卻水管道，應(yīng)盡可能將冷卻塔設(shè)置于建筑物主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向的較通風(fēng)處， 既要便于操作管理和安裝，又要盡可能地少影響環(huán)境。冷卻塔的噪聲主要來(lái)自電機(jī)、風(fēng)機(jī)、淋水和塔體的震動(dòng)，要考慮連接塔體管道的橡膠軟接頭和基礎(chǔ)減震。設(shè)備濕重大，應(yīng)提交結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)梁板及設(shè)備基礎(chǔ)時(shí)充分考慮。無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔的使用，除了需要稍大的占地面積和較高的流出水頭，有很多優(yōu)越性，節(jié)能節(jié)水降噪，減少維護(hù)和故障率，因無(wú)震動(dòng)可省卻管道中的活性接頭。以廣州良機(jī)冷卻設(shè)備公司為代表的無(wú)風(fēng)機(jī)冷卻塔創(chuàng)造性地以高效率的流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換裝置取代風(fēng)機(jī)作為空氣動(dòng)力裝置，借用循環(huán)冷卻水泵的壓力，用特制的噴管將循環(huán)冷卻水噴出，使其形成水幕，高速?lài)姵龅乃粠?dòng)臨近空氣一起運(yùn)動(dòng)， 水與空氣在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生動(dòng)能轉(zhuǎn)換。混合后的不飽和空氣進(jìn)入擴(kuò)散器后進(jìn)一步增壓，到達(dá)塔體頂部時(shí)，由高效擋水器做汽水分離，熱氣排出塔外， 冷卻水落至填料層與進(jìn)入塔內(nèi)的空氣進(jìn)行二次熱交換，使循環(huán)冷卻水達(dá)到良好的降溫效果。

4 水質(zhì)穩(wěn)定處理
冷卻塔出水口上應(yīng)設(shè)過(guò)濾網(wǎng)。系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器以保護(hù)水泵和冷凍主機(jī)。傳統(tǒng)的加藥法操作復(fù)雜， 費(fèi)用高， 技術(shù)要求較高， 特別要注意藥劑對(duì)系統(tǒng)材料的腐蝕性。目前用得較多也應(yīng)是首選的產(chǎn)品是電子水處理儀或叫電子除垢儀， 通過(guò)形成高頻電磁場(chǎng)產(chǎn)生防垢、除垢、緩蝕、殺菌、滅藻、防銹功能，選型時(shí)要比較性?xún)r(jià)性，耗電量也要比較。系統(tǒng)設(shè)置時(shí)要考慮檢修的方便。以珠海市凈友水質(zhì)處理公司為代表的新一代蜂窩式處垢凈水器對(duì)于較大流量的系統(tǒng)處理效果尤好， 該設(shè)備能最大限度產(chǎn)生適用能量，使水經(jīng)過(guò)呈蜂窩狀的處理室進(jìn)行分流單獨(dú)處理。其他還有靜電式和內(nèi)磁式等產(chǎn)品。

5 安裝調(diào)試運(yùn)行
本系統(tǒng)水流量3500m3／h， 水泵總供水管直徑80Omm，總回水管直徑900mm。采用lOmm厚直縫焊接鋼管焊接。大于500ram管徑的管道內(nèi)外均二道瀝青漆防腐，安裝時(shí)焊縫處內(nèi)外再補(bǔ)刷二道，另外也可采用卡箍式連接，該方法施工便捷，不破壞防腐層， 且能夠允許角度偏移。在管材使用上有更好的選擇，比如HDPE管或玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料管，強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、內(nèi)面光滑比阻小，在安裝及使用性能方面都具有相當(dāng)優(yōu)越性。其線(xiàn)脹系數(shù)大而彈性模量小， 為了克服線(xiàn)性膨脹要增設(shè)固定支架和止推環(huán)。管道及其內(nèi)部水的重量較大，必須在支架、吊架、固定件、及受力梁板予以充分考慮，特別是彎頭處的徑向離心力是相當(dāng)大的， 以及水泵啟停過(guò)程的動(dòng)量， 計(jì)算時(shí)應(yīng)引起高度重視。確定管材后，可以計(jì)算經(jīng)濟(jì)流速，再計(jì)算經(jīng)濟(jì)管徑。調(diào)試運(yùn)行中最大的二個(gè)問(wèn)題是塔水位平衡及系統(tǒng)進(jìn)氣。塔間水位很難平衡反應(yīng)出塔的集水盤(pán)水深不夠，連通管管徑過(guò)小，水位自平衡效應(yīng)差， 最好能另設(shè)一條單獨(dú)連通集水盤(pán)， 管徑不小于回水總管的水位平衡管。進(jìn)氣是個(gè)大問(wèn)題，調(diào)試運(yùn)行時(shí)， 冷凍主機(jī)冷卻水入口處的水壓力， 曾經(jīng)從0．25MPQ 降到了0．08MPA，系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)入了大量的空氣， 一少部分是從水中釋出的， 大部分則是因塔的集水盤(pán)水深不夠且水位不平衡從塔的出水口吸人了大量的空氣， 冷卻水管的安裝要注意不能有地方積氣， 要有大于0．003的坡度， 大小管道連接應(yīng)采用管頂連接， 塔間最好能單獨(dú)設(shè)置平衡水管， 管徑要大于每臺(tái)塔的出水管，屋面供回水總管末端和水平長(zhǎng)管道處宜設(shè)置集氣罐，其過(guò)水?dāng)嗝媸枪軓降?.5-2倍，上設(shè)排氣閘閥。

水泵的合理安裝對(duì)于運(yùn)行穩(wěn)定及降噪很有幫助。應(yīng)盡量選擇高效節(jié)能泵，低轉(zhuǎn)速、立式、單級(jí)泵噪音較低，設(shè)置地點(diǎn)剛性越大越好，應(yīng)采用鋼混基座，并設(shè)置隔震墊、橡膠軟接頭和彈性支座。水泵進(jìn)出水方向最好呈一致。管道安裝不得造成水泵受力。水泵出口應(yīng)設(shè)微阻緩閉消聲止回閥。閥門(mén)的設(shè)置應(yīng)考慮設(shè)備器材檢修時(shí)的需要。系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行前，管道先清洗放空， 風(fēng)機(jī)、電機(jī)、水泵均應(yīng)先手工盤(pán)動(dòng)，加潤(rùn)滑油， 測(cè)試絕緣電阻和電路，先點(diǎn)動(dòng)，再慢慢加長(zhǎng)時(shí)間， 觀(guān)察各相電流及電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有無(wú)異樣。系統(tǒng)清洗按循環(huán)時(shí)間不應(yīng)短于一周，最后水質(zhì)應(yīng)通過(guò)檢測(cè)。正常運(yùn)行時(shí)也應(yīng)定期檢測(cè)水質(zhì)，適當(dāng)排污，濃縮倍數(shù)控制在10以下。
 
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