冷却塔及冷却系统设计.

2.空调制冷常用的冷却塔
冷却塔的类型很多，表26. 10-2汇集了空调制冷常用的冷却塔类型。

通常，在民用建筑和小型工业建筑空调制冷中，宜采用湿式冷却塔，但在冷却水水质要求很髙的场所或缺水地区，则宜采用干式冷却塔。

空调制冷常用的冷却塔分类表
10.4 冷却塔的噪声控制
下列综合措施能有效地降低噪声对环境的影响：
(1)在冷却塔布置时，尽量远离办公楼和居民住户窗口。

冷却塔噪声的传播，与距离的增加成平方反比规律自然衰减。

(2)采用阔叶大弦长型风机叶片，风机叶轮周速保持u≤40m/s，采用变频风机或多极变速电动机。

(3)采用电磁噪声和轴承噪声较低的低噪声、低速、轻型电动机。

(4)降低水滴下落速度、避免水滴直接冲击水面和采用透水消声垫。

(5)冷却水泵移至室内。

设备与水管之间安装减振接头。

(6)冷却塔基础设隔振装置。

降低管内水流速，防止管内空气积聚，并设隔振设施。

(7)增加风筒高度，筒壁和出口采取消声措施。

(8)在冷却塔四周加装消声百叶围栏。

10.5 冷却塔的选型
1.冷却塔选型须根据建筑物功能、周围环境条件、场地限制与平面布局等诸多因素综合
考虑。

对塔型与规格的选择还要考虑当地气象参数、冷却水量、冷却塔进出水温、水质以及噪声、散热和水雾对周围环境的影响，最后经技术经济比较确定。

也就是说选择冷却塔时主要考虑热工指标、噪声指标和经济指标。

2.对冷却塔的要求：
(1)制造厂须提供经试验实测的热力性能曲线。

(2)风机和电机匹配良好，无异常振动与噪声，运行噪声达到标准要求。

(3)重量轻。

(4)电耗较低，G型塔的实测耗电比不应大于0.06kW（m³•h）,其他塔型不应大于0.04 kW（m³•h），电动机的电流值不应超过额定电流值。

(5)对有阻燃要求的冷却塔，玻璃钢氧指数不应低于28。

(6)布水均匀，不易堵塞，壁流较少，除水效率高，水滴飞溅少，没有明显的飘水现象，底盘积水深度应确保在水泵启动时至少一分钟内不抽空。

(7)塔体结构稳定。

(8)维护管理方便。

3.冷却水量G(kg/s)的确定：
G=kQ/(C(tw1−tw2))
式中Q——制冷机冷负荷，Kw;
K——制冷机制冷时耗功的热量系数：对于压缩式制冷机，取1.2~1.3左右；对于溴化锂吸收式制冷机，取1.8~2.2左右；
C——水的比热容Kj/(kg•℃)，取4.19；
Tw1,tw2——冷却塔的进出水温度，压缩式制冷机取4-5℃，溴化锂吸收式制冷机取6-9℃；当地气候比较干燥，湿球温度较低时，可采用较大的进出水温差。

方案设计时，冷却水量G/(t/h)可按下式估算：
G/=αQ
式中Q——制冷机冷负荷，Kw;
a——单位制冷量的冷却水量，压缩式制冷机a=0.22,溴化锂吸收式制冷机a=0.3;
选用冷却塔时，冷却水量应考虑1.1~1.2安全系数。

4．冷却塔的补水量，包括风吹飘逸损失、蒸发损失、排污损失和泄漏损失。

一般按冷却水量的1%〜2%作为补水量。

不设集水箱的系统，应在冷水塔底盘处补水；设置集水箱的系统，应在集水箱处补水。

1.为了节水和防止对环境的影响，应严格控制冷却塔飘水率，宜选用飘水率为 0.
01%〜0.005%的优质冷却塔。

2.当运行工况不符合标准设计工况时，可以根据生产厂产品样本所提供的热力性能曲线或热力性能表进行选择。

3.冷却塔的容量控制调节，宜采用双速风机或变频调速采实现。

4.冷却塔的材质应具有良好的耐腐蚀性和耐老化性能，塔体、围板、风筒、百叶格宜采用玻璃钢（FRP)制作，钢件应采用热浸镀锌，淋水填料、配水管、除水器采用聚氯乙烯（PVC）,喷溅装置采用ABS工程塑料或PP改性聚丙烯制作。

10.6 冷却塔的布置
0.为节约占地面积和减少冷却塔对周围环境的影响，通常宜将冷却塔布置在裙房或主楼的屋顶上，冷水机组与冷却水泵布置在地下室或室内机房。

1.冷却塔应设置在空气流通、进出口无障碍物的场所。

有时为了建筑外观而需设围挡时，必须保持有足够的进风面积（开口净风速应小于2m/s)。

2.冷却塔的布置应与建筑协调，并选择较合适的场所。

充分考虑噪声与飘水对周围环境的影响；如紧挨住宅和对噪声要求较严的地方，应考虑消声和隔声措施。

3.布置冷却塔时，应注意防止冷却塔排风与进风之间形成短路的可能性；同时，还应防止多个塔之间互相干扰。

4.冷却塔宜单排布置，当必须多排布置时，长轴位于同一直线上的相邻塔排净距不小于4m，长轴不在同一直线上的、相互平行布置的塔排之间的净距离不小于塔的进风口高度的4倍。

每排的长度与宽度之比不宜大于5：1。

5.冷却塔进风口侧与相邻建筑物的净距不应小于塔进风口高度的2倍，周围进风的塔间净距不应小于塔进风口高度的4倍，才能使进风口区沿高度风速分布均匀和确保必需的进风量。

6.冷却塔周边与塔顶应留有检修通道和管道安装位置，通道净宽不宜小于lm。

7.冷却塔不应布置在热源、废气和油烟气排放口附近。

8.冷却塔设置在屋顶或裙房顶上时，应校核结构承压强度。

并应设置在专用基础上，不得直接设置在屋面上。

10.7 冷却水系统设计
1.冷却水系统应符合下列要求：
(1)具有过滤、缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻等水处理功能：
(2)冷却塔补水总管上设置水流量计量装置。

2.多台冷却塔并联安装时，为了确保多台冷却塔流量分配与水位的平衡，可以采取以下措施：
(1)各个塔进水与出水系统布置时，力求并联管路阻力平衡；
(2)每台冷却塔的进出水管上可设电动调节阀，并与水泵和冷却塔风机连锁控制；
(3)各冷却塔（包括大小不同的冷却塔）的水位应控制在同一高度，高差不应大于30mm,设计时应以集水盘高度为基准考虑不同容量冷却塔的底座高度。

在各塔的底盘之间安装平衡管，并加大出水管共用管段的管径。

一般平衡管可取比总回水管的管径加大一号。

3.校核冷却塔集水盘的容积，确定浮球阀控制的上限水位。

集水盘的水容积应满足以下要求：
(1)水泵抽水不出现空蚀现象；
(2)保持水泵吸入口正常吸水的最小淹没深度，以避免形成旋涡而使空气进入吸水管中，该值与吸水管流速有关。

(3)能容纳停泵时重力流入的水容量。

(4)冷却水间歇运行时需满足冷却塔部件（填料）由基本干燥到润湿成正常运转
情况所附着的全部水量，逆流塔按总水量的 1.5%估算，横流塔为2%。

如果集水盘容
积不能满足以上要求，可增设冷却水箱或集水池，对于多台冷却塔并联的大型空调系统，首先就要考虑采用集水池。

4.为了防止关闭冷却塔后产生溢流现象，除必须接至冷却塔上部布水的进水管
以外，所有冷却塔的出水管必须低于冷却塔操作水位，同时确保水泵启动时能正常运行。

冷却塔集水盘在运行时必须保持一定的水位，以防止空气进入水管，集水盘运行
水位与溢流水位之间必须留有足够的高度，以便在冷却塔启动时冷却水能充满立管与
分配管，使冷却塔能顺利启动，当增设冷却水箱或集水池时尤其要注意干管与水位间
的高度差。

所有水管的支管与干管连接时应保持管顶相平。

5.为了确保在运行过程中能对每台冷却塔单独进行维修，必须安装能完全切断
每台冷却塔进出水管路的阀门。

6.冷却水系统的布置形式：
重力回流式水泵设置在冷水机组冷却水的出口管路上，经冷却塔冷却后的冷却水
借重力流经冷水机组，然后经水泵加压后送至冷却塔进行再冷却。

冷凝器只承受静水
压力。

压力回流式水泵设置在冷水机组冷却水的入口管路上，经冷却塔冷却后的冷却水
借水泵压力流经冷水机组，然后再进入冷却塔进行再冷却。

冷凝器的承压为系统静水
压力和水泵全压之和。

7.对冬季或过渡季存在一定量供冷需求的建筑，经技术经济分析合理时，应利
用冷却塔提供空调冷水。

8.冷却水系统应满足下列基本控制要求，使冷却塔的人机监控界面比较完善、方便：
(1)冷水机组运行时，冷却水最低回水温度的控制；
(2)根据每台冷却塔集水盘温度决定每台冷却塔的风机运行台数或风机调速控制；
(3)根据冷水机组的使用台数，自动匹配冷却塔的使用台数，且使每台冷却塔的
使用时间较为平均；
(4)采用冷却塔直接供应空调冷水时供水温度的控制；
(5)排污控制；
(6)进人冬季时，可以测量每台冷却塔集水盘的温度，当水温逼近0℃时自动开启
电加热器，使集水盘中的冷却水保持液态，防止结冰；
(7)当有的冷却塔在检修或存在故障时，把该台冷却塔排除在使用队列之外。

要
求电气设计在每台冷却塔边设置就地防水检修开关。

10.8 冷冻水系统的防冻
冬季有些建筑物要求冷却塔直接提供空气调节冷水时，或者在冬季冷却塔冷却水
系统停运时，都有可能因室外气温过低而引起冷却塔、阀门、水管、水泵、主机的某
些部位结冰，必须采取有效防冻措施。

1.冷却塔与冷却水系统结冰的危害性
冷却塔进风口结成冰帘，减小了进风口的有效面积；填料表面结冰，降低了填料的散热效果；都会直接影响冷却塔的冷却效果。

阀门、水管、水泵、主机内因存水而结冰，体积膨胀9%，导致阀门、水管、水泵、主机冻裂。

2.冬季防冻措施
(1)在寒冷地区冬季使用冷却塔时，集水盘内可增设防冻电加热器，冷却水管保温层内加设电伴热设施。

(2)冷却塔进风口上增设一圈防冻管和进水管连接，进水向下喷，可防止结冰。

(3)冷却塔的进水管上加接通往集水盘的旁通管，冷却水系统开始启动或停机时，将循环水直接送往集水盘，待正常运行后，关闭旁通管。

也可由旁道管调节进水量，从而调节集水盘水温，确保在零度以上。

(4)运行时使冷却塔风机倒转，将“热空气”从塔的进风口排出塔外。

(5)调节冷却塔进风口处百叶格角度，以调节进风量，避免结冰。

(6)防止冷却水系统结冰，首先对室外管道和构件要做好保温，要有足够厚度的保温层，特别对易吸潮的保温材料，更要做好防潮层，密封完善，不允许雨水渗入保温材料。

同时对冬季停止运行的系统，及时打开系统最低点的放水阀，将积水放尽；打开集水盘的排污阀，使雨水及时排掉；同时关闭冷却塔出水阀。

(7)冬季机房内温度低于0℃时，要将主机和水泵的积水排净。

来源《实用空调供热手册》（第二版）P2053-2061。