冷卻塔是一種熱交換器，它使用水和空氣將熱量從空調(diào)系統(tǒng)傳遞到室外環(huán)境。最常見的是，它們用于從離開冷卻器的冷凝水中帶走熱量。冷卻塔通常位于屋頂或其他室外位置。因為它們通常是看不見的，所以經(jīng)常被操作和維護技術人員忽視，從而降低冷卻系統(tǒng)的效率。本文檔將幫助您采用最佳實踐來高效運行和維護冷卻塔。

冷卻塔類型

冷卻塔有兩種基本類型，開放式和封閉式（有時稱為直接式和間接式）。

開放式（直接）冷卻塔

開放式冷卻塔將冷水機組的冷凝水直接暴露在大氣中。將熱水噴灑到冷卻塔中的填充物上以增加接觸面積，并且空氣通過填充物。大部分熱量通過蒸發(fā)帶走。蒸發(fā)后剩余的冷卻水下降到集水池并返回冷卻器的冷凝器。

封閉式（間接）冷卻塔

封閉式冷卻塔通過塔中的管道循環(huán)冷卻器中的熱水。在封閉塔中，冷卻水不與外界空氣接觸。只有冷卻塔內(nèi)循環(huán)的水噴灑管道，風扇將空氣吹過管道。這會冷卻管內(nèi)的冷凝水，然后再循環(huán)到冷卻裝置。

冷卻塔的關鍵部件

本節(jié)介紹冷卻塔的各個部件如何協(xié)同工作。

配水系統(tǒng)

冷凝水泵將冷凍水系統(tǒng)的熱水送出通過分配管到達冷卻塔的頂部。在開放式塔中，熱水通過噴嘴噴灑到冷卻塔內(nèi)的傳熱介質(zhì)（填料）上。一些塔通過加壓管道為噴嘴供氣；其他人使用集水盆和重力給噴嘴供水。在閉環(huán)塔中，冷凝器回路中的水流過塔中的管道，不會暴露在外部空氣中。用于冷卻管道的水僅在塔內(nèi)循環(huán)。

在開式塔中，塔底的冷水收集盆收集通過傳熱介質(zhì)后的冷水。冷水被泵回冷凝器以完成冷卻水回路。在封閉的塔中，冷凝水在流經(jīng)塔中的管道時被冷卻，然后返回冷卻裝置。

傳熱介質(zhì)（填充）

冷卻塔利用蒸發(fā)來釋放 HVAC 系統(tǒng)的廢熱。在開放塔中，來自冷凝器的熱水變慢并散布在填料上。一些熱水在填充區(qū)域或閉路管道上方蒸發(fā)，從而冷卻水。冷卻塔填料通常布置在波紋塑料板包裝中或網(wǎng)格支撐的防濺板中。

氣流

大量的空氣流過傳熱介質(zhì)有助于提高蒸發(fā)率和冷卻塔的冷卻能力。塔式冷卻風扇產(chǎn)生這種氣流。選擇冷卻塔風機尺寸和風量，以在冷凝器水溫、水流量和濕球溫度的設計條件下實現(xiàn)所需的冷卻。

冷卻塔可能裝有螺旋槳式風扇或鼠籠式鼓風機。小型風扇可以直接連接到驅(qū)動電機，但大多數(shù)設計需要通過傳動帶或減速齒輪進行中間減速。風扇和驅(qū)動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)一起運行，以控制啟動/停止和速度。將變速驅(qū)動器 (VSD) 添加到風扇電機可控制風扇速度，并更精確地調(diào)節(jié)離開冷卻塔時的水溫。

除水器

當空氣流過填充物時，小的冷卻水滴被夾帶并可能作為殘留物或漂移物離開冷卻塔。一種稱為滴水消除器的設備可以去除殘留的水滴。當水滴落在冷卻塔順風處的人和表面上時，冷卻塔漂移變得很煩人。高效的漂移消除器幾乎消除了氣流中的漂移。

安全問題

水處理

冷卻塔水必須定期進行化學處理，以防止有害細菌的生長，最大限度地減少腐蝕，并防止填料頂部結(jié)垢（礦床）。

維護人員

冷卻塔經(jīng)常放置在不穩(wěn)定的位置，檢查口可以放置在笨拙或暴露的位置。這會造成危險的工作環(huán)境。確保實施適當?shù)姆缐嬄浯胧┖统绦颉４送猓冀K遵循上鎖和掛牌安全程序。

高效運營的最佳實踐

請務必查閱冷卻塔制造商的手冊。關于冷卻塔的另一個極好的信息和標準來源是冷卻技術研究所。以下是更高效地運行冷卻塔的一些建議：

實施預防性維護計劃：這包括定期水處理以及機械和電氣系統(tǒng)維護。有關詳細信息，請參閱下面的冷卻塔維護計劃。

降低離開冷卻塔的水的溫度：離開冷卻塔的水的溫度應與冷卻器制造商允許進入冷凝器的水一樣低。較新的冷卻器通?？梢猿惺茌^低的溫度，以防止水從冷卻塔回流。檢查您的冷水機制造商的代表或手冊，并將進入冷凝器的水溫（與冷卻塔離開的水溫相同）設置得盡可能低。

同時運行冷卻塔：無論有多少臺冷卻器在運行，水都應該流經(jīng)所有冷卻塔。塔扇應按要求上演。在大多數(shù)情況下，一起操作塔樓比單獨攀登塔樓消耗的能量更少。這種策略特別適用于風扇上的 VSD。當風扇 VSD 達到 40% 速度（可調(diào)）時，下一個風扇啟動并并行運行，兩個風扇現(xiàn)在都以 20% 的最低速度運行。

平衡多個柱（或單個柱外殼內(nèi)的單元）之間以及每個柱或單元內(nèi)的水分配。水通常只從塔的一側(cè)流下，或者一個塔的流量可能高于相鄰的塔。這會增加返回冷卻器的水的溫度并降低塔的效率。

考慮冷凝器水重置策略：離開冷卻塔的水的溫度設定點應至少比周圍的濕球溫度高 5°F（可根據(jù)設計進行調(diào)整）。如果直接數(shù)字控制 (DDC) 系統(tǒng)具有濕球溫度傳感器，則可以自動完成此操作。否則，操作員應考慮季節(jié)性地手動調(diào)整設定值。

在啟動冷卻塔風機之前關閉旁通閥：確保 DDC 控制序列防止塔風機在冷卻塔旁通閥完全關閉之前啟動。如果旁通閥沒有完全關閉，離開冷卻器的熱水會使流回冷卻器的水短路，給壓縮機增加不必要的負載。

離開塔的水的溫度趨勢：使用 DDC 的趨勢特征來跟蹤離開塔的水的溫度。高于正常溫度可能表明塔沒有正常工作。

維護最佳實踐

正在運行的冷卻塔內(nèi)部就像一場颶風。這種惡劣的環(huán)境需要定期檢查和維護以獲得最佳系統(tǒng)性能。

有效的水處理：有效的水處理可消除有害細菌和生物膜，并控制水垢、固體和腐蝕。放氣或排污（一小部分循環(huán)水連續(xù)流入排水管以去除溶解的固體）本身不足以控制結(jié)垢和腐蝕，并且在控制生物污垢方面始終無效。始終建議使用常規(guī)化學處理程序來控制生物、結(jié)垢和腐蝕。

防止水垢沉積：當水從冷卻塔蒸發(fā)時，溶解在其中的礦物質(zhì)會作為水垢沉積在填料表面。水垢的形成會阻止熱量從水傳遞到空氣，從而降低填充效果。過多的水垢是水處理不充分的標志。

防止或清潔堵塞的噴嘴：積聚在水池中的藻類和沉積物以及進入冷卻水的過多固體會堵塞噴嘴。這會導致水在填充物上的分布不均勻以及通過填充物的氣流不均勻，從而減少蒸發(fā)。這些問題表明水處理不當和過濾器堵塞。套件取代了大口徑、無堵塞設計，以取代舊的、較小的分配噴嘴或排水溝。

確保足夠的空氣循環(huán)：通過冷卻塔的空氣循環(huán)不暢會減少從水到空氣的熱量傳遞。氣流不暢可能是由于塔的入口或出口或填充物中有碎屑、風扇和電機安裝松動、電機和風扇對準不良、齒輪箱維護不善、風扇螺距不當、風扇葉片損壞或過多引起的振動。由于風扇性能不佳而導致的氣流減少最終會導致電機或風扇故障。

確保足夠的泵性能：閉環(huán)冷卻塔使用泵將水輸送到管道上以進行蒸發(fā)冷卻。適當?shù)乃鲗τ谧罴褵醾鬟f很重要。連接松動、軸承故障、氣蝕、濾網(wǎng)堵塞、過度振動和在設計條件之外運行會導致水流量減少、效率降低和設備過早失效。

Describe Comments Maintenance Frequency

Cooling Tower Usage/Sorting Open/Sorting Unnecessary Cooling Tower Daily

Overall Visual Inspection 完成整體目視檢查以確保所有設備運行和安全系統(tǒng)到位 每天

風扇電機狀況 通過溫度或振動分析檢查風扇電機狀況，并每周與基線進行比較

徹底清潔吸入過濾器 清潔所有碎屑濾網(wǎng) 每周

操作乳液浮子開關 手動操作開關以確保正常操作 每周

振動 每周 檢查電機、風扇和泵是否振動過度

檢查塔結(jié)構以檢查填料是否松動、連接、泄漏等。每周一次

檢查皮帶和皮帶輪每周調(diào)整所有皮帶和皮帶輪

測試水樣中溶解固體的適當濃度和化學成分。根據(jù)需要調(diào)整排污和化學品。每周對開放塔執(zhí)行一次，每月對封閉系統(tǒng)執(zhí)行一次。

檢查潤滑 確保按照制造商的建議對所有軸承進行潤滑 每月

檢查電機支架和風扇葉片是否過度磨損并牢固擰緊 每月

p>電機對齊對齊電機聯(lián)軸器以實現(xiàn)有效的扭矩傳遞每月

每月檢查除水器、百葉窗和填料的位置和構造尺寸是否正確

檢查噴嘴是否堵塞確保水流過噴嘴熱井 每年一次

每年清潔塔 清除塔盆、填料和噴嘴中的所有灰塵、水垢和藻類

檢查軸承 檢查軸承和傳動帶是否磨損。必要時調(diào)整、修理或更換。年度

電機狀況通過溫度或振動分析檢查電機狀況以確保長壽命

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