一、水温失控隐患不容忽视,科学调控方式亟待推广 现代建筑制冷系统中,冷却水系统承担着将机组产生的热量向外界散发的核心职能。然而,长期以来,部分工程项目对冷却水温度的管控重视程度不足,由此引发的设备故障时有发生。 技术人员指出,冷却水温度过低将对制冷设备造成双重威胁:对电动压缩式制冷机组来说,水温偏低会导致系统运行工况失稳,润滑条件恶化,严重时引发机组停机;对于溴化锂吸收式机组,低温冷却水则可能造成溶液结晶,同样面临停机风险。上述问题一旦发生,不仅影响建筑正常使用,还将带来较高的维修成本。 针对水温控制,目前工程实践中主要采用两类方法。其一为旁通控制法,通过在供回水管之间设置旁通阀,依据出水温度信号调节阀门开度,实现水温调控。其二为风机控制法,该方法直接依据冷却塔出水温度对风机转速或运行台数进行调节,既能满足制冷需求,又可在负荷较低时减少风机能耗,适用范围涵盖单台及多台并联系统,被业内普遍认为是更优选择。 此外,冷却塔进水管处应设置电动蝶阀,并与冷水机组运行状态实现联锁控制,确保机组启动时对应冷却塔同步投入运行,避免因冷却水供应中断导致机组保护性停机。 二、选址不当埋下运行隐患,环境条件须纳入前期论证 冷却塔的换热效率在很大程度上取决于其所处的外部环境条件。业内人士表示,冷却塔应优先布置于室外空旷区域或建筑屋面,以保障充足的进风量和较低的进风温度,从而维持良好的散热效果。 然而,在实际工程中,受建筑布局限制,冷却塔周边常存在实体墙或其他构筑物遮挡的情况。对此,设计规范明确要求:若冷却塔与遮挡墙体之间的间距不满足对应的比例要求,应在墙体下部开设百叶,且百叶净面积不得小于冷却塔进风面积,以保证进风通畅。 另外,防止出风短路同样不可忽视。冷却塔出风口上方一定高度范围内不应存在障碍物,以防止热湿气流回流至进风口,造成进风温度升高、换热效率下降。若周边墙体较高,可通过开设高位百叶或在顶部设置气流隔离板加以解决。此外,冷却塔选址还应远离高温气体排放源,避免外部热源对进风条件造成干扰。 三、多塔并联系统存在抽空风险,连通管方案获工程界认可 在大型制冷系统中,多台冷却塔并联运行的配置较为普遍。然而,此配置若处理不当,极易引发"抽空"现象,即部分冷却塔停止运行后,其存水盘水位因无进水补充而持续下降,最终导致空气进入冷却水管路,影响系统正常循环。 对于上述问题,工程实践中形成了几种应对方案。一是适当提高冷却塔安装高度或加深存水盘深度,利用水位高差克服管路阻力,防止水位过低。二是在各台冷却塔存水盘之间设置连通管,借助水位自然平衡原理,使各塔水位保持一致,从根本上消除抽空隐患。该方案构造简单、运行可靠,在工程界获得较广泛应用。另有一种方案是设置大容量集中蓄水池,但因其建设成本较高、日常能耗较大,通常不作为优先选择。 四、开式与闭式系统各有侧重,补水管理须精细化落实 在冷却水系统的水力工况设计上,开式冷却塔与闭式冷却塔安装要求上存在明显差异。闭式冷却塔对安装位置的限制相对宽松,可布置于系统任意位置,但需配套设置热膨胀补偿装置,以应对水温变化引起的体积变化。开式冷却塔则对安装高度有严格要求,其存水盘水面高度必须高于系统最高点,以防止水泵停运后出现溢水或管路进气问题。当系统高差较小时,为避免冷却水泵吸入口出现负压进气,应将冷水机组接入冷却水泵出水管一侧,以保障水力安全。 在补水管理上,开式冷却水系统的水量损失主要由蒸发损失、漂逸损失、排污损失及泄漏损失四部分构成。根据工程经验,电制冷系统补水量通常为循环水量的1.2%至1.6%,溴化锂吸收式制冷系统则为1.4%至1.8%。补水点的设置应结合系统配置确定:无集水箱时在冷却塔底盘处补水,设有集水箱时则在集水箱处统一补水,以便于水量计量与水质管理。
冷却水系统虽是配套设施,却直接影响主机的运行质量与能耗水平。以温度控制为核心、合理布置为保障、水力平衡与补水管理为基础的设计思路,是实现系统安全、高效运行的关键所在。在规划与建设阶段把好设计关,才能为后期长期稳定运行打下扎实基础。