淺談民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)霍忠文吉林鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司吉林132001摘要:民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)具有- -些特點(diǎn)，造成冷卻水溫度降不下來(lái)，系統(tǒng)能耗大，運(yùn)轉(zhuǎn)操作不便等問(wèn)題。本文對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，淺談自己的設(shè)計(jì)體會(huì)，旨在引起大家的進(jìn)一步討論， 達(dá)到共同認(rèn)識(shí)共同提高的目的。關(guān)鍵詞:冷卻水系統(tǒng);循環(huán)水量;冷卻塔Abstract: Civil air conditioning cooling water circulation system design hassome characteristics, causing the temperature of the cooling water does notdrop down, the energy consumption of the system, and to maneuver operationproblems. Talking own design experience recurring problems in cooling watercirculation system, intended to cause all further discussion to reach a commonunderstanding of the purpose of jointly improve.Key words: cooling water system; circulating water; cooling tower中圖分類(lèi)號(hào): U664.81+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào):1引言隨著城市建設(shè)的發(fā)展，生活水平的提高以及對(duì)舒適性的要求，越來(lái)越多的公共建筑、高級(jí)住宅設(shè)置了中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)成為建筑必不可少一部分 。多年運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明,民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)相對(duì)于工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)具有一些特點(diǎn):循環(huán)水量較小，設(shè)備為定型產(chǎn)品，水質(zhì)要求較低，季節(jié)性運(yùn)轉(zhuǎn)等。加上民用建筑設(shè)計(jì)周期短，設(shè)計(jì)人員往往根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，形成定式思維，對(duì)- -些具體的細(xì)節(jié)問(wèn)題,關(guān)注不夠，造成空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)諸如停機(jī)、停泵、噪聲大、振動(dòng)大、冷卻塔虧水或溢流、冷卻水系統(tǒng)水溫降不下來(lái),系統(tǒng)能耗過(guò)大，運(yùn)轉(zhuǎn)操作不便等問(wèn)題。造成整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作，未能滿(mǎn)足建筑功能需求，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)造成不良影響。分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，除了施工、安裝、調(diào)試等原因外，還存在著設(shè)計(jì)上的缺陷。下面就結(jié)合循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)影響循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行的幾個(gè)主要因素作進(jìn)一步討論。2冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備的合理選型2.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料為保證冷卻塔的冷卻效果，必須注重氣象參數(shù)的收集，氣象 參數(shù)應(yīng)包括空氣干球溫度θ (°C)， 空氣濕球溫度τ ("C)， 大氣壓力P(104Pa)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向，風(fēng)速或風(fēng)壓，冬季最低氣溫等。根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，冷卻塔設(shè)計(jì)計(jì)算所選用的空氣干球溫度和濕球溫度,應(yīng)與所服務(wù)的空調(diào)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空氣干球溫度和濕球溫度相吻合，應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的干球溫度和濕球中國(guó)煤化工MHCNMHG2.2冷卻循環(huán)水量確定確定冷卻循環(huán)水量時(shí)，首先要清楚準(zhǔn)確地了解空調(diào)負(fù)荷及空調(diào)設(shè)備要求的冷卻循環(huán)水量,同時(shí)還要關(guān)注空調(diào)機(jī)的選型，一般可 根據(jù)制冷量(美RT),估算冷卻循環(huán)水量Q (m3/h),對(duì)于機(jī)械式制冷:離心式、螺桿式、往復(fù)式制冷機(jī)，Q=0.8RT。 對(duì)于熱力式制冷:單、雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)，Q=(1.0-1.1)RT;設(shè)計(jì)時(shí)，冷卻循環(huán)水量--般是由空調(diào)專(zhuān)業(yè)根據(jù)制冷機(jī)樣本中給出的冷卻水量提出的。需用指出的是,制冷機(jī)樣本中給出的冷卻水量往往比用負(fù)荷法計(jì)算值小，尤其是進(jìn)口機(jī),這主要是由于目前冷卻塔本身的熱工性能達(dá)不到進(jìn)口設(shè)備的要求。2.3冷卻塔選型民用建筑冷卻塔選型一般選超低噪音逆流冷卻塔,逆流塔冷卻水與空氣逆流接觸，熱交換率高，當(dāng)循環(huán)水量容積散質(zhì)系數(shù)β xv相同，填料容積比橫流式要少約20%-30%，對(duì)于大流量的循環(huán)系統(tǒng)，可以采用橫流塔，橫流塔高度比逆流塔低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，有利于建筑物立面布置和外觀(guān)要求。冷卻塔選型時(shí)應(yīng)考慮一定余地，我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)時(shí)，-般按制冷機(jī)樣本所提供的冷卻循環(huán)水量的110% 115%進(jìn)行選型。其原因主要有:①冷卻塔設(shè)計(jì)時(shí)，一-般情況下，濕球溫度為28°C，冷水溫度為32°C,出水溫度為37°C,冷水溫度與濕球溫度的差為4C,而某些制冷機(jī)參數(shù)要求，制冷機(jī)進(jìn)水溫度為30°C，對(duì)于中南地區(qū)，濕球溫度一般在27°C -29°C之間，冷卻后水溫難以達(dá)到30C。②考慮到冷卻塔布置時(shí)，受周?chē)h(huán)境影響，冷卻效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，例如:多塔布置濕空氣回流的影響，建筑物塔壁、廣告牌對(duì)氣流通暢的影響。③冷卻塔自身質(zhì)量會(huì)影響其熱工性能。目前，國(guó)產(chǎn)冷卻塔，技術(shù)含量不高，市場(chǎng)準(zhǔn)入條件較低，廠(chǎng)家生產(chǎn)規(guī)模不大，質(zhì)量難以保證，冷卻塔在運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后， 出現(xiàn)填料塌陷，配水不均等都影響到冷卻效果，在實(shí)際工程中，經(jīng)常出現(xiàn)冷卻塔出水溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)參數(shù)要求的現(xiàn)象。④降低冷卻塔出水溫度,利于制冷機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。空調(diào)制冷機(jī)組用電量很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，包括冷卻塔風(fēng)機(jī)的用電量。冷卻塔選型時(shí)適當(dāng)放大，對(duì)于制冷機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn),節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用有很大好處。3冷卻塔的集水設(shè)施冷卻塔出水的集水設(shè)施有兩種:集水塔盤(pán)和專(zhuān)用集水池(或冷卻水箱)，在設(shè)計(jì)時(shí)究竟設(shè)不設(shè)專(zhuān)用集水池，一 直存在爭(zhēng)議，有人認(rèn)為:不設(shè)專(zhuān)用集水池，循環(huán)泵可能將集水盤(pán)內(nèi)水抽空，引起系統(tǒng)進(jìn)氣，造成水泵汽蝕。另一些人認(rèn)為，冷卻塔帶集水盤(pán)其目的就是不另外再做水池，集水盤(pán)設(shè)快速補(bǔ)水管，解決水泵抽空問(wèn)題，那么是否設(shè)集水池?我們對(duì)不設(shè)集水池的系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行分析:--般冷卻塔的集水盤(pán)有效水深為300400mm,加深集水盤(pán)的有效水深為500-600m，在系統(tǒng)連續(xù)正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)水泵吸水管流速V>1.0m/s時(shí)，吸水口旋渦較深，吸水口極易吸氣。當(dāng)水泵吸水管流速V<0.6m/s 時(shí)，吸水口旋渦不致于將水抽空，也不致于使系統(tǒng)摻氣，運(yùn)行時(shí)，不斷有水量損失，同時(shí)由浮球閥自動(dòng)補(bǔ)充新水，集水盤(pán)處于最高水位。但是，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，由于冷卻塔配水管及填料上的附著水來(lái)不及補(bǔ)充至集水盤(pán)，造成集水盤(pán)水被抽空，停機(jī)時(shí)，配水管及填料上的附著水繼續(xù)進(jìn)入集水盤(pán)，這樣造成集水盤(pán)水量溢流掉。例如，對(duì)于單臺(tái)冷卻塔循環(huán)水量為500m3/h，冷卻塔直徑D=6.6m，冷卻塔配水管至出水口高度為5.1m，塔內(nèi)水流速為V=0.05m/s，經(jīng)計(jì)算在塔內(nèi)淋水時(shí)間為10。。在這殷時(shí)間內(nèi)，循環(huán)流量為14m3，- -般情況下，冷卻塔集水盤(pán)可提供8r中國(guó)煤化工K量YHCNMH G要求補(bǔ)水在1.7min內(nèi)補(bǔ)充，補(bǔ)充水管管徑只有DN50，不能在短時(shí)滿(mǎn)足補(bǔ)水要求，這樣必將造成集水盤(pán)被抽空，通常解決辦法采用快速補(bǔ)水管補(bǔ)水，快速補(bǔ)水管管徑需要DN200,流速為1.92m/s， 但是這么大的快速補(bǔ)水管，并且需要瞬時(shí)提供這么大的水量，一 般難以實(shí)現(xiàn)。冷卻塔一-般放在裙房頂或主樓屋頂，市政自來(lái)水無(wú)論從水量水壓上均難以滿(mǎn)足要求，如果采用加壓補(bǔ)水，系統(tǒng)將會(huì)變得更復(fù)雜，且操作不便，也非常不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于辦公樓、商業(yè)建筑等空調(diào)，-般為白天運(yùn)行，夜間停機(jī)，這樣必將造成每天開(kāi)機(jī)時(shí)，出現(xiàn)集水盤(pán)被抽空，停機(jī)時(shí)出現(xiàn)溢水現(xiàn)象。4結(jié)語(yǔ)總之，民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)與給排水其他系統(tǒng)一-樣， 精心設(shè)計(jì)，注重冷卻水量與空調(diào)制冷量相吻合。設(shè)計(jì)時(shí)，選擇冷卻塔應(yīng)考慮留有余量，降低制冷系統(tǒng)能耗。為了使冷卻循環(huán)水系統(tǒng)啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)運(yùn)行順利，操作簡(jiǎn)便，冷卻塔宜設(shè)專(zhuān)用集水池。合理確定供、回水管管徑，保證冷卻循環(huán)水系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而保證工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的努力和貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]GB50015- -2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社, 2003[2]GB/T50102-2003工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范[s].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社, 2003[3]核工業(yè)部第二設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二冊(cè)) [M].2版. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社[4]姜乃昌,陳錦章.水泵及水泵站[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社[5]嚴(yán)煦世,等.給水工程[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社[6]梅棋,朱玉平,魏廣宏,等.北京地鐵復(fù)八線(xiàn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造方案研究[J].都市快軌交通, 2005(5)中國(guó)煤化工YHCNMH G