冷却塔供冷系统设计方法
冷却塔供冷系统设计方法
上海中房建筑设计有限公司 王 翔☆
摘要 介绍了冷却塔免费供冷的原理,通过对工程设计中的一些方法和概念进行分析,提出开式冷却塔加板式换热器是冬季冷却塔供冷较实用的形式,探讨了冬季内区采用较高空调
供水温度的可行性、冷却塔冬季性能曲线、冷却塔供冷与冷水机组供冷工况切换点的取值、水泵的选取、冷水机组选用等问题。给出了冷却塔系统设计实例。
关键词 冷却塔供冷 经济性 冬季热工曲线 工况切换点 冷却水泵 冷水机组 水处理
De si g n m e t h o d of fre e c o oli n g s yst e m b y c o oli n g t o w e rs
By Wang X iang ★
Abs t r a ct Prese nts t he p rinciple of a t ower cooling syste m.Based on t he analysis of ways a nd concep ts in e ngineering ,considers t hat t he syste m of op en cooling t owers plus plate heat excha ngers is a more economical a nd p ractical mode in winter.Discusses t he issues such as t he f easibility of adop ting higher supply water temp erature f or inner zone in winter ,p erf or ma nce curve of cooling t ower in winter ,selection of switching p oint between cooling by t owers a nd ref rigerat ors ,selection of p umps a nd ref rigerat ors.
Provides a design exa mple.
Keywor ds t ower cooling ,economy ,perf orma nce curve in winter ,switching p oint ,cooling water p ump ,water chiller unit ,water t reat ment ★SHZF Architectural Design Co.,Ltd.,Shanghai ,China
0 引言
在《采暖通风与空气调节设计规范》
(第7.7.1条)、《公共建筑节能设计标准》(第5.4.13条)、《全
国民用建筑工程设计技术措施 暖通动力?节能
专篇》
(第6.1.7条)中均明确了对冬季存在供冷需求的建筑宜利用冷却塔提供空调冷水。作为一种节能技术,近来也有一些文献就其设计方法进行了交流[123]。这些文献的设计应用实例均在北京等寒冷地区(如文献[1]的冷却塔供冷工况设计转换点
是室外空气湿球温度1℃
)。实际上,近10年来上海地区已有少数建筑(如上海金光外滩中心等)设计中使用了此项技术,并能实现冬季节能运行。由于规范和设计手册中至今没有明确该系统的设计技术措施(即设计缺乏数据支持)等原因,目前各种图1是一个采用电动压缩式冷水机组的空调水系统,如果建筑(如大型电子计算机房,电子厂房,有大面积内区的商业、办公、酒店等)在冬季均有稳定的内部发热量,需要供冷,这时只要室外气温足够低(室外空气湿球温度也较低),系统配置的冷却塔便可以提供温度足够低的冷水,直
图1 冷却塔免费供冷原理
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接作为冷源来消除余热量。图1所示系统通过关闭制冷机,切换至板式换热器的方法,可以实现冷却塔供冷。由于冷水机组的耗电量在空调系统中占有极高的比例,利用冷却塔供冷节省了
大量的电费,所以常常被称为“免费供冷”(“free
cooling ”
)。2 冷却塔供冷系统设计方法分析
冷却塔供冷工程设计的一般程序如下:先计
算内区冷负荷(主要是照明、人员、电脑服务器等设备发热引起的冷负荷),对内外区分别设置空调系统,然后按冬季冷却塔的热工曲线确定关闭冷水机组的工况转换点:包括对应的室外湿球温度值及此时冷却水的供水温度、合理运行温差,空调系统的供水温度、运行温差,并选择免费供冷板式换热器或直接选用闭式冷却塔,再选择冷却水泵及空调水泵。
2.1 冷却塔免费供冷的系统设置形式及经济性2.1.1 冷却塔免费供冷系统按冷却水是否直接送
入空调末端设备可划分为两大类:间接供冷系统及直接供冷系统(必须采用闭式冷却塔)。文献[2]提出了利用闭式冷却塔直接供冷的经济性分析,并指
出约2年内可以收回投资,笔者对此有不同看法。
从某合资品牌冷却塔厂家了解到,一般开式冷却塔的价格约500元/(t/h )(冷却水流量),而闭式冷却塔的价格约2000元/(t/h )以上,即闭式冷却塔价格是开式冷却塔的4倍左右,这一点在文献[2]中
也得到了印证:设计实例中过渡季工况冷负荷为262kW ,夏季设计工况冷负荷为570kW ,而选用的闭式冷却塔(夏季用于冷水机组冷却,过渡季用于直接供冷)价格为28万元,基本相当于同样制冷量冷水机组价格的1.5倍。再看闭式冷却塔的投资回收期问题,该作者在计算冷水机组节电量时,采用了将主机功率142kW 乘以0.8再乘以105d (过渡季湿球温度连续5h 低于12℃的时间)的方法,而其过渡季工况冷负荷为262kW ,在此工况下,主机CO P 值只有262kW/(142kW ×0.8)=2.3,显然对水冷机组来说不可能这样低。按《公共
建筑节能设计标准》(G B 50189—2005)表5.4.5
的规定,相应容量的水冷机组CO P 应不小于4.3,考虑过渡季冷却水温低于32℃,其CO P 应大于4.3。如果按过渡季水冷机组部分负荷下CO P 为4.4,室外温度低于12℃的时间内平均冷负荷为
262kW 的0.8倍计算,投资回收期就大于5年。
从投资角度考虑,在舒适性空调工程设计中,采用
冷水机组+闭式冷却塔的组合可能性基本不存在,文献[2]也提出闭式冷却塔+开式冷却塔联合使用的方法还涉及到复杂的控制切换问题。笔者认为节能应同时考虑经济性,在没有实际工程证明闭式冷却塔直接供冷的投资回收期合理的情况下,舒适性空调工程中的冷却塔供冷形式应采取开式冷却塔(采用冷水机组已配的冷却塔)+板式换热器的方式(按上例,相同冷量对应的开式冷却塔+板式换热器的初投资不会超过闭式冷却塔价格的一半)。
2.1.2 间接供冷系统中换热器的经济性分析。与
其他换热器相比,板式换热器具有换热效率高、结构紧凑等特点。其投资回收期简单分析如下,某合资品牌的板式换热器价格约为1200元/m 2,冷热水侧温差按1℃计算,传热系数按6000W/(m 2?℃
),可换算得出每kW 换热量(即冬季供冷量)需增加的设备初投资约200元,另外板式换热器所接管道阀门及自控等以设备投资的50%估算,这样系统增加的初投资约为300元/kW 。如果冷水机组部分负荷的CO P =4.8,则每kW 供冷量所耗电量为0.21kW 。设电价为0.7元/(kWh ),每kW 供冷量的初投资回收时间约为T ,则每kW 换热量增加的初投资(板式换热器及接管道阀门等)=所节省的冷水机组耗电量×电价×初投资回收时间,即300=0.21×0.7T ,计算可得T =2041h 。
按上海地区的室外空气湿球温度年频率统计表[4]:空气湿球温度≤7℃的时间为2379h ,空气湿球温度≤6℃的时间为2080h 。这样,如果能在室外空气湿球温度≤6℃时实现冷却塔供冷,建筑功能为高级酒店(使用四管制水系统)和电脑机房时,空调系统24h 运行,所节省的压缩机耗电费用可以在1年内收回系统所增加的初投资。对于办公、商场的空调系统(日运行时间为8～10h ),估计可以在2年左右收回。
2.2 开式冷却塔免费供冷时的热工特性曲线、工
况切换点及各参数取值2.2.1 热工特性曲线
由于冬季温度较低,冷却塔中水与空气的蒸发传热和总传热量都减小,与夏季运行工况有很大区w w
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湿球温度范围对应的热工曲线,而目前一般的冷却塔设备厂家却不能提供。如文献[1,3]所述,目前采用较多的是ASHRA E 手册中基于空调工况、中等容量的横流塔100%,67%设计流量时的热工特性曲线(见图2和图3)。
从图2可以看出冷却水温差取值与空气湿球温度的关系。假设需要10℃的冷却水,必须在空气湿球温度2.5℃以下才能实现冷却水供回水温差为3℃,而改取供回水温差为2℃时,在空气湿球温度5℃时就能提供10℃的冷却水。所以取较小的冷却水温差可以在更高的湿球温度下实现冷却塔供冷,即争取更多的免费供冷时间。
再看图2和图3的情况比较。假设需要10℃的冷却水,供回水温差为2℃,从图2可查出,在湿球温度5℃时才可以实现,而从图3可查出,在湿球温度7℃时就可以实现。同样从图3也可查出,在湿球温度5℃时可获得10℃的冷却水温度及3℃的供回水温差。因此,可得出如下结论:冷却塔在小于其额定流量时可获得比额定工况更低的冷却水温度或更大的温差。所以在冷却塔按夏季额定工况已选取的情况下,应采用小于其额定流量运行的办法以延长免费供冷时间(在更高的湿球温度
下实现冷却塔供冷)。2.2.2 空调供水温度取值
文献[1]在设计实例中系统取值为:空调供回水温度8℃/13℃,冷却水温度7℃/10℃,冬季冷却塔供冷系统的工况转换点为湿球温度1℃。笔者认为工况转换点取值过低至少有2个问题:1)系统节能难以得到合理的经济性(免费供冷时间较短);2)冷水机组供冷与冷却塔供冷的工况切换存在问题(这一点将在第2.4节详述)。根据图3可以发现,出现问题1)的原因是文献[1]的作者将冷却水温差
取值稍大(3℃
)和冷却水供水温度较低。冷却水温差大使得冷却水流量减小,冷却水泵的耗电量减少,但它应与冷水机组停机所带来的省电作一定权衡
(见第2.2.3节)。冷却水供水温度较低的原因是设计者试图得到8℃的空调供水温度,所以空调供水
温度取值对冷却塔供冷的经济性有间接影响。
《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通动
力?节能专篇》第6.1.7条指出:“末端盘管的供冷能力,应在所能获得的空调冷水的最高计算供水温度和供回水温差条件下,满足冬季冷负荷需求,宜尽可能提高计算供水温度,延长冷却塔供冷的时
间”。如果夏季空调系统的供回水温差为5℃,冷却塔供冷系统中空调侧取供回水温差为5℃应该没问题。以下将从内区的负荷特性、新风供冷能力、空调供水温度提高与盘管供冷能力下降之间的关系分析空调冷水的最高计算供水温度的取值。在室内外温差10℃时,1m 3/h 新风的显热供冷能力为Q =Gc p Δt =3.33W 。表1是对办公室、会议室、商场、餐厅等功能内区所产生的冷负荷、要求的新风量、新风供冷能力进行计算的结果。
表1 计算结果
办公室会议室
商场餐厅
内区冷负荷(显热)/(W/m 2)73101147122人均占有面积/m 2
5.0 2.0 1.5 2.0人均新风量/(m 3/(人?h ))
30302020单位面积新风量/(m 3/(m 2?h ))6151310单位面积新风供冷量(显热)/
(W/m 2)
20504534单位面积冬季内区盘管需处理的冷量/(W/m 2)
535110288冬季内区盘管需处理冷量占总内区负荷的百分比/%
72
50
69
72
可见,对一般的办公、商场建筑而言,考虑新风供冷能力后,内区冷却盘管供冷量只需为其夏季工况的72%左右就可满足要求。
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另外,内区冷负荷以显热负荷为主,式(1)为夏季表冷器的干球温度效率公式。
E g =
Δt
t 1-t w1
(1)
式中
Δt 为处理空气的初终状态温差,t 1为空气的初始状态温度(当新风独立处理送风时,即室内设计温度),t w1为表冷器供水温度。
另设冷却塔供冷工况时表冷器的干球温度效率为
E ′g =
Δt ′
t ′1-t ′w1
(2) 式中各参数意义与夏季工况类似。
由于表冷器已选定,E g =E ′g ,则有
Δt t 1-t w1=Δt ′t ′1-t ′w1
(3) 内区室内设计温度t 1=25℃,t ′1=21℃(一般外区冬季设计温度为20℃,从节能角度出发,内区室温取值高于外区有利于冷热量的正向混合)。另将t w1=7℃,t ′w1=10℃
代入式(3)可得Δt ′/Δt =0.61,即表冷器在10℃进水(室温21℃
)时的显热换热量与其在7℃进水(室温25℃
)时的显热换热量之比为61%。比较此数据与表1中的结果,可以
认为在室外温度11℃(即室内外温差10℃
)以下,对表1中的一般功能房间,在内区盘管按1.2倍选用时,提供10℃的空调冷水是基本可以满足内区空调要求的。所以笔者认为在表1的内区工况下(合理设置新风供冷系统,在建筑功能为办公、商场时),空调冷水的最高计算供水温度取值可达10℃。2.2.3 冷却水供水温度及温差取值
如果冬季时取空调最高计算供水温度为10℃冷却内区是可行的,考虑板式换热器1℃温差,冷却水供水温度可取9℃。如果冷却水温差仍采用5℃,从图3可查出,必须在湿球温度2℃以下才能实现,这样冷却塔供冷时间太短。按上海地区的室外空气湿球温度年频率统计表[4],空气湿球温度≤2℃的时间为1235h 。为了延长免费供冷时间,应该减小冷却水温差,按图3,取冷却水供水温度9℃、冷却水温差2℃的工况在湿球温度7℃时即可实现。这样,按上海地区的室外参数,免费供冷时间就多了1391h 。
再来考虑一下冷却水温差变小使冷却水泵耗电增加与冷水机组停机所带来的省电之间的权衡问题。取文献[1]中的数据,内区总负荷为4000
kW ,制冷机CO P 取5.0,即冷水机组运行耗电量
为800kW 。取5℃温差时,选用380m 3/h 流量冷
却水泵运行2台的耗电量共约90kW ,而取2.5℃温差时,选用760m 3/h 流量冷却水泵运行2台的耗电量共约180kW 。可以看出,如果能实现冷却塔供冷,所省的压缩机耗电量远远大于小温差时冷却水泵带来的耗电量增加。
以上比较说明,对于一般的办公、商场建筑而言,冷却水供水温度取9℃是可行的。冷却水温差取2～3℃,在较高的湿球温度工况点切换至冷却塔供冷是较经济的。
2.3 空调水泵及冷却水泵的选取
《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通动力?节能专篇》指出:冬季空调冷水的循环泵和设置板式换热器的冷源水循环泵的规格、台数应与冬季供冷工况相匹配。文献[1]中的设计实例采用单独选配水泵(其流量为冷却塔额定流量的67%)的方法。2.3.1 空调水泵的选取考虑
空调侧水温差可与夏季相同。但必须按内区负荷计算对应的流量,另外,由于与夏季供冷工况相比,管路流量减少使得空调水泵扬程减小,水泵的参数肯定与夏季工况不同。笔者认为,由于此时冷源已由冷水机组变成了板式换热器,并没有冷水机组侧恒定流量的限制,从节能考虑,可取消压差旁通流量控制,对已有的空调水泵进行变频控制,既能利用原有水泵适应冬季供冷负荷的变化,又省去增加空调水泵带来的机房面积增大、系统设备与管路阀门的投资增加,更能体现出冷却塔供冷系统的节能性与经济性。2.3.2 冷却水泵的选取考虑笔者认为,只要合理配置,冷却塔供冷系统也可以利用原有冷却水泵供冷并实现较高的湿球温度工况切换点。夏季工况是一台冷却水泵对应一台冷却塔,免费供冷设计工况下,可以采用一台冷却水泵对应两台冷却塔的方式,目前虽然无法得到冷却塔额定流量的50%的热工特性曲线,但能获得比冷却塔67%流量运行工况更好的特性(更低的冷却水温或更大的温差)却是不容质疑的。
如果设计能利用夏季冷水机组供冷的空调水泵和冷却水泵,冷却塔供冷系统增加的只有板式换热器和空调水泵变频器等较少设备,按第2.1.2节中的分
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析能确保在2～3年内收回所增加的投资,给业主带来实际的节能利益。另外,利用夏季空调系统中的设备不但能减少节能设计带来的初投资的增加,而且对已有建筑利用该技术的节能改造有很大意义。2.4 冷却塔免费供冷与冷水机组供冷切换问题
当冷却塔免费供冷工况切换至冷水机组供冷工况时(由于室外湿球温度升高而使冷却水温升高,以至于冷却塔免费供冷量小于内区冷负荷时),冷却水温仍然较低(板式换热器的热侧是空调冷水,一般需10℃空调供水才能消除内区冷负荷,考虑板式换热器冷、热两侧温差,冷却水侧进水温度应在10℃以下),由于此时冷却水管路中无发热量,无法使用旁通方式将冷却水温提高到合适的温度,如果没有达到最低冷却水温的要求,可能就要利用冷却塔的水加热器将冷却水温提高后才能安全地切换至制冷机供冷工况(开启制冷机)。所以笔者认为所选用的冷水机组对低温冷却水的适应性也是冷却塔供冷系统中至关重要的问题。
一些工程的设计采用了控制措施(如板式换热器串联在冷水机组前等来防止制冷机冷却水进水温度过低,不去分析工程实际是否可行,其操作会过于复杂),从实际使用的简便安全着想,笔者以为考虑冷水机组对低温冷却水的适应性是必要的(低温冷却水运行工况对机组CO P 值提高也有好处)。按照
有关厂家的样本,一些离心式及螺杆式冷水机组[526]可稳定适应12.8℃低温冷却水。笔者认为这也应
作为冷却塔供冷系统相关设备选用的必要条件。3 冷却塔供冷运行工程情况和系统设计应避免的问题
笔者曾对所参与设计的使用冷却塔供冷工程(上海金光外滩中心,工程总建筑面积19万m 2,由一栋50层的办公楼及两栋27层的五星级酒店组成,办公楼及裙房空调系统为VAV 系统,酒店为四管制风机盘管系统,冷却塔供冷设施为与制冷机并联的板式换热器)进行了回访。由于受目前物业管理水平所限,没有一套完整的冷却塔免费供冷数据供参考。根据介绍,室外温度低于10℃时,系统切换至冷却塔供冷模式,板式换热器可提供10℃左右的空调冷水。上海金光外滩中心从2002年冬季开始使用冷却塔供冷至今,冷却塔供冷系统运行基本正常(每年使用时间约3个月)。按照上海的气候,室外温度为10℃时的空气湿球温度大约
为7～8℃(相对湿度大约为65%～76%)。以上运行的实践经验基本与第2.1～2.3节中所阐述的建议冷却塔供冷的温度工况相近,说明较高的空调供水温度在实际操作中是可行的。当然,也了解到冷却塔供冷系统在实际运行中存在一些问题,希望在今后的工程设计中得到重视。
3.1 开式冷却塔加板式换热器的免费供冷冷却水
系统的水处理问题
由于开式冷却塔直接与空气接触,空气中的灰尘垃圾容易进入冷却水系统中,而板式换热器的间隙较小,容易堵塞。冷却水系统必须满足《工业循环冷却水处理设计规范》要求,该规范规定换热设备为板式换热器时的相应悬浮物控制指标≤10mg/L 。这样就必须采用化学加药、定期监测管理、在夏季及时清洗板式换热器的方式才能避免板式换热器堵塞问题。在目前使用开式冷却塔加板式换热器的冷却
水免费供冷系统项目中均发现,因板式热换器未得到维护清洗而使换热量有逐年下降的趋势。3.2 开式冷却塔加板式换热器免费供冷时的冷却水系统对其他水冷整体式空气调节器等设备的影响
在规模较大的公共建筑中常常有一些租户的电脑机房需用水冷整体式空气调节器进行冷却(因建筑外立面等原因无法采用风冷式空调机),如果考虑系统设置简单,设计人员会将此类设备并入大楼冷水机组的冷却水系统中,使用同一组冷却塔。按照实际工程的使用情况,免费供冷时的冷却水温度会与其他水冷设备的冷却水温度相矛盾,按照《采暖通风与空气调节设计规范》第7.7.2条:空气调节用冷水机组和水冷整体式空气调节器的冷却水温……电动压缩式冷水机组不宜低于15.5℃。而免费供冷工况时冷却水的温度在10～13℃以下,所以冷却塔免费供冷的冷却水系统一定不能用于常年使用、有恒定水温要求的水冷设备。4 冷却塔供冷系统设计实例
根据第2.1～2.4节所阐述的设计思路,笔者将最近进行的上海地区一幢中型办公楼(香港新世界花园1#办公楼)中冷却塔供冷系统的相关设计考虑和数据罗列如下,以供参考:4.1 1#办公楼建筑面积约6万m 2,地下3层,地上35层,建筑高度150m 。夏季空调冷负荷7481kW ,冬季内区冷负荷约1400kW 。选用3台制冷量为2275kW 的离心式冷水机组和1台1050
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冷却塔供冷系统设计方法
冷却塔供冷系统设计方法 上海中房建筑设计有限公司 王 翔☆ 摘要 介绍了冷却塔免费供冷的原理,通过对工程设计中的一些方法和概念进行分析,提出开式冷却塔加板式换热器是冬季冷却塔供冷较实用的形式,探讨了冬季内区采用较高空调 供水温度的可行性、冷却塔冬季性能曲线、冷却塔供冷与冷水机组供冷工况切换点的取值、水泵的选取、冷水机组选用等问题。给出了冷却塔系统设计实例。 关键词 冷却塔供冷 经济性 冬季热工曲线 工况切换点 冷却水泵 冷水机组 水处理 De si g n m e t h o d of fre e c o oli n g s yst e m b y c o oli n g t o w e rs By Wang X iang ★ Abs t r a ct Prese nts t he p rinciple of a t ower cooling syste m.Based on t he analysis of ways a nd concep ts in e ngineering ,considers t hat t he syste m of op en cooling t owers plus plate heat excha ngers is a more economical a nd p ractical mode in winter.Discusses t he issues such as t he f easibility of adop ting higher supply water temp erature f or inner zone in winter ,p erf or ma nce curve of cooling t ower in winter ,selection of switching p oint between cooling by t owers a nd ref rigerat ors ,selection of p umps a nd ref rigerat ors. Provides a design exa mple. Keywor ds t ower cooling ,economy ,perf orma nce curve in winter ,switching p oint ,cooling water p ump ,water chiller unit ,water t reat ment ★SHZF Architectural Design Co.,Ltd.,Shanghai ,China 0 引言 在《采暖通风与空气调节设计规范》 (第7.7.1条)、《公共建筑节能设计标准》(第5.4.13条)、《全 国民用建筑工程设计技术措施 暖通动力?节能 专篇》 (第6.1.7条)中均明确了对冬季存在供冷需求的建筑宜利用冷却塔提供空调冷水。作为一种节能技术,近来也有一些文献就其设计方法进行了交流[123]。这些文献的设计应用实例均在北京等寒冷地区(如文献[1]的冷却塔供冷工况设计转换点 是室外空气湿球温度1℃ )。实际上,近10年来上海地区已有少数建筑(如上海金光外滩中心等)设计中使用了此项技术,并能实现冬季节能运行。由于规范和设计手册中至今没有明确该系统的设计技术措施(即设计缺乏数据支持)等原因,目前各种图1是一个采用电动压缩式冷水机组的空调水系统,如果建筑(如大型电子计算机房,电子厂房,有大面积内区的商业、办公、酒店等)在冬季均有稳定的内部发热量,需要供冷,这时只要室外气温足够低(室外空气湿球温度也较低),系统配置的冷却塔便可以提供温度足够低的冷水,直 图1 冷却塔免费供冷原理 w w w . z h u l o n g .c o m
电子信息系统机房项目冷却水系统设计
在现代科学技术高度发展的社会里，计算机越来越广泛地应用于各个领域。计算机系统只有可靠的运行，才能发挥其效益，而计算机的可靠运行，需要一个比较严格的物理环境。如供电、配电、温度、湿度、洁净度等，这样就需要有一个现代化的机房系统满足计算机对环境的要求。各种类型的互联网数据中心（IDC ，Internet Data Center ），企业数据中心，灾备中心（或称灾备恢复中心，BRC，business recovery center ）等都属于电子信息系统机房（数据中心），在国民经济及人们的日常生活中，越来越发挥其重大作用。在电子信息系统机房项目中，温度要求恒定，常年需要使用制冷设备，冷却水系统设计和冷却塔设计有一定特点。 1. 电子信息系统机房（数据中心）项目制冷特点及节能需求 1.1 电子信息系统机房项目发热及制冷特点。 电子信息系统机房项目的发热主要来源于机房内的服务器、网络设备等IT 设备在运行过程中散发的热量，以及变电所、配电室、UPS 电池室等电气设备运行过程中散发的 热量。这些设备发热的特点是设备集中，发热量大，连续运行，并且一年四季发热量基本保持恒定。要保持机房内和电气房间内的空气温度在一定的范围内，这就需要大量的冷风将热量带走。数据中心一般采用机房专用空调，这是考虑到IT 设备的特点，在相同制冷量的基础上，风量远大于舒适性空调，能够迅速、有效地带走IT 设备散发的热量。由于IT 设备和电气设备一年四季发热量基本保持恒定，使得数据中心项目对制冷量的需求一年四季也基本保持恒定，制冷系统需要常年稳定运行。 1.2 机房冷通道、热通道的设置与节能。 由于整个制冷系统需要常年运行，如何节能显得尤为重要。在工艺设备布置上，当机柜内的设备为前进风/ 后出风方式冷却时，机柜采用面对面、背对背的布置方式。机柜面对面布置形成冷风通道，背对背布置形成热风通道，配合合理布置送回风口取得合理气流组织，提高空调设备的使用效率，能够降低空调设备的功耗。 冷通道内温度可以设置为18?27 C,相应热通道温度可以设置为29?38 C,此运行工 况完全能够保证机柜正常运行，且提高了回风温度后，可以提高末端空调水-空气侧换热效率。冷、热通道的分隔，使得制冷系统可以采用中温冷冻水供冷，这样便提高冷冻机效率，整个制冷系统实现节能运行。中温冷冻水常采用供水温度12 C ~13 C,回 水温度17 C ~18 C,根据具体项目不同技术参数要求。合理选择中温冷冻水供回水温度，与冷冻机相匹配，可以节能。一般是采用温差为6C的大温差供回水，这样可以 减小循环水量，缩小管道直径。 2. 冷却水系统设计 2.1 冷却塔自由冷却的使用与节能由于数据中心项目的机房可以采用中温冷冻水，这就使得利用冷却塔冬季自由冷却以及过渡季节部分自由冷却有一定的可实施性及方便性。当采用闭式冷却塔时，冬季
冷却塔技术规范
冷却塔技术规范 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
概述 通则 本技术要求是征询文件的重要组成部分，投标人所提供的设备应符合本技术要求。本技术要求提出的是最低要求，并未对一切细节做出规定，投标人应保证提供符合本技术规格及要求和有关最新工业标准的产品。 投标文件的技术要求内凡是发包人告知、介绍基本情况的条款，是供投标人参考、遵循的，应视为应答征询文件其他条款的基本条件。 投标人必须对本技术文件提出的技术要求做出实质性的应答，并如实填写所列技术规格表格，该表未列出及不便在表中做出应答的条款应另外补充有关资料逐条做出应答，如有偏离应将偏离情况填入“技术规格偏离/响应表”。任何不按此要求的投标文件将承担被拒绝接受的风险。中标后投标人在合同谈判中的任何偏离都不得超越偏离表中已经发包人确认的条款。 投标人必须注明所供产品的系列、型号，并须提供该产品的外型尺寸、基础尺寸、产品样本，详细说明产品的技术特点、性能指标、功能解释等。 如果没有特别说明，投标人在投标文件中所提供的所有设备、仪器、工具均视为包含在投标报价中。 所有应答均不得照抄、复制征询文件所列条款、指标和参数。非量化指标可以直接进行应答，量化指标必须应答具体数值。 所供设备应是近年来定型投产的该规格型号最新、成熟的、广泛使用的产品。投标人应提供所供产品的制造厂名称（全称）、产地及生产历史，并提供最新产品样本及说明。
按照本技术规范书的产品所涉及的专有或专利技术，发包人认为知识产权使用费已经包括在投标总价中，发包人不会因为任何理由而单独支付额外的费用。 投标人提供的设备须取得CQC节水型产品认证。投标人提供的设备必须符合国标，并为近2年内的检测报告，热力性能必须达到100%以上。获得CE认证的品牌优先考虑。 冲突 本技术规格书与其他技术规格书发生冲突时以本技术规格书为准。 技术要求不得低于国家标准或规范的，按照国家相关标准或规范执行，高于国家标准或规范的，按照本技术要求的要求执行。 本技术规格书与图纸（包括图纸说明）发生冲突时以图纸为准。. 审查与交付 投标人应在合同生效后一个月内免费提供四套技术资料（中文文本），一套随设备发放，其余三套后期提供。技术资料包括但不限于以下内容： 设备操作使用说明书及维修手册。 检验记录、试验报告及质量合格证等出厂报告。 设计、制造时所遵循的规范、标准和规定清单。 设备安装、运行、维护、检修所需的详尽图纸及技术资料， 设备安装、运行、维护、检修说明书 设备和备品发送的详细资料；产品安全合格证明等有关资料。设备运行2年所需备品备件总清单及检修专用工具一套。 送审产品资料，应提供所有仪表清单及样本（规格、型号及性能）， 设备制造、使用条件
探讨利用冷却塔供冷技术
探讨利用冷却塔供冷技术 摘要：本文主要针对冷却塔的供冷原理和系统形式，影响冷却塔供冷系统经济性以及冷却塔供冷系统设计应注意的几个问题进行探讨。 关键词：节能; 空调; 冷却塔供冷 Abstract: this article mainly aims at the cooling principle and system cooling tower form, which influences the cooling tower the refrigeration system economy and cooling tower the refrigeration system design should be pay attention to several issues to discuss. Keywords: energy efficient; Air conditioning; Cooling tower cooling 冷却塔供冷技术特别适用于需全年供冷或建筑有需常年供冷的内区建筑如大型建筑内区、大型百货商场等或需全年供冷且需严格的湿度控制的建筑如计算机房、程控交换机房等。其在一些风机盘管加新风系统应用可使过渡季节、冬季免费供冷成为可能。 1.利用冷却塔供冷的原理及系统形式 1.1利用冷却塔供冷的原理 对于一种结构已确定的冷却塔而言,它的出口水温是由建筑冷负荷以及室外空气湿球温度来决定的。这一湿球温度可以代表在当地大气温度条件下,水可能被冷却的最低温度,也就是冷却塔出水温度的理论极限值。一般冷冻水环路进出口水温多为7℃和12℃,温差为5℃。选择这样低温度的冷冻水主要是为了夏季空调除湿。而在过渡季室外气温下降,冷负荷和湿负荷也在不断减少,适当提高冷冻水温度完全能够满足空调舒适性要求,这就为冷却塔供冷运行方式提供了机会。 1.2冷却塔供冷系统的形式 1.2.1冷却塔直接供冷系统 冷却塔直接供冷系统就是一种通过旁通管道将冷冻水环路和冷却水环路连在一起的水系统。在夏季设计条件下,系统如常规空调水系统一样正常工作。当过渡季室外湿球温度下降到某值时,就可以通过阀门打开旁通,同时关闭制冷机,转入冷却塔供冷模式,继续提供冷量。需强调一点,在设计这类水系统时,要考虑转换供冷模式后,冷却水泵的流量和压头与管路系统的匹配问题。
闭式冷却塔技术要求汇总
1、现场工况 1.1安装地点： 中国 室外环境温度：-25℃～+40℃ 1.2大气条件： 海拔≤1000M 最高气温:+40℃最低气温:-25℃ 日温差:25℃ 相对湿度: ≤95% 湿球温度：τ =28℃ 空气成分：含少量粉尘性固体颗粒 1.3电源条件 低压电 380V/220V±10% / 50Hz(+1;-2) Hz/ 三相四线制 2、使用工况 在以上动力供应及使用环境条件的范围内，全天候、24小时连续正常工作。且能满足设备每日白天开启，夜晚关闭的使用要求。且空冷塔停运后，能够15分钟内彻底排空盘管内的水。循环水为去离子水，喷淋水为市政自来水。 3、招标范围 （1）设备购置：负责招标内容所要求的设备的制造、检验、包装、运输、装卸及现场交货等； （2）设备安装：负责招标内容所要求的设备的组装，并现场指导安装。 （3）设备调试及验收：负责招标内容所要求的设备的调试及验收工作。 （4）售后服务：负责招标内容所要求的设备备品备件及专用工具的提供及
售后服务工作。 （5）全套中文技术资料（包括安装、调试、使用、维护和保养说明书、备品备件清单等）；每台设备提供全套中文技术资料（包括安装、调试、使用、维护和保养说明书、备品备件清单等）；提供设备所有备品备件、易损件名称、图号（规格型号）纸质清单和电子清单（光盘）。 4、设计、结构和参数要求 4.1设计总则 4.1.1闭式冷却塔应为专门从事该设备制造的生产厂家的产品，并应按本规范书的要求提供完整的设计，组装和性能资料、图纸及外观图片、内部图片（包括风机、电动机、盘管、接头、填料及其他零部件）。 4.1.2横流闭式冷却塔应采用模块式，4台空冷塔沿东西方向并排安装，空冷塔南北两侧进风，进出水母管从南北两侧引出，检修门开在空冷塔的东西两侧。 4.1.3闭式冷却塔应包括塔体壁板（包括进风格栅）、风机、冷却盘管、喷淋循环水系统、喷淋布水系统、水过滤器、集水箱以及为满足闭式冷却塔安全运行、维护所必须的附件。 4.1.4冷却塔性能及整体使用寿命投标方承诺不低于15年，长期浸泡在水中的关键材料（填料、集水盘、布水系统等）应保证常年运转所必须的耐蚀性、耐用性、耐寒性。冷却塔应具备防风沙、喷淋水自动除垢功能。 4.2闭式冷却塔结构、性能 4.2.1 框架结构 a) 闭式冷却塔采用框架承重结构形式。框架结构均应采用型钢（如槽钢、角钢等）制造，钢构件应进行防腐处理。框架各构件的连接应采用焊接或螺栓连接。 b) 闭式冷却塔应设沿冷却塔组合塔体长度方向的两侧放置进风格栅。进风格栅的角度、叶片数及其设置位置应能使空气均匀地流向冷却盘管，并避免使冷却盘管处于涡流区及喷淋水溅出冷却塔外；其结构应装卸简单方便，以便于冷却塔做定期清洗。 c) 闭式冷却塔壁板及进风格栅应采用原生料PVC。壁板与框架结构的连接采用
低温冷却塔介绍(文字)
低温冷却塔介绍 1、什么是冷却塔？ 工业生产和制冷工艺中，使热水冷却的一种设备。水被输送到塔内，使水和空气进行热交换，以达到降低水温的目的。 水冷却原理：将热量传给空气。包括：1）接触散热——空气与水之间的温度差为其推动力；2）蒸发散热——空气与液体表面水温下的饱和空气的水蒸气分压差为其推动力。 普通冷却塔的冷却极限：空气的湿球温度（实际中通常比湿球温度高3～5℃）。在夏天高温的情况下，温度至少在35℃以上，在实际意义上，达不到很好的冷却效果。 2、冷却塔的分类？ 1)按通风方式分：自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。 2)按热水和空气的接触方式分：湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。 3)按热水和空气的流动方向分：逆流式冷却塔、横流(交流)式冷却塔、混流 式冷却塔。 4)按用途分：一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。 5)按噪声级别分：普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音 型冷却塔。 其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。 3、低温冷却塔有哪些好处? 运用特殊风机（抽真空的原理），使冷却塔出水温度不受外界环境温度影响，保持稳定的低于30℃的出水温度，从而可以减少电能的消耗。 高效节能： 1)采用低温冷却塔，可以使出水温度低于普通冷却塔的5-8度，使机械设备 得到高效的降温，降低机械设备的运行负荷，从而实现节能。 2)对于制冷设备，由于降低冷凝温度，可使制冷机能效比提高25%以上。 安全：冷却水温度降低，对制冷机安全运行大有好处: 1)由于夏季有些时候气温过高达到38-40℃，普通冷却塔已经无法把水温降 到满足主机需求的32℃，因此会发生主机过载保护，造成主机停机无法正 常制冷。低温冷却塔可使设备在高温季节仍能够正常的运行，从而有效地 防止了机器设备因温度过高而出现停产等不利后果，进而保证了工厂的工
数据中心机房冷却塔供冷选型与工况分析
本文分析了冷却塔供冷的关键因素，如热工曲线、湿球温度、工况切换点等，得出以下结论，为数据中心节能设计提供参考依据。 ·冷却塔供冷按冬季工况选取，夏季校核，结合夏季工况灵活配置； ·冬季供冷以小于冷却塔的额定流量来获取较低出水温度，延长冷却塔供冷时间； ·冷却水泵应设变频，适应管网特性曲线变化等设计方法。 01冷却塔供冷 冷却塔供冷分直接供冷与间接供冷两种，由于直接供冷需室外冷却水直接进入空调末端，水质不佳时极易引起末端堵塞，而影响系统运行，工程中大多数采用间接供冷系统（开式冷却塔+板式换热器），即与冷水机组并联或串联一台板式换热器。冷水机组与板式换热器并联，湿球温度达到一定值时，由板式换热器提供全部冷量，关闭冷水机组，使冷却水和冷冻水分别进入板式换热器，冷却塔做为冷源，达到完全自然冷却，但并联形式不能采用部分自然冷却；冷水机组与板式换热器串联，冷水串联经过板式换热器与冷水机组，过渡季节用冷却塔出水先预冷冷水回水，再进入冷水机组制冷，减小主机能耗，得到可观的部分自然冷却时间，仅额外增加水在板式换热器内的输送能耗。为充分利用部分自然冷却，北方地区数据中心往往选择冷水机组与板式换热器串联这种组合形式，见图1，本文讨论也是基于这个系统。 图1冷却塔供冷系统原理图 02 负荷侧系统设计 2.1冷负荷 数据中心主要由服务器、UPS等散热转化而成的显热负荷，几乎没有潜热负荷，冬夏季冷负荷相差不大，冷却水流量大致在80%~100%内变化；末端干工况运行，冷负荷按显热负荷考虑。 2.2冷水供水温度 数据中心考虑采用温湿度独立控制方案，由高温冷水处理显热负荷，新风进行独立的加湿或
除湿。冷水供水温度取值，直接受机柜进风温度取值的影响。 ASHARE推荐的机柜进风温度宜取20~25℃，允许范围是18~27℃。考虑到空气-水换热器空气侧阻力降的影响，送风温度与冷水供水温差取8℃，可有多种供水温度与送风温度组合，常用的有送风温度20 ℃，冷水供回水温度为12/18℃；送风温度23℃，冷水供回水温度为15/21℃。 当然送风温度还可进一步提高，负荷侧供水温度也随之升高，冷水机组能效提高，在冷却塔供冷时，冷却塔出水温度相应升高。 03冷源侧系统设计 3.1冷却塔选型 冷却塔的冷却能力是冷却塔供冷的核心，冬季冷却塔的冷却能力急剧下降，即在相同的冷却水供回水温差与流量条件下，冷却塔在冬季比夏季更难于散热。若要获得与夏季相同的换热量和水温降，必须加大冷却塔出水温度与室外湿球温度的差值，靠显热交换获得冷却量。 由于数据中心基本是常年稳定的冷负荷，按夏季工况选择的冷却塔在冬季用作自然冷却时，要求其提供的冷却量要基本不变，因此，数据中心采用冷却塔供冷时，为了更好节能，应尽量延长自然冷却时间，通常按冬季完全自然冷却工况选型，并对夏季极端湿球温度进行校核，以满足数据中心可靠性的要求。 一般情况下，北方地区按冬季工况选型的冷却塔都能满足夏季工况，塔型结合夏季工况灵活配置。 通过冷却塔冷却特性的模拟计算，获得了冷源水供水温度（即冷却塔出水温度）、供回水温差以及不同流量比（实际流量与额定流量之比）下的室外湿球温度值，如图2、3所示。 冷却塔逼近度（即送风温度与冷水供水温度差）越小，冷却效果越好，但过分追求小的逼近度，塔体成分和外形尺寸将会加大，权衡考虑，数据中心工程中冷却塔夏季选型一般取3℃，按此选择冷却塔，在大多数时间运行中容量富余。显然，逼近度不是一个定值，而是由设计人员根据具体项目确定。
全年供冷制冷系统的设计选用
全年供冷制冷系统的设计选用 本文通过两个实例简单说明了全年供冷系统设计选用时，应根据项目所在区域的气象条件及系统用冷量的大小选用合理的制冷系统。工程实践效果表明，所选用的制冷系统均能较好的满足工艺设备全年用冷量的要求。 标签：风冷冷水机组水冷冷水机组全年供冷自然冷却 工业厂房设计中经常会遇到工艺设备需常年供冷的情况，笔者根据两个不同项目所在区域的气象条件及系统用冷量的大小，分别选用了具有“自然冷却”功能的风冷涡旋式冷水机组和水冷冷水机组与冷却塔季节交换供冷两种方式。自然冷却的应用，显著的降低风冷冷水机组运行能耗。冷却塔供冷（又称免费供冷）是空调制冷系统节能降耗的一种形式。 1 具有“自然冷却”功能的风冷涡旋式冷水机组常年供冷 某新建项目涂装车间阴极电泳设备需7~12℃冷冻水，工艺设备最大需冷量为290kW，设备用冷量随生产规模的变化而不同，设备全年供冷。项目位于重庆地区，重庆地区的室外设计参数见下表表1。 因设备用冷量较小，建筑设计中未预留制冷机房位置，结合重庆地区的气象条件及本项目的实际情况，并与业主充分交换意见后确定采用风冷涡旋式冷水机组。本工程全年制冷量290kW，考虑到重庆地区极端最高温度平均值是39.1℃，选用冷水机组的制冷量进行温度修正后在39.1℃应大于290kW，因设备用冷量随生产规模变化，设计选用两台风冷涡旋式冷水机组，机组在冷凝空气温度为40℃时制冷量为154kW，机组名义制冷量为：162kW，内置水力模块，风冷涡旋式冷水机组容量控制达3级。 重庆地区冬季极端最低温度达-1.8℃，阴极电泳设备不工作时须提供约15%的制冷量（43.5kW），风冷涡旋式冷水机组制冷运行环境温度0℃~45℃，因此必须采取措施保证冬季时机组能够正常运行。目前国内常用的解决方法主要有以下几种： ①拆除机组内的保护器，此方法主要应用风冷模块式冷水机组。 ②每台机组上加装一个温度开关，温度开关与室外冷凝风机电机连锁。此温度开关需要放置在冷凝盘管上，感受制冷时冷凝盘管的温度，以此温度来判断是否将室外风机断电。一般来说可在低于－17℃室外环境的情况下制冷，温度开关一般为进口。 ③在控制系统加变频器，防止冬季温度过低，可低频启动，此方法主要适用于风冷模块式和螺杆式冷水机组。
整理版空调冷却水系统
空调冷却水系统空调冷却水系统设计默认分类 2010-01-21 15:17:46 阅读7 评论0 字号：大中小 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 空调冷却水系统设计问题的探讨 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求： 冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式，如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，如图中的A点，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝ Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。
冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上， 冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。 笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。 解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。 解决方法二：如图3，设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔处要采取一定的措施，避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量，水箱的水位也不好控制；这样水泵的扬程太高（图中h高度的扬程浪费了），这不是一个经济的做法。 解决方法三：加板式热交换器隔绝高压，但冷却塔选用要有余量，如图4。 笔者认为，对于某些建设方的不合理的要求，设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上。 二、冷却水泵扬程的确定
冷却塔技术参数样本
1．设备组成 1.1设备原产地及制造厂家 广东省广州市/斯必克（广州）冷却技术有限公司。 1.2供货明细 NC玻璃钢冷却塔/NC8330F/4台 SR玻璃钢冷却塔/SR-200/2台 SR玻璃钢冷却塔/SR-40/2台 1.3其他 2.设备性能及技术参数 2.1设备性能 1）NC系列产品简介 A、NC型横流式冷却塔系统性设计 横流式冷却塔是马利公司工程师通过 冷却塔多年热工测试试验，引进世界上最大 的冷却塔生产商斯必克公司的先进技术和 设备，对测试数据进行全面综合处理，参照 美国冷却协会CTI标准和GB7190-1997等 依据计算机运算得出的淋水填料的容积散 质系数 xv，选择最佳的水气比，最佳截面水 负荷，截面气负荷和填料的高度范围以确定 填料体积，并以流体力学、空气动力学、材 料学、建筑学等多种学科观点，综合设计塔 的外型与结构，根据测试计算通风阻力，参 考风机特性曲线和对测试数据进行优化，选 择符合风量和噪音要求的风机和匹配的电 机，使冷效、能耗、噪音达到一个优化的系 统设计效果。 B、NC型横流式冷却塔淋水填料 马利NC方形横流式冷却塔采用的 MX-75型高级薄膜式复合波淋水填料, 堪
称世界上薄膜式淋水填料的佼佼者,此填料片用于横流冷却塔, 由热处理PVC多层片构成，厚度0.38mm, 表面成波纹式, 相邻两层填料片形成的间隔,保证气流的通畅,经美国冷却塔协会(CTI)测试分析,其阻力特性和热力特性远远优于现有国内填料,使用寿命15年以上。 一般冷却塔产品填料均采用竖直放置，且无明显收水端。参考右下图，一般冷却塔的做法是布水盘偏向外侧安装，A、B、C、D、E、F这6个区域内充满了填料，而当冷却塔运行起来以后，由于风机向上排风，气流由外向内流经填料，在风力的带动下，实际冷却水流过的区域是C、D、E、F、G这5个区域，A、B两区无水。那么按照一般冷却塔的做法， 用，而有水的G区却又没有填料。马利的工 程师们对这个问题进行了深入的研究，在千 百次的实验之后，提出了冷却塔填料倾斜悬 挂式安装的方案，在马利冷却塔当中C、D、 E、F、G区充满填料，A、B两区无填料， 而倾斜的角度又根据不同的塔型有十分严 格的要求，这种方法有效地解决了进风面下 端“无水区”问题，且填料带有明显的收水 端，克服了竖直放置填料的缺点。因此，倾 斜悬挂放置的填料比竖直放置填料漂水损 失小，水与空气接触充分，热工性能好。 马利冷却塔填料片高度是根据填料片特性、进风宽度、布水状况及与之相匹配的风量、电机功率、风机等,进行分析计算而得出的。其设计高度可保证热湿交换效率达到极限值,同时,MX-75型填料集均匀布风、换热、收水于一体,其卓越的收水性和导风性使冷却塔无需安装百叶窗,经测试其漂水损失小于循环水量的0.001%。实践证明,MX-75型填料片的亲水性和抗冰性能好,耐温-50~+70?C,适合于北方严寒气候的地区使用,是理想的进口填料片。 该填料以抗紫外线和抗腐蚀的聚氯乙烯（PVC）经热塑真空加压成型，其表面亲水性好，散热面积大、冷效高，在使用环境空间受限制多的热交换过程中更能体现其优越性。从而使整个填料体积发挥最有效的冷却作用，该填料无须胶水粘接，防止了由于粘接对填料造成的损坏，便于清洗安装，延长了使用寿命。 C、NC型横流式冷却塔的进风装置 此塔由于使用马利MX-75填料，无需另配进风百叶窗，该型填料将进风口百叶部位与填料淋水部位模塑成一体，这种美国马利公司获得专利的装置可以防止溅水漂出塔外，在多变的气流条件下保证配水的均匀性，无需再增加安装进风百叶窗的麻烦。 D、NC型横流式冷却塔除水系统 高效蜂窝式除水器与填料膜塑成为一体，属于美国斯必克公司专利产品，其收水率比老式的半弧型收水器高出许多倍，大大降低了漂水损失，使水耗费用减少，另外这种除水器能引导空气流向风机，降低风阻，从而使能耗降低，其漂水 损失小于循环水量的0.001%。
浅谈冷却塔供冷技术
浅谈冷却塔供冷技术 摘要：冷却塔供冷，是一种不使用制冷机的供冷手段(国外称为“免费供冷”free cooling)，是指在常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当室外气象参数达到某些特定值，特别是室外湿球温度低到某个值以下时，关闭制冷机组，将流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统或工艺冷却系统供冷，满足建筑物空调需求及工艺供冷需求。 关键词冷却塔供冷内区板式换热器 随着我们经济的发展，大型厂房及大型公共建筑越来越多，各种各样的生产工艺不断涌现，大型厂房及大型建筑的内区需要常年供冷；一些耗热量较大的工艺，冬季亦需要供冷冷却；对于这些夏季仍需供冷的建筑物来说，在过渡季节和冬季利用室外的自然冷源来实现对室内的供冷，避免开启制冷机组以节省空调系统的耗电量，冷却塔供冷就是其中的方法之一。 《公共建筑节能设计标准》明确提出，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冷水。冷却塔提供空气调节冷水是指在原有常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当室外空气湿球温度达到一定条件时，可以关闭水冷式制冷机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑物所需的冷负荷。 一、冷却塔供冷，是一种不使用制冷机的供冷手段(国外称为“免费供冷”free cooling)，是指在常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当室外气象参数达到某些特定值，特别是室外湿球温度低到某个值以下时，关闭制冷机组，将流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统或工艺冷却系统供冷，满足建筑物空调需求及工艺供冷需求。 （一）冷却塔供冷系统的原理 对于一种结构已定的冷却塔而言，它的出口水温是由建筑冷负荷及室外湿球温度决定的，水可能被冷却的最低温度为当时室外空气的湿球温度。 随着过渡季和冬季的到来，室外湿球温度逐渐下降，相对湿度降低，冷却塔出口水温也随之下降。而此时，建筑冷负荷不断下降，湿负荷不断减少，适当提高冷水温度，减少其除湿能力，完全能满足空调系统舒适性的要求。若此时冷却水出口水温与空调末端所需冷水水温相吻合，就为冷却塔供冷的应用提供了可能的条件。 （二）冷却塔供冷系统的形式 冷却塔供冷按冷却水是否直接进入空调末端设备来划分可分为:冷却塔直接供冷系统和冷却塔间接供冷系统。
空调设计设备选型指南
内容： 1 水冷冷水机空调系统 ☆主要设备 （1）制冷主机（2）冷冻水泵（3）冷却水泵（4）冷却塔 （5）电子水处理仪（6）水过滤器（7）膨胀水箱 （8）末端装置（组合式空调机组、柜式空调机组、风机盘管等） 2 冷、热源的选择 1. 冷、热源系统设计选型注意的几个方面 1.1 各种冷、热源系统的能效特性 1.2 冷、热源系统的部分负荷性能 1.3 冷、热源系统的投资费用 1.4 冷、热源系统的运行费用 1.5 冷、热源系统的环境行为 2. 冷源设备选择 2.1 冷水机组的总装机容量 冷水机组的总装机容量应以正确的空调负荷计算为准，可不作任何附加，避免所选冷水机组的总装机容量偏大，造成大马拉小车或机组闲置的情况。 2.2 冷水机组台数选择 制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。 同一机房内可采用不同 类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。 为保证运转的安全可靠性，当小型工程仅设1台时，应选用调节性能优良、运行可靠的机型，如选择多台压缩机分路联控的机组，即多机头联控型机组。 2.3 冷水机组机型选择 2.3.1水冷电动压缩式冷水机组的机型宜按制冷量范围，并经过性能价格比 进行选择。 2.3.2冷水机组机型选择
电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水机组，在额定制冷工况和规定条件下，性能系数（COP）不应低于以下规 定。 2.3.3冷水机组的制冷量和耗功率 冷水机组铭牌上的制冷量和耗功率，或样本技术性能表中的制冷量和耗功率是机组名义工况下的制冷量和耗功率，只能作冷水机组初选时参考。冷水机组在设计工况或使用工况下的制冷量和耗功率应根据设计工况或使用工况（主要指冷水出水温度、冷却水进水温度）按机组变工况性能表、变工况性能曲线或变工况性能修正系数来确定。 2.4热源设备 2.4.1热源设备类型 提供空调热水的锅炉按其使用能源的不同，主要分为两大类：（1）电热水锅炉（2）燃气、燃油热水锅炉 电热水锅炉 电热水锅炉的优点是使用方便，清洁卫生，无排放物，安全，无燃烧爆炸危险，自动控制水温，可无人值守。 《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定：除了符合下列情况之一外，不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源：电力充足、供电政策支持和电价优惠地区的建筑； 以供冷为主，采暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑； 无集中供热与燃气源，用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑； 夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热电锅炉不在日间用电高峰和平段时间启用的建筑； 利用可再生能源发电地区的建筑； 内、外区合一的变风量系统中需要对局部外区进行加热的建筑.
冷却塔的基本工作原理及操作方法之欧阳歌谷创作
冷却塔的基本工作原理及操作方法 欧阳歌谷（2021.02.01） 2018-01-17 冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上 或制 冷空调中产生的废热的一种设备。工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。 一、冷却塔工作基本原理 干燥（低焓值）的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入 冷却 塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与不的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，带到目前为走蒸发潜热，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。
以圆形逆流式冷却塔的工作过程为例： 热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中 心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。 一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和 空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。 从以上分析可以看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。 当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当、 水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返
冷却塔各部件技术特性
冷却塔各部件技术特性 2.1.风筒 ?规格型号：JFB-85 ?材质:玻璃钢 ?成型工艺:模压成型 ?工作原理:风筒由下到上分为来流收缩段、风机工作段和动压回收 段三段,通过冷却塔淋水段的气流经过椭圆曲线设计的风筒来流收缩段的整理,能较好的均匀收缩过度到风机工作段,气流在风机工作段通过叶片做功被提升到动压回收段，利用气体流场均化理论设计的动压回收段对气流进行导流扩散,使出风筒气流动压损失有效降低。 ?主要尺寸：底部直径：φ=96300mm 喉部直径：φ=8600±10mm 风筒高度：H=5705mm ?技术特点： ?特点1：高效节能----控制风机叶尖到风筒内壁的间隙在国家标准范围内，有效利用叶片高效段，该风筒消除了气流脱壁现 象，缩小的涡流区，使风筒中心负压面积大幅度缩小，出风口 断面风速分布趋于均化，风筒动能回收值大于30%，节能大于 8%。 ?特点2：低阻---成型后内表面涂两遍数脂，经过整形处理保持较高的光洁度以减少阻力。
?特点3：美观使用---外表面采用含光稳定剂的美国亚什兰光滑胶衣数脂层，使风同具有优良的耐老化、抗紫外线性能，制 品表面色泽均匀，长时间使用不褪色不龟裂。 ?特点4：高强度、加强型设计---采用梯形大断面空腹加强肋，端中两处增加环向实心加强肋，片与片之间的环向加强肋采用 法兰拼接保证整体强度，筒壁采用等强度设计，抗风荷载大于 700Pa。 ?特点5：长寿命设计---风筒连接和紧固采用不锈钢件，压板采用铸铁压板，结合玻璃钢风筒本体优越的理化性能，使风筒 适合于全天侯室外工作条件，正常条件下，风筒设计使用寿命 不低于20年。 ?主要制造、检验标准： ?固化度按GB-2576-89《纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法》 ?玻璃钢硬度按GB3854-87《纤维增强塑料巴柯尔硬度试验方法》 ?树脂含量按GB/T2577-89《玻璃钢树脂含量试验方法》 ?抗拉强度按GB/T1447-83《玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法》 ?密度按GB/T1463-88《玻璃纤维增强塑料密度和相对密度试验方法》 ?弯曲强度按GB/T1449-83《玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方
冷却塔供冷技术的应用
冷却塔供冷技术的应用 随着我国城市建设的发展，大型建筑、高层建筑、超高层建筑的数量迅速增长，目前很多进深较大的建筑物均区分内、外区，这类建筑物存在着大面积的内区（无外围结构和传热负荷），内区中有人员、照明设备的散热，并常有电脑和其他具有高显热的电气设备（如传真机、复印机等）散热形成冷负荷，因此内区往往需要全年供冷以维持舒适的室内环境温度。对于除夏季仍需供冷的建筑物来说，可以在过渡季节和冬季利用室外的自然冷源来实现对室内的供冷，避免开启制冷机组以节省空调系统的耗电量，这就需要使用到冷却塔供冷技术。 2005年7月1日实施的GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》第5.4.13条明确提出，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气调节冷水。冷却塔提供空气调节冷水是指在原有常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当室外空气湿球温度达到一定条件时，可以关闭水冷式制冷机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，提供建筑物空调所需的冷负荷，这就是冷却塔供冷技术。 在本人实施的沈阳中街大悦城商场，由于内区有大量灯光照射，发热设备多，且人员流动量大，因此设计了一套在过渡季节使用的小型冷冻机组和冷却塔制冷系统，冷负荷为2100KW。本人在理解冷却塔供冷的原理，针对过渡季节和冬季的特点，讨论了冷却塔供冷技术的适用条件，提出在完善系统的基础上，增加水箱等辅助设备，防止系统运行时设备及管道内存水结冰，保证系统正常运行。 以开式冷却塔加板换器的间接冷却塔供冷系统为例，该系统的主要用能部件有冷却塔（风机）、冷却水泵、冷冻水泵、末端空气处理设备。 在原有的空调系统中增设了一个热交换器（通常会使用板式换热器）与制冷机组并联，从冷却塔来的冷却水通过板式换热器与封闭的冷冻水循环进行热交换。这样，冷却水循环与冷冻水循环是两个独立的循环，冷冻水系统和冷却水系统是隔离的，并不直接接触，从而避免了冷冻水管路被污染、腐蚀和堵塞问题。在冷却水间接供冷系统中多采用板式换热器，是因为板式换热器在中温低压的水循环中是最适用的，体积小、换热能力强，能够最小程度地减小换热温差。 值得一提的是，在系统中还需在室内增加了一个过渡水箱（不会出现冰冻现象）。这个水箱的功能是当系统停止运行后，冷却塔集水盘及冷却塔至水箱段的水会因重力全部流至该水箱内，避免室外管道存水结冰冻坏管道。当水泵再次启动时，水箱内的存水又能重复利用于系统循环。水箱的体积如何确定，下面我们来具体分析下。 水箱的体积由两部分组成，第一部分，因为冷却塔及冷却塔至水箱段内无水，水泵启动瞬间，水箱应有足够水量弥补该部分水体保证出水管的水能流经冷却塔和空管道到达水箱，使系统恢复供水与回水同步的稳定状态，此体积为V1。第二部分，水泵停止运行后，水箱应有足够空间储存冷却塔及冷却塔至水箱段管道
闭式冷却塔的工作原理
闭式冷却塔的 1）闭式冷却塔的应用范围： 1、感应加热和金属熔炼设备，如：高、中频淬火设备、中频电源和电炉、感应透热炉、保温炉等的冷却。 2、化工行业各种反应器、冷凝器循环水的冷却。 3、大型电机、柴油机、整流设备、电焊设备、液压站及连铸设备等的冷却。 4、金属压铸模具,注塑模具等大型模具类冷却。 5、工业溶液的冷却，如淬火液、电镀液等。 （2）闭式冷却塔的优点： 1、冷却介质全封闭循环，可防止杂物进入冷却管路系统和冷却介质的蒸发损耗。 2、使用软水作为冷却介质，不结垢，不堵塞管路，故障少。 3、采用风冷和喷淋水蒸发吸热双重冷却方式,冷却效率高。 4、该装置体积小，占用空间小，移动及放置方便，无需修建水池。 5、采用自动化智能控制，可根据工况要求自动变换冷却模式，操作简单可靠。 6、用途广，可直接冷却淬火液、油类、醇类等对换热器无腐蚀作用的介质，介质无损耗,成份稳定。 （3）闭式冷却塔的特点： 1、真材实料。所有零配件尤其是主要材料、设备均严格选材，精工制作，不掺杂使假。“我用心，您满意”是我们一贯的目标，保证对
每一位顾客都做到以诚相待，确保品质始终最好。持续有效运作的质量管理体系确保顾客在从原材料采购到安装调试等全过程都能得到专业品质的产品及服务。 2、散热能力强。 ①设计气象条件参照开放式冷却塔国家标准的要求设计，设计及设备选用过程中考虑必要之裕量。高标准严要求，自然造就超群的散热能力，适应更严格的气象环境和工况要求。 ②采用业界领先的设计方法和优化的换热模型，高效率、低阻力型换热器和极佳的循环喷淋系统，使换热效率得到大幅度提高，占地面积下降，塔体重量减轻。 3、操作简单。根据需要可选择调速电机以实现节能（最高可达50％），可方便的纳入自控系统，易于管理。 4、环保性好。 ①综合治理措施使振动、噪声、漂水等指标更符合环保要求。 ②采用专用低噪声风机和电机、减速机，效率高，噪声低。优化设计的塔体钢框架结构简单，稳固可靠，运行振动控制在极低范围内。高效收水器保证满足大风量的前提下能最大限度地降低飘水损失，全面符合环保要求。如选用调速电机，在夜间低速运行时，还能使噪声再降低3-5dB(A)。 5、美观耐用。结构设计科学，制作精良，占地小，外形美观，尤其适用于各类现代化企业建筑。结构件材料均使用优级不锈钢或热镀锌钢板，外观平整美观，保用十五年以上。