空调冷却循环水系统设计
工业循环冷却水系统设计和使用常见问题处理方法
工业循环冷却水系统设计和使用常见问题处理方法一、冷却水系统的设计在许多工业部门的生产过程中，会产生大量废热，需及时用传热介质将其转移到自然环境中，以保证生产过程正常运行。
工业循环冷却水系统就是对循环利用的废热水进行冷却和处理的系统。
它一般由循环水泵、集水池、循环水管道、冷却构筑物、生产设备中的热交换器等部分组成。
1.冷却水泵和冷却塔的设置每台冷却塔至少应该配置一台水泵，一般要考虑备用泵，以备维修之用。
一般空调冷却水系统的水泵与机组连接方式是采用压入式（对机组而言），只有在水泵的吸入段有足够的压头才能防止水汽化。
冷却塔多为开放式并配风机，使空气与冷却水强制对流，以提高空气的降温效果。
塔内装有高密度的亲水性填充材料，常用的冷却塔有逆流型和直交流型两种。
冷却水塔应设置补水管（带浮球阀），溢水管和排污管。
2.冷却水系统管径的确定一台冷水机组配置一台冷却塔和一台冷却水泵时，冷却水管路的管径可按冷却塔的进、出水口接管管径确定；一台冷却塔供几台冷水机组时，各台冷水机组的冷却水进、出水管管径与该冷水机组冷凝器冷却水接管管径相同。
冷却塔的进、出水管管径与冷却塔的进、出水口接管管径相同。
或参考以下列表选择冷却水管管径：冷却水管速算表：3.冷却水泵的选择（1）冷却水泵流量的确定冷却水泵的流量应为冷水机组冷却水量的1.1倍。
（2）冷却水泵扬程的确定冷却水泵的扬程可按下式进行计算：H=1.1*（P1+Z+P2）式中：P1——冷水机组冷凝器水压降，mH2O，可以从产品样品中查出；Z——冷却塔开式段高度Z（或冷却水提升的净高度），mH2O；P2——管道沿程损失及管件局部损失之和，mH2O。
作估算时，管路中管件局部损失可取5mH2O；沿程损失可取每100米管长约为6mH2O。
若冷却水系统供、回水管长为L（m），则冷却水泵扬程的估算值为：H=P1+Z+5+L*0.06mH2O式中符号含义同上。
4.冷却塔的选择首先根据冷却塔的安装位置的高度、周围环境对噪声的要求等，确定冷却塔的结构形式。
中央空调循环水处理方案
中央空调循环水处理方案背景介绍中央空调系统在大型商业建筑中广泛应用，其循环水作为热交换介质，在系统运行中发挥着重要作用。
然而，循环水中的各种污染物会导致系统性能下降、能耗增加，甚至引发设备损坏。
因此，中央空调循环水的有效处理显得尤为重要。
目标本文档旨在为中央空调系统的循环水处理提供一个综合、可行的方案，以确保系统的稳定运行、提高能效、延长设备寿命。
方案综述中央空调循环水处理方案主要包括以下几个方面：水质监测与分析、水处理剂选用、系统清洗、设备保护与维护。
1. 水质监测与分析水质监测是中央空调循环水处理的第一步，通过对循环水中的各项指标进行监测和分析，可以及时发现水质异常，采取相应的处理措施。
常用的水质指标包括：pH值、浊度、溶解氧、总硬度、总碱度、总氨氮等。
2. 水处理剂选用根据水质监测结果，选择适合的水处理剂是循环水处理的核心环节。
常用的水处理剂包括：缓蚀剂、杀菌剂、分散剂和凝固剂等。
不同水处理剂的选用应根据循环水质量情况和系统要求进行调整和优化。
3. 系统清洗中央空调系统在长期运行中会积累各种污垢和沉积物，这些污垢会导致系统流阻增大、热交换效果降低。
因此，定期对中央空调系统进行清洗是必要的。
清洗方法包括物理清洗和化学清洗两种，可根据具体情况选择合适的清洗方案。
物理清洗物理清洗主要通过水冲洗和高压水刷洗的方式去除管道、冷却塔和换热器表面的污垢。
清洗前要先排除循环水，然后使用清洗剂或清洗溶剂进行局部清洗。
化学清洗化学清洗是指通过添加化学清洗剂，利用化学作用将污垢和沉积物溶解、分解，从而达到清洗的目的。
通常情况下，化学清洗剂需要与循环水进行充分的混合和循环，以达到最佳清洗效果。
4. 设备保护与维护为了保护中央空调系统的设备和延长其使用寿命，需要进行定期的设备保护与维护。
具体措施包括：•定期检查设备的运行状态，及时排除故障和问题；•清洗和更换过滤器，防止堵塞；•检查和调整水流量、水压等参数，确保系统正常运行；•检查和清洗冷却塔、换热器，预防结垢和堵塞。
民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结
民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结摘要：本文结合多年的工作经验对民用空调及工业用冷却循环水系统设计做了一个简单的总结。
关键词：民用空调；工业；冷却循环水系统；设计abstract: this paper combined with years of the worked experience in the civil air conditioning and industrial use of recirculating cooling water system design made a brief summary.keywords: civil air conditioning; industry; cooling water circulating system; design中图分类号：u664.81+4 文献标识码：a文章编号：1冷却塔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。
其工作的基本原理是：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，一方面由于空气与水的直接传热，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，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。
2冷却塔分类与工作原理2.1冷却塔的分类一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。
二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。
四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
空调冷却循环水系统设计施工若干问题的探讨
近年新开发 出无 风机冷 却塔 ， 利用 循环 冷却水 泵 的压力 ， 用 大型 中央空调系统 ， 空调工 程的电能耗量 （ 采用 电制冷方案 ） 特制 的喷管将循环 冷却水 喷出 ， 出的水 与空气充 分接 触 ， 喷 在接 约 占该建筑总耗 电量 的 ４ Ｏ％～５ Ｏ％ ， 调水泵 的耗 电量又 占 而空
维普资讯
第３ 卷 第５ ２ 期
２００６年 ３月
Hale Waihona Puke 山 西 建 筑 Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ 兀 瓜 Ｅ
Ｖｏ． ２ Ｎ ． ｉ ｏ５ ３
Ｍａ． ２０ ｒ ０６
・ １５ ・ ７
文章编号 ：０ ９６２ ｛０ ６ ０ —１５０ １０ — ５ ２ ０ ｝５０ ７ — ８ ２
１ 冷却循环水系统
湿球温度相差 １℃ ， 型相差 ５ ｌ ｈ 塔 ０ｎ３ 。室外干湿球 温度 的选取 ： ／
使废热散人大气 ， 降低冷却水温度， 形成冷却循环。 塔的布置受到周围高大建筑对气流的阻挡 ， 设计时必须考虑加大 因此 ， 冷却水 、 冷却塔 、 冷却水泵 都是冷却循环水 系统 中的重 风机功率， 增加通风量， 增强蒸发散热来达到冷却效果。风机功 要组成部分， 冷却水量、 冷却水质、 设备选型设计将直接影响到冷 率与冷却塔布置位置关系的修正系数 Ｋ１］ ¨。另外设备运行的前 １ 却循环水系统的正常运行， 也直接影响到整个空调工程的运行质 期效果良好， 但运行几年后 ， 由于塔体 内填料破损或是填料上结 量。下面主要对冷却循 环水 系统 中设备 的选择 和计算 以及水 质 垢 ， 使接 触面积减少 ， 响散热 效果。设计计 算时需考 虑修正 系 影
流塔具有噪音低 、 外形美 观 、 重量 轻等优点 。近几 年， 由于放 置冷
中央空调循环水处理方案
中央空调循环水处理方案时间：2008年4月9日一、概述中央空调循环水系统一般分为三部分，即循环水系统、冷冻水系统、采暖水系统。
循环冷却水多为开式，冷冻水与采暖水为封闭式；目前，高层建筑或封闭式厂方的冷冻水与采暖水多为同一系统，在夏季走冷冻水，在冬季走采暖水。
这三套循环水系统各有特点，但存在同一问题：结垢、腐蚀和生物粘泥，如不进行适当的处理，势必会引起管道堵塞，腐蚀泄漏、传热效率大为降低等一系列问题，影响整个空调系统的正常工作。
多年来，我们对中央空调用水情况作了广泛的调查，综合起来看现中央空调水系统的用水分为三类，即未经过任何处理的自来水、软化水和去离子水。
水中对设备主要产生影响的因素分别为碱度、PH值、Cl-、氧含量等。
自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蚀的罪魁祸首。
在自来水中这两种危害同时存在，只是由于水质差异，危害的主副性有所区别；相对腐蚀而言，结垢性离子Ca2+、Mg2+、碱度为保护性离子，软化水正是由于去除了这些离子，增加了Na+、Cl-等腐蚀性离子，从而加重了设备的腐蚀，所以说软化水虽然避免了结垢问题，却加重了腐蚀，这种现象会随着时间推移而显露出来。
如大港开发区某空调系统一年就出现腐蚀穿孔现象，可见软化水腐蚀性的强弱。
去离子水相对地说即去除了结垢因素，也去除了腐蚀因素，但实际上并非如此，同样，去离子水中虽然不存在结垢性离子和腐蚀性离子，但却并未除去水中的溶解氧，初始时，腐蚀速度较慢，有一个逐渐加速过程，最终会导致同前两种水一样的红水现象（封闭式系统）。
空调水处理的必要性主要有以下三点，其一是延长管线和设备的使用寿命。
如果在主要管线和设备上发生的泄露时，或在敷设管道上发生了泄露时，更换维修，不但要花费较大的费用，而且，在实施时存在着许多困难。
空调系统水处理的必要性就在于使管线和设备达到设计的使用寿命。
下表中数据可说明水处理的重要性；其二是节能。
循环水冷却系统及优势说明介绍
循环水冷却系统及优势说明介绍循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。
密闭式循环水冷却系统中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触。
敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。
该水处理设备技术广泛用于化肥、石油化工、冶金、发电、采油、炼油轻工、集中供热、中央空调等领域。
敞开式循环水冷却系统可分为以下3类：1. 压力回流式循环冷却系统此种循环水系统一般水质不受污染，仅补充在循环使用过程中损失的较少水量。
补充水可流入冷水池，也可流入冷却构筑物下部。
冷水池也可设在冷却塔下面，与集水池合并。
2. 重力回流式循环水冷却系统此系统中，冷却塔的位置高于生产车间或制冷设备，经冷却塔冷却的水，以重力流流入生产车间或制冷设备，进冷却塔的热水由循环水泵提升。
3. 需要经处理的循环水冷却系统从生产车间或制冷设备出来的热水需设置净化或水质稳定处理构筑物进行处理，处理后的热水再流入热水池，经热水泵提升送入冷却塔冷却。
冷水泵再从冷水池抽水送入生产车间或制冷设备。
此系统水经二次提升，多数为压力回流式。
在有条件的情况下，也可布置成重力回流式，以减少面积和设备，节省能耗。
净化或水质稳定处理构筑物宜设在生产车间(或制冷设备)与热水池之间，优点是：(1)能冷却热量，降低水温;(2)水温高，有利于提高处理效果和节省药剂;(3)避免后置设备和构筑物的污染。
冷却塔尽可能布置在高处，如屋顶、平台、泵房屋顶及水池上面等，并在周围无建筑物阻挡。
这样，通风条件好，有利于提高水的冷却效果。
中央空调水循环原理
中央空调水循环原理
中央空调的水循环原理是通过一系列的管道、泵和阀门来实现热量的传递和控制。
具体的水循环过程如下：
1. 冷却水循环：冷却水从中央空调机组中流出，经过冷冻水泵进入冷却塔。
2. 冷却塔：冷却塔是一个用于散热的设备，冷却水在塔内与空气进行热交换，使冷却水的温度降低。
3. 冷却水回流：冷却水从冷却塔排出后，经过冷却水回流泵，再次回到中央空调机组，继续循环使用。
4. 蒸发器：在中央空调机组内，冷却水经过蒸发器与蒸发器内的冷媒进行热交换，将空气中的热量吸收。
5. 冷媒回流：冷媒经过蒸发后变为气态，通过冷凝水泵进入冷凝器。
6. 冷凝器：冷凝器是一个热交换设备，冷媒在冷凝器内与冷却水进行热交换，将热量传递给冷却水。
7. 冷凝水回流：冷凝水从冷凝器排出后，通过冷凝水回流泵回流到中央空调机组，继续循环使用。
通过这样的水循环过程，中央空调系统能够循环利用冷却水，不断地吸收和释放热量，从而实现空调效果。
同时，通过控制冷却水的流量和温度，可以调节室内空气的温度和湿度，以满足不同的舒适需求。
空调水系统资料
空调水系统的工艺流程
• 空调水系统包括： 1、冷媒水系统（空调水系统）
2、冷却水系统 3、冷凝水系统
1-水冷冷水机组 2-锅炉 3-冷冻水泵 4-热水泵 5-冷却水泵 6-冷却塔 7-分水器 8-集水器 9-压差控制阀 10-空调设备 11-自动排气阀 12-膨胀水箱 13-阀门
水系统的分类
水系统的分类 水系统的分区 设计内容 设计原则 冷冻水系统 冷却水系统 冷凝水系统
五、单式泵和复式泵
空调水系统的形式
五、一次泵和二次泵系统 按有否两组(台)泵串联工作来划分。 1、一次泵系统 又称为一级泵系统、单级泵系统、单式泵系
统。 这种系统的冷、热源侧和负荷侧共用一组(台)
优点
既可以同时满足各个房间不同
的供冷和供暖要求，还可以满 足同一房间供冷和供暖能随时 转换的要求。
解决了三管制系统存在的回水
管混合热损失等问题。
四管制系统
空调水系统的形式
四管制系统的主要缺点
管道多； 占用空间大； 水管线路复杂； 初投资较高。
使用场合
通常只是在一些同一时间有的房间要供冷，有的房间 却要供暖这种要求很高，且投资允许的高级宾馆或酒 店有少量使用。
水泵。 特点：单式泵系统简单，初投资省。但是不
能调节系统流量，在低负荷时不能减少系统 流量以节约能耗。常用于小型建筑物的空调 系统中，不能适应供水半径相差悬殊的大型 建筑物的空调系统中。
空调水系统的形式
2、二次泵系统
又称为二级泵系统、双级 泵系统、复式泵系统。
该系统在冷热源侧和负荷 侧各设置了一组(台)水泵， 整个系统可看成由两个环 路组成 一个是由集水器、 一次泵、冷热源、分水器、 旁通管形成的一次环路， 该环路负责冷热水的制备。
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空调冷却循环水系统设计
民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统，设计具有一些特点：循环水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等。
加上民用建筑设计周期短，设计人员往往根据以往的经验，形成定式思维，对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题。
该文针对冷却循环水系统经常出现的问题，谈谈自己的设计体会，旨在引起大家的进一步讨论，达到共同认识共同提高的目的。
一、冷却循环水系统设备的合理选型
1．设计基础资料
为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集，气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(104Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。
根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。
2、冷却循环水量确定
确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q(m3/h)，对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q= 0.8RT。
对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0~1.1)RT ；设计时，冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出
的。
需用指出的是，制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小，尤其是进口机，这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。
3、冷却塔选型
民用建筑冷却塔选型一般选超低噪音逆流冷却塔，逆流塔冷却水与空气逆流接触，热交换率高，当循环水量容积散质系数βxv相同，填料容积比横流式要少约20%~30%，对于大流量的循环系统，可以采用横流塔，横流塔高度比逆流塔低，结构稳定性好，有利于建筑物立面布置和外观要求。
冷却塔选型时应考虑一定余地，我们在工程设计时，一般按制冷机样本所提供的冷却循环水量的110%~115%进行选型。
其原因主要有：①冷却塔设计时，湿球温度为28℃，冷水温度为32℃,出水温度为37℃,冷水温度与湿球温度的差为4℃,而某些制冷机参数要求，制冷机进水温度为30℃,对于中南地区，湿球温度一般在27℃~29℃之间，冷却后水温难以达到30℃。
②考虑到冷却塔布置时，受周围环境影响，冷却效果达不到设计要求，例如：多塔布置湿空气回流的影响，建筑物塔壁、广告牌对气流通畅的影响。
③冷却塔自身质量会影响其热工性能。
目前，国产冷却塔，技术含量不高，市场准入条件较低，厂家生产规模不大，质量难以保证，冷却塔在运转一定时间后，出现填料塌陷，配水不均等都影响到冷却效果，在实际工程中，经常出现冷却塔出水温度达不到设计参数要求的现象。
④降低冷却塔出水温度，利于制冷机高效运转。
空调制冷机组用电量很大，远远高于冷却循环水系统，包括冷却塔风机的用电量。
冷却塔选型时适当放大，对于制冷机高效运转，节约运转费用有很大好处。
二、冷却塔的集水设施
冷却塔出水的集水设施有两种：集水塔盘和专
用集水池（或冷却水箱），在设计时究竟设不设专
用集水池，一直存在争议，有人认为：不设专用集
水池，循环泵可能将集水盘内水抽空，引起系统进
气，造成水泵汽蚀。
另一些人认为，冷却塔带集水
盘其目的就是不另外再做水池，集水盘设快速补水
管，解决水泵抽空问题，那么是否设集水池？我们
对不设集水池的系统运行进行分析：一般冷却塔的集水盘有效水深为300~400mm,加深集水盘的有效水深为500`600m，在系统连续正常运行时，当水泵吸水管流速V>1.0m/s时，吸水口旋涡较深，吸水口极易吸气。
当水泵吸水管流速V<0.6m /s时，吸水口旋涡不致于将水抽空，也不致于使系统掺气，运行时，不断有水量损失，同时由浮球阀自动补充新水，集水盘处于最高水位。
但是，在系统启动时，由于冷却塔配水管及填料上的附着水来不及补充至集水盘，造成集水盘水被抽空，停机时，配水管及填料上的附着水继续进入集水盘，这样造成集水盘水量溢流掉。
例如，对于单台冷却塔循环水量为500m3/h，冷却塔直径D=6.6m，冷却塔配水管至出水口高度为5.1m，塔内水流速为V=0.05m/s，经计算在塔内淋水时间为102s，在这段时间内，循环流量为14m3，一般情况下，冷却塔集水盘可提供8m3调节水量，其余6m3水量要求补水在1.7min内补充，补充水管管径只有DN50，不能在短时满足补水要求，这样必将造成集水盘被抽空，通常解决办法采用快速补水管补水，快速补水管管径需要DN200，流速为1.92m /s，但是这么大的快速补水管，并且需要瞬时提供这么大的水量，一般难以实现。
冷却塔一般放
在裙房顶或主楼屋顶，市政自来水无论从水量水压上均难以满足要求，如果采用加压补水，系统将会变得更复杂，且操作不便，也非常不经济。
对于办公楼、商业建筑等空调，一般为白天运行，夜间停机，这样必将造成每天开机时，出现集水盘被抽空，停机时出现溢水现象。
因此，根据上述分析及使用单位的反馈意见，我们在设计时，除一些小型塔采用加深水盘外，均另设集水池。
集水池做法如图
1 。
三、循环冷却水系统的水质处理
对于开式冷却循环水系统，冷却水吸收热量后，与空气接触， CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题：腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。
如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。
因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分必要的。
目前，对冷却循环水进行处理分为物理法和化学法两种。
物理法主要采用：静电水处理仪，电子水处理器，内磁式水处理器进行处理。
对于民用建筑空调冷却循环水系统，循环水量不大，一般采用物理法。
物理法处理设备简单，便于操作、运行费用低，并且具有除垢、缓蚀、灭藻综合作用。
但是，如果选用、安装不当或者维护跟不上，其效果将大大降低。
表1各种水处理器适应条件
由于三种处理器内部结构不同，其使用条件也不一样，静电除垢仪的阳极耐磨损、不沾附，可以用于水质总硬度较高的系统，电子水处理器发射极（阳极）表面的保护膜易被磨损，易粘附污物，只能用于低硬度的清水系统。
对于循环水系统而言，这里提的硬度是指系统的循环水硬度，而不是补充水硬度。
内磁式水处理器适用水质的指标是含盐量，一般情况下，自来水的总含盐量不会超过100 0mg/l，作为循环水的含盐量，也不会超过3000mg/l。
无论是静电除垢仪、电子水处理器、还是内磁式水处理器，一般只适用于产生碳酸盐垢型的水质，当水中的主要结垢成份是硅酸盐垢时，不宜使用。
静电水处理仪和电子水处理器一般均需垂直安装，进水口在下，出水口在上。
为了避免在壳体内产生泥沙或杂物的淤积，不可水平安装。
内磁式水处理器则不然，可任意角度安装。
这两种设备距较大容量电器(>20KW)的最小间距为5~6m，如无法满足时，则应在中间设置屏蔽和接地装置。
内磁式水处理器已考虑了磁屏蔽问题，因此不受用电设备限制。
要保证静电除垢仪和电子水处理器的处理效果，在水通过设备时，必须有一定的停留时间，并且当实际使用水量在设备的额定处理水量的20%~30%范围内上下浮动时，一般不影响处理效果。
因此，该两种设备可装在两台并联水泵或换热器等的出水干管上，但当循环水和补充水分开流入系统时，则在循环水和补充水管道上需分别设置静电水处理仪和电子水处理器。
内磁式水处理器产生防除垢作用是基于通过他的水在垂直方向切割了磁力线，对流过它的水有一个流速要求，最慢不能低于1.5m/s，且流速越快越好。
故在选内磁式水处理器时，一定要在设备的流量范围内选，不要选过大规格的设
备，在具体使用场合，不要两台、三台水泵或加热器合用一台内磁式水处理器，以防在每台水泵或水加热器单独使用时，设备内因流速达不到。