如何選擇冷卻塔

2010年04月18日 21:41:20人氣：1084來(lái)源：奧誠(chéng)機(jī)械有限公司

冷卻塔一般做為*空調(diào)系統(tǒng)的附屬設(shè)備，其選擇往往得不到重視。但冷卻塔如選擇不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)冷卻量不匹配（沒(méi)有考慮夏季特殊悶熱天氣情況時(shí)冷卻塔冷卻效率嚴(yán)重降低），輕者制冷設(shè)備運(yùn)行能耗增加，重則制冷主機(jī)工作不正常，出現(xiàn)故障跳機(jī)；或者選型不當(dāng)，不能配合做變頻節(jié)能控制；或運(yùn)動(dòng)部件使用壽命短，需經(jīng)常維修保養(yǎng)，不適合一些可靠性要求非常高不允許停機(jī)檢修的場(chǎng)合。

如何選擇冷卻塔的型號(hào)？如何避免冷卻塔選型中常見(jiàn)的問(wèn)題？如何保證冷卻塔在夏季仍能正常工作以滿足所需的冷卻量？筆者總結(jié)一些經(jīng)驗(yàn)以供分享。

根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，冷卻塔選型一般要注意兩個(gè)方面的問(wèn)題，即冷卻塔的結(jié)構(gòu)選型和冷卻塔的容量選型。

一、冷卻塔的結(jié)構(gòu)選型

目前常用的一般冷卻塔有逆流圓塔式或橫流方塔式，另有閉式冷卻塔很少見(jiàn)且用途特殊，在此略過(guò)。

如資金充足，筆者建議選擇橫流方塔式冷卻塔。

橫流塔其優(yōu)點(diǎn)有不少，如其水損失率小，通風(fēng)面積大，冷卻效果好。zui大的一個(gè)好處是，其布水器是固定的，不像圓塔的旋轉(zhuǎn)布水器需要水流來(lái)推動(dòng)，非常適用于冷卻水泵采用變頻節(jié)能的系統(tǒng)。很多冷卻泵采用變頻節(jié)能后，圓塔式冷卻塔的布水器在冷卻水流量減少后，其旋轉(zhuǎn)布水器因水流量不足而不能保持正常的旋轉(zhuǎn)速度，甚至停轉(zhuǎn)，水流不能均勻分布而是匯成水流，流速加快，與空氣接觸面和接觸時(shí)間大大減小，冷卻降溫效果就嚴(yán)重減弱。則冷卻水溫度會(huì)越來(lái)越高，則制冷機(jī)等制冷設(shè)備的制冷效率會(huì)越來(lái)越低（在常規(guī)的工作范圍內(nèi)），反而沒(méi)有起到應(yīng)有的節(jié)能效果。橫流式冷卻塔卻因布水器是固定的，在水流量減少時(shí)，其水流分布基本還是均勻的，且水流流速還會(huì)相對(duì)得更慢一些，而這會(huì)更助于取得更好的冷卻降溫效果，即冷卻水得到更好的冷卻后溫度可降得更低，制冷設(shè)備可得到更好的制冷效率而降低運(yùn)行能耗。

另外大容量橫流塔有些分有幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊都有獨(dú)立風(fēng)機(jī)、布水器、填料層等，可以獨(dú)立的工作，則其工作可靈活多樣。如風(fēng)機(jī)可單獨(dú)停止進(jìn)行維修，更可以很好的滿足季度變化時(shí)，風(fēng)機(jī)作節(jié)能控制，只需簡(jiǎn)單的控制啟停而無(wú)需復(fù)雜的變頻控制。

在具體選擇型號(hào)時(shí)需注意的細(xì)節(jié)有：

1、要注意其布水器的形式，對(duì)于冷卻塔，我以前比較推薦“良機(jī)”品牌，但在zui近一次工程使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)其廠家有點(diǎn)偷工減料的味道，如布水器不再是封閉式管式，而是敞開(kāi)的水漏式，不僅水流量大時(shí)，其將可能因沒(méi)有封閉式的壓力而可能溢出，更因其敞開(kāi)式爆曬在陽(yáng)光下，而更容易生藻類(lèi)，或被其他（如灰塵）給污染。當(dāng)初訂貨是以前的型號(hào)和結(jié)構(gòu)印象，結(jié)果幾年后廠家為節(jié)約成本而大改特改。所以，如有可能，應(yīng)盡量要求看的實(shí)物。

2、冷卻風(fēng)機(jī)的連接方式：我個(gè)人認(rèn)為當(dāng)然是直連式的，基本不用維修，而現(xiàn)在廠家為降低成本，多采用標(biāo)準(zhǔn)的雙極電機(jī)，再以皮帶減速。皮帶式連接成本雖低，卻因其皮帶盤(pán)等配合性，皮帶必然經(jīng)常損壞而增加了維修量和故障性。如有可能，應(yīng)盡量選擇風(fēng)機(jī)和電機(jī)是直連式的。

3、分體式和連體式差別：連體式雖然布水管、風(fēng)機(jī)都是獨(dú)立工作的，但其水盤(pán)是相通的，分段之間也沒(méi)有*隔斷，這樣風(fēng)流、水流沒(méi)有做到*隔斷，一是實(shí)際在維修、清洗時(shí)，不能像分體式*獨(dú)立和隔斷以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立操作，二是運(yùn)行中因風(fēng)流沒(méi)有隔斷，當(dāng)有一臺(tái)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，就會(huì)有風(fēng)流互竄短路而影響冷卻效果，所以如設(shè)備可靠性要求較高，平時(shí)不能停機(jī)檢修時(shí)，應(yīng)選用分體式，而盡量不要只圖便宜選擇連體式。

二、冷卻塔的容量選擇

冷卻塔的容量選擇要重點(diǎn)考慮冷卻塔的運(yùn)行環(huán)境因素，而不僅僅是匹配冷源設(shè)備。運(yùn)行環(huán)境因素決定了冷卻塔的工作效率，冷卻塔都有個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境，而實(shí)際這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境在實(shí)際中經(jīng)常不能保證，如南方沿海、內(nèi)陸沿江等凡是經(jīng)常出現(xiàn)悶熱天氣的，超過(guò)大多數(shù)常溫冷卻塔所要的濕球溫度27~28℃；另一個(gè)就是冷卻塔安裝位置，多個(gè)冷卻塔相隔距離，不能達(dá)到冷卻塔所要求的通風(fēng)效果也會(huì)嚴(yán)重影響冷卻塔的冷卻效率。

一般設(shè)計(jì)中，冷卻塔的容量選型時(shí)雖考慮留有一定裕量，一般為1：1.2，但實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

冷卻塔作為附屬設(shè)備，一般是根據(jù)制冷設(shè)備需要的冷卻量進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，因制冷設(shè)備在選擇時(shí)有考慮裕量，則在冷卻塔匹配時(shí)，基本是略大約20%，而很少結(jié)合冷卻塔的運(yùn)行環(huán)境考慮一個(gè)裕量系數(shù)。

比如筆者所在珠海，近年約有30%的天氣會(huì)感覺(jué)悶熱，實(shí)際運(yùn)行中，在這種悶熱天氣，空調(diào)負(fù)荷增大，制冷設(shè)備基本達(dá)到設(shè)計(jì)zui大值運(yùn)行，而此時(shí)，因冷卻塔的工作環(huán)境條件遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)條件惡劣（冷卻塔選型標(biāo)準(zhǔn)為濕球溫度28，實(shí)際可達(dá)到32），因環(huán)境空氣相對(duì)濕度高，無(wú)法有效蒸發(fā)帶走冷卻水中的熱負(fù)荷，導(dǎo)致冷卻塔效率嚴(yán)重降低，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的冷卻量。制冷設(shè)備的冷卻水循環(huán)累積，冷卻水溫度越來(lái)越高，直接影響就是制冷設(shè)備的運(yùn)行能耗增加、冷卻塔水損率增加，制冷機(jī)冷凝器結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)增加，嚴(yán)重甚至導(dǎo)致制冷設(shè)備保護(hù)跳機(jī)，以前有單位不得不要大量直接補(bǔ)低溫的自來(lái)水等來(lái)保持冷卻水達(dá)到溫度要求。

故冷卻塔在選型時(shí)，要充分考慮在天氣悶熱時(shí)，冷卻塔因環(huán)境條件達(dá)不到設(shè)計(jì)溫濕度條件時(shí)冷卻效率嚴(yán)重打折的因素，還需考慮冷卻塔在運(yùn)行幾年后，其填料層、風(fēng)機(jī)、布水器的工作效率降低的因素。則冷卻塔的容量選擇時(shí)一定要充分留有裕量，根據(jù)我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，選擇冷卻量大一倍的冷卻塔都不為過(guò)。標(biāo)準(zhǔn)冷卻水流量是所選冷卻塔標(biāo)準(zhǔn)流量的一半，則水流分散，無(wú)論是正常情況還是在天氣嚴(yán)重悶熱的異常情況，可以得到更好的冷卻效果，冷卻后水溫度更低；天氣悶熱雖影響冷卻塔冷卻效率，但因冷卻塔容量大，實(shí)際冷卻量基本可達(dá)到制冷設(shè)備的需求，則冷卻水溫度可得到保證不會(huì)偏高。

冷卻塔在整體系統(tǒng)的投資比例一般較小，即使選擇大一倍的冷卻塔也不會(huì)多多少投資，但在運(yùn)行中，冷卻水溫度可控制在較低狀態(tài)，制冷設(shè)備制冷效率就高，運(yùn)行中一年節(jié)省的能耗和水損，基本就夠買(mǎi)一臺(tái)匹配的冷卻塔了。

理論和實(shí)踐都說(shuō)明，在合理范圍內(nèi)，冷卻水溫每降低一度，制冷效率平均提高3%，冷卻塔合理偏大設(shè)置，冷卻水溫度基本可降低約2~4度，故加大冷卻塔的選型是劃算而不浪費(fèi)的。

冷卻塔選擇容量在大于實(shí)際需求一倍時(shí)，還需注意一個(gè)問(wèn)題，即選擇圓塔時(shí)，要考慮其旋轉(zhuǎn)布水器是需水流推動(dòng)的，水流小于其設(shè)計(jì)值時(shí)，冷卻塔整體效率也得不到保證。所以是圓塔時(shí)，應(yīng)至少選用兩臺(tái)流量一樣的冷卻塔，正常時(shí)，只開(kāi)啟一臺(tái)冷卻塔；天氣悶熱時(shí)，加開(kāi)冷卻泵后，兩臺(tái)冷卻塔則可全部投入運(yùn)行。橫流式方塔因布水器固定，則沒(méi)有以上顧慮。

另因空調(diào)負(fù)荷有明顯隨季節(jié)變化而變化的特性，其冷卻量也是明顯大幅度變化。在zui大冷卻總量確定后，多數(shù)量小容量冷卻塔的配置方案在運(yùn)行節(jié)能、停機(jī)檢修維護(hù)的靈活性上都要優(yōu)于大容量少數(shù)量的冷卻塔配置方案。

總結(jié)：冷卻塔選型要充分考慮冷卻塔所處環(huán)境因素考慮配置裕量，環(huán)境因素包含：使用地近年天氣數(shù)據(jù)，冷卻塔的安裝位置是否良好通風(fēng)，是否會(huì)被曝曬，多個(gè)冷卻塔的氣流是否不會(huì)相互影響等。如在珠海這種南方天氣的正常安裝，如費(fèi)用充足，是選擇多個(gè)容量相當(dāng)?shù)莫?dú)立式橫流式冷卻塔。如：冷卻設(shè)備需180冷噸左右冷卻量，一般匹配設(shè)計(jì)選擇向上靠一檔的200冷噸冷卻塔1臺(tái)，而實(shí)際中是選擇總冷卻量約為400冷噸，3臺(tái)125~150冷噸冷卻塔為宜。安裝時(shí)，要安裝在建筑物的zui高處，至少要求周?chē)慕ㄖ怀^(guò)冷卻塔的接水盤(pán)；多個(gè)塔時(shí)的連軸線要與夏季風(fēng)向成90度垂直，避免平行，一般東南風(fēng)則應(yīng)西南到東北一線方向布置冷卻塔

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