6.1 冷却塔

6.1.1 冷却塔类型及特点(表6.1.1)

表6.1.1  冷却塔类型及冷却特点

6.1.2 湿式冷却塔
湿式冷却塔通用名称为机械通风冷却塔(或称机械通风湿式冷却塔)，单塔冷却水量≤1000m³／h。
1 塔型
冷却塔有逆流式冷却塔和横流式冷却塔。逆流式冷却塔又有圆形和方形。冷却塔塔型选择，宜根据冷却水量、进出水温差(t₁－t₂)、逼近度(t₂－τ)、冷却水质、运行方式，及可供布置的冷却塔空间的大小和施工安装条件，通过技术经济比较后确定。在满足工艺要求的冷却水温(t₂)条件下，塔型选择宜遵循下列规定：
  1)逼近度(t₂－τ)≤4℃时，宜采用逆流式冷却塔。
  2)逼近度(t₂－τ)＞4℃时，宜对横流式或逆流式冷却塔进行比较后确定。
  3)在水温差(t₁－t₂)已定条件下，当工艺冷却水量参数变化幅度为±10％左右时，宜采用逆流式冷却塔；变化幅度为±20％左右时，宜采用横流式冷却塔。
2 技术要求
国家标准GB／T7190．1—2008中规定了玻璃钢冷却塔的技术要求，厂家应按标准中要求进行制造和检测。按判断规则进行质量验收。达不到者，示为不合格品。
  1)设计工况和技术参数(以下参数均为低温型冷却塔的参数)：
    ①标准型冷却塔的设计工况参数：设计温差△t＝5℃，进水温度t₁＝37℃，出水温度t₂＝32℃，湿球温度τ＝28℃，干球温度θ＝31.5℃，大气压力P＝99.4kPa。
    ②噪声：标准型冷却塔的噪声等级分为低噪声型和超低噪声型。其噪声指标应符合国家标准GB／T7190．1—2008中规定，见表6.1.2。
    ③制造厂家应提供根据热力资料计算的热力性能曲线，以满足用户在非标准设计工况时确定各冷却塔参数。
    ④控制冷却塔的飞溅水，既节水又减少对环境污染。
    ⑤水质要求：循环冷却水浊度一般不超过20NTU，短期允许为50NTU。同时不可含油脂、脂肪酸和有机溶剂，当判断有结垢或腐蚀倾向时，应采取必要的水质稳定措施。

表6.1.2  冷却塔的噪声指标规定值

  2)塔体结构和设备的质量应符合国家标准GB／T 7190．1—2008中所规定的要求，包括：外观造型。玻璃钢固化度。树脂含水量和弯曲强度。阻燃性能。金属构件防腐。风机与传动装置。配水系统和淋水填料的加工。
  3)工艺性能评价的主要指标
    ①冷却塔按6.1.2-1式评价其热力性能，其比值≥0.95为合格。

    ②比电耗按6.1.2-2式中计算，当α＜0.04kW•h/m³者为合格。

式中：α——风机比电耗[（kW•h）/m³]；
          N——实耗功率（kW）；
         Q——冷却水量（m³/h）。

6.1.3 闭式冷却塔
1 塔型：闭式冷却塔有逆流式闭式冷却塔和横流式闭式冷却塔。它们各有特点，前者维护方便，后者结构紧凑，设计时视工程条件选用，目前流行横流式闭式冷却塔。
2 工艺结构特点：闭式冷却塔是将湿式冷却塔和热交换器(冷却盘管)的功能集于一体的一种冷却塔型式，其工艺结构图式以横流式为例(图6.1.3)，闭式冷却塔的工艺结构，除冷却盘管外，其它设备、部件均与湿式冷却塔类同。

3 冷却盘管的技术要求
闭式冷却塔的核心部件是冷却盘管，它的结构参数变化会对换热效果和能耗产生重大影响，因此冷却盘管结构优化是产品质量的技术保证。现摘录某厂家技术规范中所列出的技术要求供参考，如选用其它厂商产品时，应核实其技术参数。
  1)冷却盘管进、出水管的接口应采用法兰连接。
  2)每组盘管的管子排列应有≮0.01的坡度。坡向应与冷却水流动方向一致，以利于管内冷却水排放。
  3)盘管内的水流速度应≮0.5m／s，空气侧迎面空气重量流速(湿工况)应≮2.5kg／(m²·s)。喷淋水密度应≮4L／(m²·s)。
  4)冷却盘管承压能力为2.8MPa。
  5)每组盘管应先经过预检和压力试验，合格后组装，冷却盘管组装后应在水中进行2.8MPa的气压试验，以确保无泄漏。
  6)盘管材质采用无缝钢管时，为了增强盘管的防腐能力，盘管应在近430℃高温的熔融纯锌槽内进行热镀锌。
  7)喷淋水浊度不应超过20NTU，不应含油、脂、脂肪酸和有机熔剂。当盘管材质为镀锌无缝钢管时，喷淋水水质还应符合表6.1.3中要求。

表6.1.3  镀锌构件对水质要求

6.1.4 选用要点
1 选用的成品玻璃钢冷却塔应符合国家产品标准《玻璃纤维增强塑料冷却塔第[部分：中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB／T 7190．1—2008中要求。
2 冷却塔的出口水温、进出门水温差和循环冷却水量，在夏季空调设计室外湿球温度下，应满足冷水机组的要求。当工程实际参数与冷却塔的标准工况不同时，应根据厂家所提供的热力特性曲线(或非标工况冷却水量选用表)对名义工况的冷却水量进行修正。
3 制造厂家所提供的热力性能曲线如采用模拟塔的试验数据整理绘制，则应根据模拟塔的试验条件与设计塔的运转条件的差异，对模拟塔的试验数据进行修正，修正系数取0.9～1.0。
4 设计湿球温度的确定：
  1)选用冷却塔时，所采用的湿球温度应为使用地历年平均不保证50h的湿球温度，并应与所服务建筑空调系统设计的湿球温度相一致。
  2)根据冷却塔位置和布置条件，如会产生湿热空气回流和干扰时，设计湿球温度宜在选定的气象条件基础上增加0.5～1.0℃。
5 设计循环冷却水量不宜超过成品冷却塔的额定水量，如循环冷却水量达不到冷却塔额定水量的80％时，应对冷却塔配水系统进行校核。
6 根据环境对噪声的要求，对于成品玻璃钢冷却塔应按GB／T 7190．1—2008的要求选用低噪声或超低噪声冷却塔(见表6.1.2-1)，对闭式冷却塔也可参照执行。
7 敞开式系统的循环水泵的扬程，应满足选用的湿式冷却塔配水系统进口水压的要求。密闭式系统的循环水泵的扬程，应满足闭式冷却塔所选用的冷却盘管水压损耗的要求。
8 无论是湿式冷却塔或闭式冷却塔，在运行中由循环水水质引起的结垢、污垢、菌藻和腐蚀问题不可忽视，宜对循环水采取水质控制。对闭式冷却塔的循环喷淋水系统，在确定水处理方案时，还应考虑塔体和冷却盘管构质对喷淋水水质要求的因素。
9 对周围气温低于0℃地区，且冬季也需要运行的空调系统，冷却塔选用及订货时应特别说明，并与制造厂家协调制订必要的防冻措施，对于闭式冷却塔，冷却盘管的防冻问题更应引起重视。
10 选用成品冷却塔时，对制造厂家给出的产品所能承受的风荷载与冷却塔所在位置的设计风压核对，必要时对冷却塔的结构进行校核。
11 玻璃钢塔体和淋水填料等材质应选用阻燃型，其性能应符合GB／T 71901—2008中要求。
12 不设冷却水箱时，应核对集水盘容积和有效水深是否满足《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定，否则应向厂家提出加大要求。
13 选用成品冷却塔时，应注意电气控制的配合和协调。
  1)塔顶避雷防护装置、指示灯及冷却塔周围照明应由设计单位统一考虑。
  2)如设计采用风机倒转作为防冻措施时，电气设计时应加设可逆磁力起动器，按钮安装在冷却塔附近，并应通知制造厂家确认。
  3)风机采用现场操作方式时，必须切断自控线路，并在控制室内有报警显示，以确保维修人员安全。
14 选用的冷却塔应有权威机构的产品性能检测和质量认证文件。
6.1.5 施工安装要点
1 冷却塔安装要求应符合国家标准GB 50243—2002和GB 50411—2007。
2 安装冷却塔时，其纵向和横向不水平度不应超过0.5‰。
3 冷却塔基础，特别是安装在屋面上的冷却塔基础，应结合屋面结构进行施工并应作好防水，浇制时应与实物或安装资料核对地脚螺栓孔位置及螺栓长度，基础面应为麻面。
4 冷却塔组装就位前，应将基础地脚螺栓孔清除干净，地脚螺栓的螺母应在固定地脚螺栓的砂浆达到设计强度75％以后方允许拧紧。
5 设置于建筑尾顶的冷却塔，应根据该建筑物防雷分类进行防雷处理，冷却塔上电气设备的外露可导电部分应可靠接地。
6 塔体拼装时螺栓应对称紧固，不得强行扭曲安装，拼装后不得漏水、漏气。
7 冷却塔安装过程小严禁塔体邻近处进行电焊或气割等明火作业，也不允许在场人员吸烟等。
8 冷却塔进、出水管及补充水管应单独设置支架，避免将管道重量传至塔体。
9 风机组装要求
  1)风机叶尖与风筒内壁径向间隙应保持均匀，其间隙为0.0075D(D为风机叶轮直径)，但最小间隙不应小于8mm。
  2)叶片安装角度应一致。
  3)风机接线盒应密封，防腐，引线须下弯，以防水汽进入盒内。
  4)检查风机转动是否平稳，声音是否正常，从塔顶往下看，叶片应顺时针旋转。
  5)试运转时，当电流超过额定电流时，应立即停机，宜控制在0.90～0.95的额定值。
  6)安装完成后用油布覆盖风机，以防杂物进入和日晒雨淋。
10 冷却塔安装完毕后，应清理管道、填料表面、配水系统、冷却盘管、集水盘等处污物及塔内杂物，并应进行系统清洗。
6.1.6 参考价格(表6.1.6)

表6.1.6  冷却塔参考价格

6.1.7 相关标准、规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB／T50392—2006。
《工业循环冷却水处理设计规范》GB 50050—2007。
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243—2002。
《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411—2007。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019—2003。
《玻璃纤维增强塑料冷却塔第1部分：中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB／T7190．1—2008。
《冷却塔验收测试规程》CECS 118：2000。