冷冻机冷却水系统试运行常见弊病及对策

冷冻机冷却水系统试运行常见弊病及对策张东来王学波杨立群（动力厂）摘要:通过对冷却塔及冷却水系统安装调试,列举了冷却塔施工中的常见弊病,并对弊病产生的原因进行了分析,提出了相应的解决对策,从而为以后的设计和施工提供参考。关键词:冷却塔冷却水系统弊病对策空调系统中的冷却塔及冷却水系统,是专为水冷冷水机组或水冷直接蒸发式空调机组而设置的。冷却水系统一般由水冷式冷凝器、循环水泵、冷却塔、除污器和水处理装置等组成。制冷主机为水冷的中央空调系统在工程竣工前,须进行冷却塔及冷却水系统调试及试运行,其间,会出现各种弊病,现结合我公司工程实际进行分析并提出解决对策。1弊病一:水击现象不少工程中用离心制冷机,冷却塔与主机对应设置并联运行,水击声严重,管道振动,甚至使周围设备移动。1.1原因1.1.1并联的各台冷却塔和水泵之间的管段的压力损失差别过大,引起集水盘中水位不等,有的集水盘中已该补水,而其他集水盘中可能还溢流,以致从水位低的集水盘中将空气吸入管网,管道系统中带有空气,引起严重的水锤,拉坏吊架,推动设备。1.1.2塔的集水盘与冷却水循环泵水平距离太远,空气混入水中,进入水泵并压入管道中,产生水锤使水泵出水管损坏。1.1.3塔的集水盘容积小,不足以容纳水泵停止时流入其中的水,而将一部分水溢流,待再次启动时又水量不足,吸入空气造成水锤。1.2对策1.2.1调整冷却塔出水管管径及管的走向,使并联冷却塔出水管路系统中的阻力均衡。水盘到循环泵的管道必须是自流的,即水平管必须坡向水泵,流速放低,管径加大,防止水不够抽而引起泵的空化。1.2.2水泵吸入口的过滤器要经常清洗,特别是试运行期间。1.2.3加大冷却塔集水盘或降低水泵。2弊病二:冷却塔一边溢流,一边补水2.1现象之一多台并联逆流式冷却塔,采用自动控制运行时,在冷却塔的进水管上装电动阀门,而塔的出水管上未装。低负荷情况下,冷却塔单台运行时,用的那台冷却塔集水盘中水位上升,引起溢流,而其他不运行的塔的集水盘中则需补水。2.1.1原因冷却塔的进出水管道全为并联,进水管上安装了电动阀门,出水管上未安装。在单台塔运行时,由于运行的塔出水少,进水多故溢流。不运行的塔进水阀关闭,但出水管连通,照样出水,所以水位下降而急需补水。2.1.2对策2.1.2.1在各出水管上安装电动阀,与进水管上的阀成对同时动作,当该塔停止运行时,其供回水管的电动阀门同时关闭,以保持集水盘中水面。这种做法原则上是可行的,但是在实际工程中由于回水管电动阀门在系统运行一段时间后出现关闭不严现象。同时,当冷却塔处理水量较大时,其回水管径较大,所增设的电动阀门的费用较多。2.1.2.2在各并联塔集水盘底部加一根管径较大的平衡管连通(这种方式需与冷却塔厂商协商定制),并加大出水管的共用管段的管径,这种方式简而易行,投资上很少增加。2.2现象之二并联的冷却塔中水位不一样高。一个冷却塔补水,而另一个冷却塔溢流,水浪费严重。2.2.1原因2.2.1.1当容量大小不一的冷却塔并联在一起时,安装的塔基础一样高,但塔的各部分尺寸不同而造成塔中水位不一样高,必然引起溢流。2.2.1.2由于各并联冷却塔到水泵管段阻力不平衡,造成塔的集水盘水位不一样,一个塔要补水,而另一个塔却往外溢水。2.2.2对策2.2.2.1对于容量大小不一的冷却塔并联时,安装时须注意冷却塔基础的高度,如塔基础一样高时,需调整塔基础的高度,使并联的容量大小不一的冷却塔集水盘的运行水位高度一样。2.2.2.2因各并联冷却塔到水泵管段阻力不平衡,造成塔的集水盘水位不一样的,须通过重新计算管段的阻力,调整管道的管径及管道的路游,达到水力平衡。3弊病三:冷却塔“抽空”问题当多台冷却塔并联运行时,低负荷情况下冷却塔运行台数减少,不运行的冷却塔进水管上的电动蝶阀应关闭以保证冷却水进入冷水机组时的水温。此时,当冷却塔与回水干管的高差较低时,离运行中冷却塔较远的那台停运转冷却塔的集水盘水位会通过并联的回水干管逐渐下降,当水位下降到冷却塔回水干管甚至更低时,这样空气会通过停运转的冷却塔进入系统中,形成所谓的“抽空”现象,空气如果进入运行中的循环泵,将会对水泵性能产生严重的影响。3.1原因停止运转的冷却塔集水盘水位在大气压的作用下会通过回水干管自重流进冷却水系统中,导致水位逐渐降低,同时由于冷却塔与回水干管的高差较低,空气容易进入系统,形成“抽空”。3.2对策3.2.1在每个并联冷却塔出水管口处增设电动蝶阀,当塔停止运行时,其供回水管的电动阀门同时关闭,以保持集水盘中水面,防止“抽空”而进入空气。3.2.2改进冷却塔。包括两个方面:a.把冷却塔集水盘的高度加大;b.用一条直径较大的连通管从集水盘底部把各并联冷却塔集水盘连通。3.2.3提高冷却塔安装高度。根据工程的一些实际经验,当集水盘运行水位距回水总管顶部高差大于700mm-800mm时,就基本不会出现“抽空”现象(当然,具体情况和冷却塔及其接管有关)。但目前各生产厂家所提供的安装图中,其基础高度通常都高出屋面300mm左右,考虑到回水总管的管径及其安装要求,这一高度是远远不够的。因此,每个工程应该根据实际情况经计算确定塔的安装高度,从而确定塔基础的高度。在上边几种解决冷却塔“抽空”问题的方法中,利用水本身可平衡压力的特性,采用后两种方法是最合理和可靠的。4弊病四:冷却水循环泵的位置不对4.1现象之一冷却塔放在独立建造的冷冻机房屋面或为了室外景观的需要放在不太高的地方时,冷却水循环水泵的吸入管段连着冷水机组,结果水泵循环不了,同时水泵产生严重的振响。4.1.1原因冷却水泵的吸入扬程一般约3m~4m水柱,而由于冷却塔与冷水机组的高差有限,冷却水先经过冷水机组,通过冷水机组的内部水头损失一般在8m水柱以上,这样水泵的吸入扬程小于水泵吸入管段的阻力,也就是冷却泵吸入口形成负压,结果系统运行不了。4.1.2对策将循环水泵的吸入端直接与冷却塔回水干管相连,冷水机组放在水泵的出口端,这样能有效地防止冷却泵吸入端形成负压,保证系统有效的运行。当然,当冷却塔位置比冷水机组位置高出许多时(如设在主楼屋面),为了减少冷水机组的承压,有时也可把冷水机组放在冷却水泵的吸入管段上。4.2现象之二水泵停止后冷却水由于虹吸而倒流。水冷的整体空调器设在三楼,而冷却塔设在室外地面上,停泵时经常由于倒流而满地跑水。4.2.1原因冷却塔的位置低于整体式空调器的冷凝器,停泵后管内冷却水落入塔中而造成管中真空,产生虹吸,将整个冷却系统中的水吸出。4.2.2对策将冷却水管顶端设一个防真空的阀(止回阀),破坏管中的真空度,当水泵停止时就不会产生虹吸而溢水,使水流失量达最小。此外,当冷却塔的位置高于冷凝器但冷却塔和水泵设在同一高度时,要注意让泵的吸入口处保持正压,即冷却塔的最低水位线距水泵吸入口中心线的垂直高差必须大于水泵吸入段的阻力。也就是说,水泵与冷却塔在一个高度时,水泵应尽量靠近冷却塔。参考文献[1]王建邦，冷却塔人字柱脚手架的施工方法，山西建筑,2006