凉水塔类型、关键组件和安全维护问题

冷却塔是一种热交换器，它使用水和空气将热量从空调系统传递到室外环境。最常见的是，它们用于从离开冷却器的冷凝水中带走热量。冷却塔通常位于屋顶或其他室外位置。因为它们通常是看不见的，所以经常被操作和维护技术人员忽视，从而降低冷却系统的效率。本文档将帮助您采用最佳实践来高效运行和维护冷却塔。

冷却塔类型

冷却塔有两种基本类型，开放式和封闭式（有时称为直接式和间接式）。

开放式（直接）冷却塔

开放式冷却塔将冷水机组的冷凝水直接暴露在大气中。将热水喷洒到冷却塔中的填充物上以增加接触面积，并且空气通过填充物。大部分热量通过蒸发带走。蒸发后剩余的冷却水下降到集水池并返回冷却器的冷凝器。

封闭式（间接）冷却塔

封闭式冷却塔通过塔中的管道循环冷却器中的热水。在封闭塔中，冷却水不与外界空气接触。只有冷却塔内循环的水喷洒管道，风扇将空气吹过管道。这会冷却管内的冷凝水，然后再循环到冷却装置。

冷却塔的关键部件

本节介绍冷却塔的各个部件如何协同工作。

配水系统

冷凝水泵将冷冻水系统的热水送出通过分配管到达冷却塔的顶部。在开放式塔中，热水通过喷嘴喷洒到冷却塔内的传热介质（填料）上。一些塔通过加压管道为喷嘴供气；其他人使用集水盆和重力给喷嘴供水。在闭环塔中，冷凝器回路中的水流过塔中的管道，不会暴露在外部空气中。用于冷却管道的水仅在塔内循环。

在开式塔中，塔底的冷水收集盆收集通过传热介质后的冷水。冷水被泵回冷凝器以完成冷却水回路。在封闭的塔中，冷凝水在流经塔中的管道时被冷却，然后返回冷却装置。

传热介质（填充）

冷却塔利用蒸发来释放 HVAC 系统的废热。在开放塔中，来自冷凝器的热水变慢并散布在填料上。一些热水在填充区域或闭路管道上方蒸发，从而冷却水。冷却塔填料通常布置在波纹塑料板包装中或网格支撑的防溅板中。

气流

大量的空气流过传热介质有助于提高蒸发率和冷却塔的冷却能力。塔式冷却风扇产生这种气流。选择冷却塔风机尺寸和风量，以在冷凝器水温、水流量和湿球温度的设计条件下实现所需的冷却。

冷却塔可能装有螺旋桨式风扇或鼠笼式鼓风机。小型风扇可以直接连接到驱动电机，但大多数设计需要通过传动带或减速齿轮进行中间减速。风扇和驱动系统与控制系统一起运行，以控制启动/停止和速度。将变速驱动器 (VSD) 添加到风扇电机可控制风扇速度，并更精确地调节离开冷却塔时的水温。

除水器

当空气流过填充物时，小的冷却水滴被夹带并可能作为残留物或漂移物离开冷却塔。一种称为滴水消除器的设备可以去除残留的水滴。当水滴落在冷却塔顺风处的人和表面上时，冷却塔漂移变得很烦人。高效的漂移消除器几乎消除了气流中的漂移。

安全问题

水处理

冷却塔水必须定期进行化学处理，以防止有害细菌的生长，最大限度地减少腐蚀，并防止填料顶部结垢（矿床）。

维护人员

冷却塔经常放置在不稳定的位置，检查口可以放置在笨拙或暴露的位置。这会造成危险的工作环境。确保实施适当的防坠落措施和程序。此外，始终遵循上锁和挂牌安全程序。

高效运营的最佳实践

请务必查阅冷却塔制造商的手册。关于冷却塔的另一个极好的信息和标准来源是冷却技术研究所。以下是更高效地运行冷却塔的一些建议：

实施预防性维护计划：这包括定期水处理以及机械和电气系统维护。有关详细信息，请参阅下面的冷却塔维护计划。

降低离开冷却塔的水的温度：离开冷却塔的水的温度应与冷却器制造商允许进入冷凝器的水一样低。较新的冷却器通常可以承受较低的温度，以防止水从冷却塔回流。检查您的冷水机制造商的代表或手册，并将进入冷凝器的水温（与冷却塔离开的水温相同）设置得尽可能低。

同时运行冷却塔：无论有多少台冷却器在运行，水都应该流经所有冷却塔。塔扇应按要求上演。在大多数情况下，一起操作塔楼比单独攀登塔楼消耗的能量更少。这种策略特别适用于风扇上的 VSD。当风扇 VSD 达到 40% 速度（可调）时，下一个风扇启动并并行运行，两个风扇现在都以 20% 的最低速度运行。

平衡多个柱（或单个柱外壳内的单元）之间以及每个柱或单元内的水分配。水通常只从塔的一侧流下，或者一个塔的流量可能高于相邻的塔。这会增加返回冷却器的水的温度并降低塔的效率。

考虑冷凝器水重置策略：离开冷却塔的水的温度设定点应至少比周围的湿球温度高 5°F（可根据设计进行调整）。如果直接数字控制 (DDC) 系统具有湿球温度传感器，则可以自动完成此操作。否则，操作员应考虑季节性地手动调整设定值。

在启动冷却塔风机之前关闭旁通阀：确保 DDC 控制序列防止塔风机在冷却塔旁通阀完全关闭之前启动。如果旁通阀没有完全关闭，离开冷却器的热水会使流回冷却器的水短路，给压缩机增加不必要的负载。

离开塔的水的温度趋势：使用 DDC 的趋势特征来跟踪离开塔的水的温度。高于正常温度可能表明塔没有正常工作。

维护最佳实践

正在运行的冷却塔内部就像一场飓风。这种恶劣的环境需要定期检查和维护以获得最佳系统性能。

有效的水处理：有效的水处理可消除有害细菌和生物膜，并控制水垢、固体和腐蚀。放气或排污（一小部分循环水连续流入排水管以去除溶解的固体）本身不足以控制结垢和腐蚀，并且在控制生物污垢方面始终无效。始终建议使用常规化学处理程序来控制生物、结垢和腐蚀。

防止水垢沉积：当水从冷却塔蒸发时，溶解在其中的矿物质会作为水垢沉积在填料表面。水垢的形成会阻止热量从水传递到空气，从而降低填充效果。过多的水垢是水处理不充分的标志。

防止或清洁堵塞的喷嘴：积聚在水池中的藻类和沉积物以及进入冷却水的过多固体会堵塞喷嘴。这会导致水在填充物上的分布不均匀以及通过填充物的气流不均匀，从而减少蒸发。这些问题表明水处理不当和过滤器堵塞。套件取代了大口径、无堵塞设计，以取代旧的、较小的分配喷嘴或排水沟。

确保足够的空气循环：通过冷却塔的空气循环不畅会减少从水到空气的热量传递。气流不畅可能是由于塔的入口或出口或填充物中有碎屑、风扇和电机安装松动、电机和风扇对准不良、齿轮箱维护不善、风扇螺距不当、风扇叶片损坏或过多引起的振动。由于风扇性能不佳而导致的气流减少最终会导致电机或风扇故障。

确保足够的泵性能：闭环冷却塔使用泵将水输送到管道上以进行蒸发冷却。适当的水流对于最佳热传递很重要。连接松动、轴承故障、气蚀、滤网堵塞、过度振动和在设计条件之外运行会导致水流量减少、效率降低和设备过早失效。

Describe Comments Maintenance Frequency

Cooling Tower Usage/Sorting Open/Sorting Unnecessary Cooling Tower Daily

Overall Visual Inspection 完成整体目视检查以确保所有设备运行和安全系统到位 每天

风扇电机状况 通过温度或振动分析检查风扇电机状况，并每周与基线进行比较

彻底清洁吸入过滤器 清洁所有碎屑滤网 每周

操作乳液浮子开关 手动操作开关以确保正常操作 每周

振动 每周 检查电机、风扇和泵是否振动过度

检查塔结构以检查填料是否松动、连接、泄漏等。每周一次

检查皮带和皮带轮每周调整所有皮带和皮带轮

测试水样中溶解固体的适当浓度和化学成分。根据需要调整排污和化学品。每周对开放塔执行一次，每月对封闭系统执行一次。

检查润滑 确保按照制造商的建议对所有轴承进行润滑 每月

检查电机支架和风扇叶片是否过度磨损并牢固拧紧 每月

p>电机对齐对齐电机联轴器以实现有效的扭矩传递每月

每月检查除水器、百叶窗和填料的位置和构造尺寸是否正确

检查喷嘴是否堵塞确保水流过喷嘴热井 每年一次

每年清洁塔 清除塔盆、填料和喷嘴中的所有灰尘、水垢和藻类

检查轴承 检查轴承和传动带是否磨损。必要时调整、修理或更换。年度

电机状况通过温度或振动分析检查电机状况以确保长寿命

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