淺談民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計霍忠文吉林鐵道勘察設(shè)計院有限公司吉林132001摘要:民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計時具有- -些特點，造成冷卻水溫度降不下來，系統(tǒng)能耗大，運轉(zhuǎn)操作不便等問題。本文對冷卻循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題，淺談自己的設(shè)計體會，旨在引起大家的進一步討論， 達到共同認(rèn)識共同提高的目的。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中圖分類號: U664.81+4 文獻標(biāo)識碼: A文章編號:1引言隨著城市建設(shè)的發(fā)展，生活水平的提高以及對舒適性的要求，越來越多的公共建筑、高級住宅設(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 。多年運轉(zhuǎn)實踐證明,民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)相對于工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)計具有一些特點: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)性運轉(zhuǎn)等。加上民用建筑設(shè)計周期短，設(shè)計人員往往根據(jù)以往的經(jīng)驗，形成定式思維，對- -些具體的細(xì)節(jié)問題,關(guān)注不夠，造成空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行中出現(xiàn)諸如停機、停泵、噪聲大、振動大、冷卻塔虧水或溢流、冷卻水系統(tǒng)水溫降不下來,系統(tǒng)能耗過大，運轉(zhuǎn)操作不便等問題。造成整個空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作，未能滿足建筑功能需求，對整個設(shè)計造成不良影響。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)的問題,對影響循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行的幾個主要因素作進一步討論。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)計規(guī)范》和《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》，冷卻塔設(shè)計計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小時的干球溫度和濕球中國煤化工MHCNMHG2.2冷卻循環(huán)水量確定確定冷卻循環(huán)水量時，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,同時還要關(guān)注空調(diào)機的選型，一般可 根據(jù)制冷量(美RT),估算冷卻循環(huán)水量Q (m3/h),對于機械式制冷:離心式、螺桿式、往復(fù)式制冷機，Q=0.8RT。 對于熱力式制冷:單、雙效溴化鋰吸收式制冷機，Q=(1.0-1.1)RT;設(shè)計時，冷卻循環(huán)水量--般是由空調(diào)專業(yè)根據(jù)制冷機樣本中給出的冷卻水量提出的。需用指出的是,制冷機樣本中給出的冷卻水量往往比用負(fù)荷法計算值小，尤其是進口機,這主要是由于目前冷卻塔本身的熱工性能達不到進口設(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要求。冷卻塔選型時應(yīng)考慮一定余地，我們在工程設(shè)計時，-般按制冷機樣本所提供的冷卻循環(huán)水量的110% 115%進行選型。其原因主要有:①冷卻塔設(shè)計時，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,而某些制冷機參數(shù)要求，制冷機進水溫度為30°C，對于中南地區(qū)，濕球溫度一般在27°C -29°C之間，冷卻后水溫難以達到30C。②考慮到冷卻塔布置時，受周圍環(huán)境影響，冷卻效果達不到設(shè)計要求，例如:多塔布置濕空氣回流的影響，建筑物塔壁、廣告牌對氣流通暢的影響。③冷卻塔自身質(zhì)量會影響其熱工性能。目前，國產(chǎn)冷卻塔，技術(shù)含量不高，市場準(zhǔn)入條件較低，廠家生產(chǎn)規(guī)模不大，質(zhì)量難以保證，冷卻塔在運轉(zhuǎn)一定時間后， 出現(xiàn)填料塌陷，配水不均等都影響到冷卻效果，在實際工程中，經(jīng)常出現(xiàn)冷卻塔出水溫度達不到設(shè)計參數(shù)要求的現(xiàn)象。④降低冷卻塔出水溫度,利于制冷機高效運轉(zhuǎn)?？照{(diào)制冷機組用電量很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，包括冷卻塔風(fēng)機的用電量。冷卻塔選型時適當(dāng)放大，對于制冷機高效運轉(zhuǎn),節(jié)約運轉(zhuǎn)費用有很大好處。3冷卻塔的集水設(shè)施冷卻塔出水的集水設(shè)施有兩種:集水塔盤和專用集水池(或冷卻水箱)，在設(shè)計時究竟設(shè)不設(shè)專用集水池，一 直存在爭議，有人認(rèn)為:不設(shè)專用集水池，循環(huán)泵可能將集水盤內(nèi)水抽空，引起系統(tǒng)進氣，造成水泵汽蝕。另一些人認(rèn)為，冷卻塔帶集水盤其目的就是不另外再做水池，集水盤設(shè)快速補水管，解決水泵抽空問題，那么是否設(shè)集水池?我們對不設(shè)集水池的系統(tǒng)運行進行分析:--般冷卻塔的集水盤有效水深為300400mm,加深集水盤的有效水深為500-600m，在系統(tǒng)連續(xù)正常運行時，當(dāng)水泵吸水管流速V>1.0m/s時，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，吸水口旋渦不致于將水抽空，也不致于使系統(tǒng)摻氣，運行時，不斷有水量損失，同時由浮球閥自動補充新水，集水盤處于最高水位。但是，在系統(tǒng)啟動時，由于冷卻塔配水管及填料上的附著水來不及補充至集水盤，造成集水盤水被抽空，停機時，配水管及填料上的附著水繼續(xù)進入集水盤，這樣造成集水盤水量溢流掉。例如，對于單臺冷卻塔循環(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)計算在塔內(nèi)淋水時間為10。。在這殷時間內(nèi)，循環(huán)流量為14m3，- -般情況下，冷卻塔集水盤可提供8r中國煤化工K量YHCNMH G要求補水在1.7min內(nèi)補充，補充水管管徑只有DN50，不能在短時滿足補水要求，這樣必將造成集水盤被抽空，通常解決辦法采用快速補水管補水，快速補水管管徑需要DN200,流速為1.92m/s， 但是這么大的快速補水管，并且需要瞬時提供這么大的水量，一 般難以實現(xiàn)。冷卻塔一-般放在裙房頂或主樓屋頂，市政自來水無論從水量水壓上均難以滿足要求，如果采用加壓補水，系統(tǒng)將會變得更復(fù)雜，且操作不便，也非常不經(jīng)濟。對于辦公樓、商業(yè)建筑等空調(diào)，-般為白天運行，夜間停機，這樣必將造成每天開機時，出現(xiàn)集水盤被抽空，停機時出現(xiàn)溢水現(xiàn)象。4結(jié)語總之，民用建筑空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)與給排水其他系統(tǒng)一-樣， 精心設(shè)計，注重冷卻水量與空調(diào)制冷量相吻合。設(shè)計時，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、停機時運行順利，操作簡便，冷卻塔宜設(shè)專用集水池。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)正常運行，從而保證工程的設(shè)計質(zhì)量，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的努力和貢獻。參考文獻[1]GB50015- -2003建筑給水排水設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社, 2003[2]GB/T50102-2003工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范[s].北京:中國計劃出版社, 2003[3]核工業(yè)部第二設(shè)計研究院.給水排水設(shè)計手冊(第二冊) [M].2版. 北京:中國建筑工業(yè)出版社[4]姜乃昌,陳錦章.水泵及水泵站[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社[5]嚴(yán)煦世,等.給水工程[M].北京:中國建筑工業(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)中國煤化工YHCNMH G