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1、冷却水系统设计1、水击现象：不少工程中用离心制冷机，冷却塔与机组对应设置并联运行，水击声严重，管道振动，甚至使周围设备移动。原因：（1）并联冷却出水管路系统中的阻力差虽过大，引起存水盘中水位不等，有的水盘中已该补水，而其它水盘中可能还溢流，以致从水位低的水盘中将空气吸管网，管道系统中带有空气，引起严重的水锤，拉坏吊架，推动设备。（2）水盘的容积小，不足以容纳水泵停止时流入其中的水，而将一部分水溢流，待再次起动时，又水量不足，吸入空气造成水锤。（3）塔的水盘与泵水平距离太远，空气混入水中，进入水泵并压入管道中，产生水锤使用水泵出水管损坏，如将管固定则支架损坏。对策：（1）设计冷却塔的管路时，第一
2、条必须要记住的是水泵在任何时候必须有水充满。水池至水泵的管道必须是自流的，即水平管必须坡向水泵，流速放低，管径加大，防止泵的空化。（2）加大水池或降低水泵。（3）水泵吸入口的过滤器要经常清洗，特别是试运行期间。2、一边溢流，一边补水现象：多台并联的冷却塔，采用自动控制运行时，在冷却塔的进水管上装自动调节阀，而塔的出水管上未装。当冷却塔单台运行时，用的那台冷却塔水盘中水位上升，引起溢流，而其他不运行塔的水盘中则需补水。原因：冷却塔的进出水管道全为并联，进水管上装了自动阀门，出水管道上未装。在单台塔运转时，由于运行的塔出水少，进水多故溢流，不运行的塔进水阀关闭，但出水管连通，照样出水，所以水位下降
3、而需补水。对策：1.各出水支管上装控制阀，与进水管上的阀成对动作。2. 在各塔之间的加平衡管，并加大出水管的共用管段的管径。现象：并联的冷却塔中水位不一样高。一个冷却塔补水，而另一个冷却塔溢流，浪费严重。也可由于水位不一样高，水泵中吸入了空气，引起管路系统的失败，造成运行时，水击振很大，甚至使设备移动。（1）当几台冷却塔有大有小连在一起时，设计的塔座一样高，但塔的各部分尺寸不同而造成塔中水位不一样高。如图2.8.2-1A、B两塔，基础高度均为200mm，但A塔为300m3/h，其水盘高度为614mm；而B塔为50m3/h，水盘高度为445mm该两塔并联使用，B塔必然溢流。（2）由于冷却到水泵的
4、接管中阻力不平衡，造成塔的水盘水位不一样，一个冷却塔中要补水，而另一个冷却塔中却外溢水。现象：冷却塔集水盘中的问题（1）停泵时有水溢流，开泵时系统水击严重。原因：集水盘的容积过小，不足以接收水泵停止时打入塔中的水，而将一部分水溢流。当运行时泵会吸入空气，造成系统中水击。对策：有一工程出现了这一问题，后来将吸水的积水坑加深，并将水泵的位置降低，使空气吸不进系统，消除了水击，避免了停泵溢水。（2）另一个系统是有一个远离的水池，不进入水池时产生搅动，造成大量空气被泵吸入，产生水击，破坏水泵出口管系统。将管道固定，结果将固定架弄坏。原因：水泵吸入了空气。对策：后修改了水流入池子的流型，使变为平静的水位
5、而解决了水击问题。现象之四：水泵吸入管系统的问题。如图2.8.2-2塔的出水管返上去35m且速度很大，结果起动和运行经常产生问题。原因：水泵的吸水扬程有限，设计应当考虑。须记住水泵体内必须注满水。对策：将冷却塔的出水管改为自流至水泵，使泵的叶轮浸在水中，而且接至泵的水管要坡向水泵，且要速度小些。3、冷却水循环泵的位置不对现象：某工程地上10层，地下4层，屋面上还有塔楼3层。5层上有一计算机房，采用了水冷机组，冷却塔设在塔楼顶上，水泵设在屋面下的塔楼内，且水泵装在冷却塔的进水管上，结果循环不了，而且还产生严重振响。原因：水泵：的吸入扬程小于管网的阻力。一般来说，冷却塔的出水管最好是靠重力流入水泵
6、。冷却水泵的吸入扬程约34m米水柱。对策：将水泵由冷却塔的进水管上改到冷却塔的出水管上之后，一切就正常了，如图2.8.3-1(a)、(b)。总之，冷却塔的循环水泵在系统中的位置应设在冷凝器的前边（即将冷却水压入冷凝器中）而且水泵吸入部分的水平管不宜太长，水平管应坡向水泵吸入方向，如图2.8.3-2。现象：水泵停止后冷却水由于吸而倒流。某建筑物第二层为公室，采用了水冷整体空调器，作为夏天降温用。机组冷却水的冷却塔设置在室外地面上，停泵时经常由于倒流而跑水满地。原因：冷却塔的位置低于整体式空调器的冷凝器，停泵后管内冷却水落入塔中而造成管中真空，产生虹吸，将整个冷却系统中的水吸上而流出。对策：将冷却
7、水的顶端设一个防止真空的阀，破坏管中真空度，当水泵停止时即不再会生产虹吸现象，使水流失量达到最小，如图2.8.3-3。现象：某工程制冷机的冷却塔安装在30m高的屋顶上，地下室中设有一水池，制冷机，冷却水泵均在地下室中。冷却水泵的扬程为60m水柱，水量为300m3/h，水泵的电机容量为75KW，共3台。运行后觉得耗太大，要求改造。原因：因冷却水系统开式系统，设了地下水池。所以水泵的扬程既要满足送水高度(30m)又要克服系统阻力，即水泵的场程为管道阻力、设备阻力与提升扬程三者之和。所以水泵的动力较大，运行耗电多。如图2.8.3-6(a)。对策：改造管道，不再使用地下水池（实际上冷却塔有集水盘，没有
8、必要设水池），将冷却塔的出水管直接接到泵的吸入口，则水泵的扬可以减少到30m水柱。因为提升扬程由H变为h，而系统阻力不变。水泵的电机容量减小为40kW，运行能耗一年可节省20多元万，如图2.8.3-6(b)。4、冷却塔水位控制不好现象：多台冷却塔与机组对应设置并联运行。在实际工程中常发现塔溢水量过大，造成大量补水。原因：1）分析原因，首先是由于连接管道及阀门的阻力不平衡，冷却塔进出水均匀，出水量小的塔就会溢流，而大的塔却要进行补水。2）只在供水管上装自动阀门，则水盘中的水位在使用的那个塔中就会降低而引起溢水，但同时其他几个不同塔中水位出现补水。对策：1.设计时考虑冷却水系统的管路布置及水力平衡
9、。2.关上一对阀可以减少塔的容量与冷冻机相适应，而这种阀应为慢关式以防水击。3.在各塔之间加一根平衡管此时可以省去回水管上的控制阀。若无法接管时，可以将出水管径的联箱比接至水泵的管子管径放大几倍也可起到平衡水们的作用。有自动控制时，必须在供、回水管上都装自动阀门，两个阀门同时开，同时关。5、吸入管段堵塞现象：(1)由于过滤器脏而造成空化，水泵不能正常运转。(2)某制装置的冷却水泵起动后其出水压力上不去，无法开机。原因：1、吸水管中阻力太大，管道返上返下窝气。2、管中未冲洗干净，泥砂甚多。对策：1）将水平吸入管道的坡度改好，使其坡向水泵，取消上下返的弯头。2）及时清除污器。3）最好在塔底装一个滤
10、网。6、冷却塔设计参考（1）选型：各型冷却塔的冷能力（即x t/h）是指该塔在设计工况和气象参数条件下的名义流量。设计时应根据具体地方的气候条件及塔的服务对象确定塔的工作流量及台数，并留有适当备用系数。选用冷却塔时除应考虑其冷却效率、电耗、噪场、价格等因素外，还应根据防炎要求及环境条件优先选用阻燃的冷却塔。（2）安装位置：做初步设计时，对冷却塔的位置即应予以慎重的考虑。冷却塔的噪声较大，故其安装位置应尽量选择避免影响其他房间。与住宅及办公楼应保持一定距离，使冷却塔的噪场衰减到：白天55dB(A)，夜间45dB（A）。且不宜设置于中间的屋顶上或地上，最好放在建筑物的最高层。如图2.8.6-1。（
11、3）重量：按日本资料，冷却塔的重量，横型敏m2相当于0.8t，立型约23t左右。国产冷却塔可按样样取用。以国产BLS型低噪声冷却塔为例，列于表2.8.6-1。建筑面积(m2)制冷量(RT/h)冷却塔能力(t/h)尺 寸功率（kW）重量(kg)(塔+水)噪声dB(A)备注H10075120020800.44003001510128519620.66005002020150025000.7575010003530150025001.11000593000100125300035203.7230060.55000150150360038505.5300062100003003005200551010
12、55006220000600250252005510102550026230000900300352005510103550036250000132240031539500（4）接管：冷却塔周围的接管，应注意以下几点：1） 冷却塔的出水管必须靠重力返回水泵，不得弯上弯下。距水泵吸入口处最好能有5倍管径长度的直管段，以不影响水泵交率。2） 对几台并联工作的冷却塔，水量分配会不平衡，极易造成溢流，所以设计时要重视各冷却塔之间的管道阻力平衡，特别是塔至水泵吸入管段部分。同时在冷却塔的水池之间希望用与进水干管相同管径的均压（平衡管）连接。此外，为了使冷却塔中水位一致，出水干管应采用比进水干管大两号的集
13、合管，如图2.8.6-2。3） 几台冷却塔并联时，应按同一水位决定各塔的基础高度。7、冷却塔中防结冻的电加热器起火现象：某实验室，全年空调，用一5RT的整体式空调机，独立系统。冷却塔为玻璃 钢外壳内填PVC斜波片。为防止冬天塔中冻结，在集水盘中设电加热器，且有防止过热的温度控制。建成后第一冬，补给水被冻，加热器过热，冷却塔着火。原因：因为塔中无水，而加热器干加热，防止过热的温控未起作用。引起高温着火。对策：为防止电加热器过热引起火烧故事，在设电加热器的控制时，应当把电极棒放在水盘中，水满时才可接通电源，水不满不能接通，这就可以有效地防止电加热器干烧，如图2.8.7-1。空调系统设计失误1、系统
14、分区不当造成失败现象：某医院放射科诊疗部，冬季检查室的温度偏低，病人受不了，影响正常使用。原因：诊疗部的机械室和检查室的热负荷不同。机械室有设备发热量，所以其室温偏高，而本系统的室温控制器又正好设在机械室。故当机械室达到已定室温时，检查室为无发热设备的房间，温度尚低。但由于自控的动作，使检查室等房间的温度却维持在低于设计值的水平，影响受检查病的舒适。对策：改造的方法有二：一、将机械室与检查室的送风道分开。在给检查室送风的支管上装再热器。二、在检查室内设采暖设备。因本工程已经建成，风管设在吊顶内，改装风道比较困难，故采取了在检查室内增加采暖设备的办法。现象；某医院中心手术室空调系统。中心手术室、
15、复苏室、中心材料室等六个部门，分别设了六个空调系统。冷源为离心式制冷机组，闭式冷水系统集中供给。其中复苏室内当有病人时，其空调要求昼夜不停，但夏季时复苏室的负荷还不足制冷机的20%，在这种状态下运行，蒸发器常被冻坏，经常修理。且制冷机经常在低负荷下运行，效率低度，能耗大。原因：将使用时间不一致的系统合同一个冷源共应。且昼夜边疆使用的冷负荷部分又太少，致使夜间制冷机高节困难，最科蒸发器结冰，不能开车。对策：为了满足某个昼夜使用的小系统，应当选用小型整体(或分体)式空调机，自带冷源。为此，该工程的复苏室另加了一台整体式空调机。教训：1)分空调系统时要了解清楚各空调房间的用途，规模，工作时间，负荷变
16、化等情况。负荷特性相差较大的房间应分别设系统。2)用集中冷源还是自带冷源要从投资与经常费用综合考虑。对个别使用时间与众不同的房间，应设自带冷源的空调机。3)大中型建筑物选制冷机的容量及台数时，应大小搭配；按过渡季的最小负荷选一台小制冷机，这样既能满足部分小负荷运行的需要，又可节约能耗。现象：某电视台的空调系统除演播室外，将其他技术用房全用一套集中空调系统供给，结果室温相差太大，有的叫热，有的喊冷，冬季送热风，如中心机房已达30，而片库、资料室还不到18。同时，由于插播和大演播室的系统合在一起，结果大演播室的钢琴声在插播间中也能听到，电影机房的声音也能串到其他房间。相互干扰，影响使用。原因：各房
17、间的运行时间与设备发热量大不相同，合为一个集中空调系统，很难调到室温均匀。各房间的功能不同，有的有较高的声音，而有的又需要安静，全接在一个风管系统上，又未作未声处理，所以声音互相串通，影响效果。对策：1)在接至插播的风道内加消声器和消声弯头。2)电视台的技术用房。今后不宜做集中的低速系统，而可以用新风加风机盘管的空高方式，以达到分室控制的目的。国内外的 实践已经证明它是一种较好的空高方式。现象：有的房间冷，有的房间热，系统达不到使用要求。某电视台的播出部分，电影、录相、播出等房间室内热源相差悬殊，用了一个低速空调系统。当冬季送热风时，录相室已高达2728，导演室还不到18；夏季送冷风时，胶片室
18、已出现结露，而录相室还觉温度太高。原因：是室内冷热负荷不同，使用时间不同的房间，划在一个集中低速空系统中了，又无相应的调节手段。对策：从根本上解决的办法是将发热量相差悬殊的房间不用一个集中低速空调系统，或采取分散机组，或采用水-空气系统，即新风加风相盘管系统。在每个房间设风机盘管，而新风统一处理，集中系统供应。由风机盘管来负担室内的冷热负荷。每个房间的室温由室温调节器直接控制风机盘管的运行；新风只负担房间的换气要求，定一个固定的送风温度，以送风温度来控制新风处理箱。这种系统的实践，已收到满意的效果，但是电视台的技术用房内电器设备很多，线路密集，最怕水浸入。所以若采用风机盘管(尤其是卧式)时，应
19、特别注意凝结水盘的大小、位置及凝结水管的坡度，还有冷冻水管的保温。要确保从风机盘管系统没有任何水滴落下。2、双风机系统设计问题现象：某电视台空调，双风机低速集中系统，排风出不去，造成室内正压大。原因：双风机系统的新风管接在回风机的吸入段上，以致造成排不出风去，见图2.3.2.-1。对策：经改为这种连接法之后，调节好各个风阀的开度，即达到正常运行的要求。3、送回风管布置不好现象：空调系统风管太长分布不匀，某餐馆工程，集中空调，2间大餐厅共用一个空调系统，最远一个送风口距空调机40m，最近的只有5m，共有送风口22个。使用时末端小餐厅温度偏高，小餐厅的客人反映闷热。原因：风道较长，风口有近有远，阻
20、力不能平衡，靠送风口的百叶调节范围有限，最前边的风口已接近全关，后边的风量仍然达不到设计数值。特别是在管道上直接开了几个口，静压大，出风多，控制不了，影响到后边的送风，且用吊顶回风也是前边回去后边回不去。对策：将大小餐厅以外的风口一律关闭，使送风全部进入餐厅，再将大餐厅的部分风口调小，使送风量多送入小餐厅。最后还调不好，只好每个小餐厅加一台排气风扇，加强小餐厅的换气，温度就降下去了。现象：利用吊顶回风容易短路，某工程空调系统采用吊顶回风。空调房间的回风经各自的吊顶回风口回至吊顶内，从吊顶内集中回至空调机房。但在吊顶内不设回风管道，结果，远处房间的风回不去，大部分从近处房间回去，使室温不匀，且有
21、些相邻房间还相互串音，更严重的是靠近机房的房间噪声太大，如图2.3.3-1。原因：无回风管，远近回风量不能调节，机房总的回风口处未作消声措施。对策：吊顶回风时，在总的回风口处 (靠空调机房)，必须装一段消声器，以防机房噪声传出。房间有相互隔声要求者，应采用消声回风口。这里特别需提醒的是，利用吊顶回风时，决不能穿越防火区。经验：公共建筑中常用低速定风量空调系统，回风的方式，应视空调对象的具休情况而定。如高级宾馆的门厅大堂、舞厅，大型商场，大宴会厅，保龄球场等可采用集中回风方式。而对小商店，小餐厅、小客厅及小间的游艺室等，因其间隔多，且易改变，应采用有回风管道的均匀回风方式。使每一间隔内有良好的送
22、排风系统。吊顶回风介于集中回风与管道回风之间，实际上由于土建施工时吊顶内的墙洞堵不严实，墙不到顶等，所以不可能按理想的风量均匀回风。因而，除了在空间的房间可采用吊顶回风外，间隔墙多的小房间不宜采用集中的吊顶回风方式，因为实际上这种方式往往是靠近机房的回风口回风量大，而远处的吊顶回风口几乎不起作用。4、排气系统设计诸问题1、现象：比重大于空气的气体，排风口应上、下部都设。某医院中心化验室，为低速单风道集中空调，各化验室中使用不同的药品，其排风全部由吊顶入口排走，结果硫酸、甲醇、乙醚每日耗量维1L，而室内换气效果不好，这些药品的气味刺人眼目。原因：排气量并不少，但是吸风口均在吊顶上，下边无吸风口，
23、使溶剂蒸发出的比重大于空气的气体不能排走 ，而积存在地板附近，使室内有害气体的浓度增加。对策：修改排风管道，增加靠近地板处的排风吸入口。教训：要根据所排气体的比重，决定排风吸入口的位置。此外，排除比空气重的蒸气的管道其磨擦阻力也大，所以排风机的压力也应留有一定富裕量。排风管道应采用耐腐蚀的材料。现象：某大楼柴油发电机房在地下室，内有三台200kW风冷式柴油发电机和一台300kW水冷式柴油发电机。完工后只开两台200kW柴油发电机试车半小时，机房温度就高达60，柴油发电机就不能工作，工人也无法在机房停留。原因：原设计排风量为39000m3/h，进风量为36000m3/h。由于进、排风道过长，截面
24、过小，实际进、排风量达不到设计值，而且设计值也小。对策：地下室为封闭式建筑，用风冷式柴油发电机是不合理的。因为风冷柴油机发热量很大，一台200kW风冷式柴油发电机的发热量大约是116.3kW，三台发热量就是349kW。用通风方式来消除余热，大约需要200103m3/h，这在地下室无法实现。用风机来吹风，则风机耗电也得120kW占发电机的20%，显然不合理。所以，应从改造柴油发电机着手。为此，该工程将风冷改为水冷，尽量增加通风量。排风量改为63000m3/h，进风为47000m3/h。试车后，1小时机房温度已大为下降，达30，可以满足使用要求。2、现象：排气量不足，达不到环境条件。原因：排气合流
25、，相互干扰，造成排气量不够。几台排风机同时排入一个竖井中，风速约57m/s，排气量减少很多，如图2.3.4-1(a)。对策：针每个排风系统的排气管均直接插入排气竖井，且都弯向排出口方向；并将排风竖井的排风百叶增加为四面，加大排出口面积，如图2.3.4-1(b)。3、现象：几台排风机共用一根水平排风管，结果风压低的排风机风量显著下降。原因：不同压头的风机并联相互干扰，压头小的排不出去，风量下降。对策：将水平共用管道取消，将每个排风系统直接接到百叶上，各排各的互不干扰。分析：风机并联后之风量小于单独运行之风量。如果两台同型号风机单独时之风量为QB，联合运行之风量为QA，此时，QA2 QB,而QA=2 QC，而QC QB，即联合运转时风机风量减少QB- QC，所以设计时应考虑并联运行风量减少这一因素，尽量减少系统阻力。分析：因压出段管内压力高、故减少风量。15