冷卻塔的節(jié)水技術(shù)

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冷卻塔的節(jié)水技術(shù)

張?zhí)鹛?br/>（杭州新菱人工環(huán)境科技有限公司，杭州 310012）

本文簡(jiǎn)要介紹了空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)水冷卻技術(shù)，介紹了冷卻技術(shù)涉及的三方面問(wèn)題和解決方案：冷卻水的水處理、噴淋和集水管路（含平衡管）設(shè)計(jì)、水的消耗控制。

冷卻塔技術(shù)；空調(diào)；處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.186

節(jié)水冷卻技術(shù)涉及到三個(gè)方面的問(wèn)題：

1　冷卻水的水處理

冷卻塔的水處理必須采用適當(dāng)?shù)乃幚矸绞?。在許多情況下，采用簡(jiǎn)單的適量放空或定時(shí)放空排放裝置就足以控制結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象。采用生物殺滅劑（消毒殺菌劑）即可控制生物性的污染物。旁流自動(dòng)反沖洗砂濾器主要用于去除水中的懸浮物，這種物理方法不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。不論采用何種水處理方式，循環(huán)水的PH值和處理方法必須與冷卻塔的制造材質(zhì)兼容。對(duì)于采取鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)的冷卻塔，不推薦采用將藥物整批注入的方式，慎用自動(dòng)加藥設(shè)備。

2　噴淋和集水管路（含平衡管）設(shè)計(jì)

合理的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)能避免運(yùn)行時(shí)不平衡滿(mǎn)溢和停泵泄水（啟泵補(bǔ)水）；

運(yùn)行時(shí)水位不平衡滿(mǎn)溢主要是冷卻塔進(jìn)出水閥門(mén)開(kāi)度、水壓不等造成，加大集水盤(pán)、設(shè)置平衡管或平衡水箱的方式都是有效的。平衡管主要通過(guò)塔間水位差壓的作用補(bǔ)充塔間進(jìn)出水量的不平衡；通常，平衡管的設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)偏安全選取管徑。設(shè)計(jì)平衡管時(shí)考慮冷卻塔及平衡水箱儲(chǔ)水量的同時(shí)還要考慮集水深度、出水方式（底出水或水平出水）及配置那種防漩渦裝置，平衡管的工作壓差受限于集水深度和允許的水位下限。減少冷卻塔模塊單元數(shù)量、避免多列遠(yuǎn)距布置能縮短集水盤(pán)水平距離，能有效減少平衡管需平衡的水流量，降低塔間水位差避免運(yùn)行時(shí)水位不平衡滿(mǎn)溢。盡量采用冷卻水管并聯(lián)系統(tǒng)，可方便日常運(yùn)行時(shí)對(duì)部分停止運(yùn)行的塔組進(jìn)行維護(hù)清洗工作。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，合理布置管路時(shí)，冷卻塔集水量在循環(huán)水量20-30S時(shí)能避免在水泵啟動(dòng)時(shí)抽空；橫流塔內(nèi)水回流需增加集水量約20%的回流存水量，逆流塔內(nèi)水回流需增加約10%的回流存水量；塔外高位管路水回流和運(yùn)行時(shí)集水盤(pán)水位存在高差等因素需考慮更多的適當(dāng)余量；最大設(shè)計(jì)存水量（至滿(mǎn)溢水位）達(dá)≥循環(huán)水量50S時(shí)是合理也足夠的。

3　水的消耗控制

冷卻塔水的消耗主要有五個(gè)部分—蒸發(fā)量，適量放空（水質(zhì)保持），清洗排污，出風(fēng)口飄水損失和進(jìn)風(fēng)口飛濺損失，運(yùn)行滿(mǎn)溢和停泵泄水蒸發(fā)量是正常消耗；蒸發(fā)量約為冷卻水量的0.83%（國(guó)標(biāo)工況）；干球溫度升高時(shí)水的蒸發(fā)量加大，如40℃時(shí)，達(dá)1%；如42℃時(shí)，達(dá)1.1%；此部分水消耗是冷卻塔為滿(mǎn)足熱力性能（冷效）的正常消耗，達(dá)不到蒸發(fā)量的冷卻塔是冷效不夠的冷卻塔！飄水率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從風(fēng)筒飄出的水量與進(jìn)塔水流量之比；出風(fēng)口飄水損失和進(jìn)風(fēng)口飛濺損失對(duì)冷卻塔運(yùn)行周邊環(huán)境環(huán)保影響大；飄水率成為衡量一臺(tái)冷卻水塔技術(shù)性能的重要指標(biāo)之一被廣泛重視；飄水損失/飄水率控制在冷卻水量的0.015%以下（國(guó)標(biāo)要求），優(yōu)質(zhì)的冷卻塔飄水損失≤0.001%；減少出風(fēng)口飄水需合理設(shè)置收水裝置和降低風(fēng)速；進(jìn)風(fēng)口飛濺損失指水滴落在填料上時(shí)飛濺到冷卻外的損耗部分。進(jìn)風(fēng)口飛濺出的水影響運(yùn)行環(huán)境，縮短周?chē)O(shè)備和管路的使用壽命；減少進(jìn)風(fēng)口飛濺損失需合理設(shè)置導(dǎo)風(fēng)百葉裝置；適量放空（水質(zhì)保持）、清洗排污可以通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)手段減少；為了保證冷卻水的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求，允許冷卻水有一定比例的放空量，以便補(bǔ)充更新。通常，按補(bǔ)充水的三倍濃度，放空量建議控制在冷卻水總量的0.3%左右，亦可由用戶(hù)根據(jù)環(huán)保技術(shù)規(guī)范自行確定放空量。

這里，簡(jiǎn)要介紹當(dāng)前國(guó)際制冷空調(diào)界十分關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，即冷卻水中的肺親和性菌。肺親和性菌（退伍軍人病菌、軍團(tuán)菌）是一種病原細(xì)菌，其感染癥狀早在1942年就被列為不明原因的疾病而報(bào)道過(guò)，但引起人們十分震驚則是70年代中期的一次會(huì)議發(fā)生的嚴(yán)重死亡事件。1976年7月至8月間，美國(guó)費(fèi)城飯店召開(kāi)退伍軍人會(huì)，到會(huì)者許多人發(fā)生原因不明的急性肺炎，死亡率達(dá)15.8%，因此后來(lái)便稱(chēng)之為《肺炎型退伍軍人病》。經(jīng)研究證實(shí)，這種病菌的生成、繁殖及傳播與空調(diào)設(shè)備（包括冷卻水塔）有關(guān)。原來(lái)，肺親和性菌是一種在各種環(huán)境下均可發(fā)現(xiàn)且分布極廣的士壤菌，廣泛分布于自然界的土壤和水中。之所以易在水塔的循環(huán)水中生成和繁殖，估計(jì)是由于水中的多種成份經(jīng)不斷濃縮又成為各種微生物滋生的營(yíng)養(yǎng)液。雖然目前尚未弄明白這種細(xì)菌什么條件下侵入及什么條件對(duì)其滋生最有利，但無(wú)疑地，水塔中循環(huán)水的水溫（約20—32℃）周?chē)睗竦沫h(huán)境以及不斷濃縮而形成的營(yíng)養(yǎng)液，都為肺親和性菌繁殖提供了條件，這種細(xì)菌在冷卻塔運(yùn)行時(shí)隨水飄出而進(jìn)入大氣中，如被人們吸入，便易被感染。

基于上述，除非不準(zhǔn)用冷卻水塔，否則肺新和性菌侵入冷卻水中并隨水飄出而進(jìn)入大氣中是可能的，且又是難于避免的，可是，由于冷卻水塔具有空冷式冷卻設(shè)備所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，在以前、現(xiàn)在乃至將來(lái)，它的廣泛應(yīng)用，已是人們所接受的事實(shí)，問(wèn)題的關(guān)鍵是如何采取積極的有效的措施，來(lái)抑制肺親和性菌的滋生和繁殖。綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)介紹的方法，大致如下：1）定期于冷卻塔循環(huán)水中投放消毒（殺菌）劑。2）冷卻塔應(yīng)定期檢查水質(zhì)，定期清洗和換水；要降低冷卻水營(yíng)養(yǎng)化程度需提供較大比例的補(bǔ)充水，做好定期清洗并配合連續(xù)溢流（高頻率使用時(shí)）和定期放空集水盤(pán)內(nèi)的水（低頻率使用時(shí)，可結(jié)合清洗工作部分停機(jī)放空）是有效可行的方法，定期放空會(huì)更節(jié)水一些。連續(xù)溢流是簡(jiǎn)便的，但也是浪費(fèi)水的運(yùn)行管理方法。提高濃縮倍數(shù)能節(jié)水，但要考慮水中雜質(zhì)和冷卻效率。TDS-水中溶解的總固體含量，不同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同；不同地區(qū)的水質(zhì)也不同；適量放空量的控制除水質(zhì)外還需考慮周?chē)諝猸h(huán)境等因素。

綜合來(lái)說(shuō)，我們建議補(bǔ)水管路按循環(huán)水量的1.1%設(shè)計(jì)，視水質(zhì)情況調(diào)整；實(shí)際運(yùn)行時(shí)，水的消耗是隨負(fù)荷大小、環(huán)境、管理狀態(tài)變化的，在部分負(fù)荷時(shí)，用水量將減少。

［1］閆杰，孫青.冷卻塔控制策略［J］.智能建筑，2010（05）.

［2］陳祖銘，林琳.空調(diào)冷卻塔降噪設(shè)計(jì)技術(shù)探討［J］.制冷，2009（02）.

張?zhí)鹛穑?980-），女，浙江紹興人，研究方向：冷卻塔技術(shù)。