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组合式横流冷却塔
作者: 发布日期:2018-03-08

组合式横流冷却塔

组合式横流冷却塔


大型组合式冷却塔在设计安装中很普遍,在选用多台制冷机等被冷却设备时,通常会选用多台组合式冷却塔。或者由于冷却塔容量太小的问题,地形限制的问题也会采用多台组合式冷却塔并联设计安装。

开式冷却塔的蓄水有两种方式:
一是在冷却塔的下方设集水池,所有冷却塔冷却后的出水回到一个集水池,集水池设一根公用的出水主管连接冷却水泵组,设一根公用的补水管。这种集水池的容积大,容水量是全部冷却塔循环水量(包括冷却水量、燕发水量、飘逸水量)的15%,水面上方还要有20cm高度,一般用于工业冷却水。
二是利用冷却塔的集水盘集水,多用于民用公共建筑空调。后一种集水方式由于冷却塔的集水盘深度浅一般在15cm左右,各塔的出水管并联在一根出水主管上,组合式冷却塔中各设一补给水管补水,通常是出浮球阀控制集水盘的水位,也有用电子水位仪控制水位,该种方式塔盘的集水量少。

根据暖通空调设计规范7-7-8条:“除组合式横流冷却塔等进水口无余压要求的冷却塔外,多台冷却水泵和冷却塔之间通过共用集管连接时,应存每台冷却塔进水管上设置电动阀。但无集水箱或连通水槽时,每台冷却塔的出水管上也应设置电动阀,电动阀宜与对应的冷却水泵联锁。”该条文并没用说明电动阀是可调节的,那么一般是起关和闭的作用。

根据管道水力计算R=L×△R+ζev2/2
式中:R——管道沿程阻力;
         L——管道长度;
        △R——单位管长沿程阻力损失;
        ζ——局部阻力系数;
        e——水的密度,V水流速;

大型横流组合式冷却塔中,远离水泵组的塔比近水泵组的塔,沿程阻力要大,造成远离水泉组的塔集水盘里的水被吸走的少,大量往外溢;而近水泵组的塔集水盘坐的水被吸走的多,塔盘无水,出水管进人大量空气,同时塔盘的浮球阀完全打开引起不断补水。

组合式的冷却塔越多,塔和塔的距离越远,这种塔与塔水位失衡的现象越严重。不仅造成水的浪费而且冷却水系统易进入空气,使水泵气蚀。每次起停冷却水塔和轮换工作必须辅于人工去调节水平衡。把近水泵组塔的出口阀开度调小,以增加它的局部阻力ζ=ev2/2,使各塔到水泵组的沿程阻力相等,以实现各塔盘的水位平衡,费时费工。

当然,暖通空调规范7-7-7条讲到:“当多台开式冷却塔组合式并联运行时,且不设集水箱时,应使符台冷却塔和水泵之间管段的压力损失大致相同,在冷却塔之间宜设平衡管,或各台冷却塔底部设置公用连通水槽。”该条文的说法有小准确之处,平衡管的作用不是平衡压力损失,而是平衡水位,使高位水向低位流。“不衡管的管径宜比塔的出水管的管径大一号。”(见给水排水设计技水措施)因此平衡管的管径大,既占空间也费材料。

飞扬集团一般会进行这样的设计,把冷却塔的出水阀改成电动调节蝶阀。该阀的性能是可设定它的开度,从10%~100%。把全部组合式的冷却塔和冷却水泵满负荷运行,然后调节各塔的出口电动调节蝶阀的开度,由远往近(以到冷却水泵组的距离)逐只调小,使各台塔的塔盘水位平衡,这需要反复多次调试。为减少调试的盲目性,可先计算各塔间出水管段的阻力损失差,估算阀的开度和两塔间出水管段的阻力损失之差的关系,参考此比例逐只调节出口阀的开度,并把它设定,以后每一次打开出口阀,到此位置就会自动停止。

以上只是水平衡的第一阶段,是静态的,事实上冷却塔和冷却水泵并非一直在满负荷工作,例如5台组合式冷却塔并联工作,也可能工作4台、3台、2台、1台,随着冷风荷的变化塔的工作台数也在变化,冷却水量在变,水速在变,管段阻力损失在变。另外同样的工作台数,不同编号的塔在工作,如本月工作#1、#3、#5塔,下月改为工作#2、#4、#5塔,这些变化都会产生新的不平衡。连接不同编号的冷却水泵、冷水机工作,也会改变冷却塔集水盘水位的平衡。

尽管工作状态的变化很复杂,实际观察这些动态不平衡的水流量不是很大,比起静态不平衡的水流量要小的多。在第一步静态平衡点找到后,动态平衡就可以用小管径的平衡管处理。组合式冷却塔中,每只塔有一个排污管,把各塔的排污管用相同管径的管道并联,在公用排水段加一只手动球阀(同排污管的材质相同,UPVC材料)。运行时关闭公用排污阀,打开各塔的排污阀,连通管起平衡管的作用。

清洗塔时把工作塔的排污阀关闭,被精洗塔的排污阀和公用排污阀打开,连通管起平衡管作用。如是,连通管加一只公用排污阀,一管可做二用。通常排污管的使用几率很低,一年只有几次,平时工人一般使用管径DN20的型料软管利用虹吸原理直接从塔盘把污物和污水吸到塔盘外。

排污管一管二用不影响塔的正常工作。这样的设计安装简单,节约管利,节约空间,不需要另设大管径的不衡管,而且无需在塔体另开孔洞。对于老设备改造尤为方便,老设备塔体老化很难再开孔洞。操作简单,可以远方控制和白动控制。消除冷却塔溢水的现象。

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