萬級無塵車間空調(diào)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前常用的冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式是冷卻塔設(shè)在萬級無塵車間的屋頂上，空調(diào)冷凍站設(shè)在萬級無塵車間的底層或地下室。水從冷卻塔的集水槽出來后，直接進(jìn)入冷水機(jī)組而不設(shè)水箱。當(dāng)空調(diào)冷卻水系統(tǒng)僅在夏季使用時(shí)，該系統(tǒng)是合理的，它運(yùn)行管理方便，可以減小循環(huán)水泵的揚(yáng)程，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

1.萬級無塵車間冷卻塔的選擇和設(shè)置

(1)冷卻塔的選擇

空調(diào)中常用的逆流式水膜型填充物冷卻塔的熱工計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，表示其熱工特性的重要參數(shù)是以焓為基準(zhǔn)的總?cè)莘e傳熱系數(shù)，它與填充料的材質(zhì)特性、冷卻塔的結(jié)構(gòu)形式、淋水密度、水氣比、塔斷面風(fēng)速等許多因素有關(guān)。因此在工程中使用時(shí)，一般都按市售產(chǎn)品的樣本提供的熱工性能數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。

冷卻塔的選擇要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、冷卻水進(jìn)出口溫差及處理的循環(huán)水量，按冷卻塔選用曲線或冷卻塔選用水量表來選用。一定要注意不可直接按冷卻塔給出的冷卻水量選用。其循環(huán)水量為：

W=kcQ₀/c(t_w2-t_w1)×3.6

式中W---循環(huán)水量，t/h；

k---系數(shù)，與制冷機(jī)的型式有關(guān)。對于壓縮式制冷機(jī)，取制冷機(jī)負(fù)荷的1.3倍左右；對于吸收式制冷機(jī)，取制冷機(jī)負(fù)荷的2.5倍左右；

Q₀---制冷機(jī)的制冷量，kW；

c---水的比熱容，kJ/(kg·℃)。常溫時(shí)，c=4.1868kJ/(kg·℃)；

kQ₀---冷凝器的熱負(fù)荷，kW；

t _w1、t _w2---冷卻水進(jìn)、出口水溫，℃。對于壓縮式制冷機(jī)，取4~5℃；對于吸收式制冷機(jī)，取6~9℃。

然后根據(jù)W值從產(chǎn)品樣本選擇型號和規(guī)格。當(dāng)設(shè)計(jì)條件與制造廠提供的產(chǎn)品性能表所列條件不同時(shí)，應(yīng)考慮按設(shè)計(jì)條件予以修正。

在冷卻塔型號規(guī)格選定時(shí)，尚需復(fù)核所選冷卻塔的結(jié)構(gòu)尺寸是否適合現(xiàn)場的安裝條件，要根據(jù)冷卻塔的運(yùn)行重量核算冷卻塔安裝位置的樓板結(jié)構(gòu)的承受能力；同時(shí)要重視所選冷卻塔在運(yùn)行時(shí)的噪聲水平，使其滿足環(huán)境噪聲要求；選擇理想的冷卻塔還要重視它的能耗指標(biāo)和價(jià)格，對于多臺冷卻塔并聯(lián)運(yùn)行，各臺冷卻塔之間應(yīng)設(shè)平衡管。水泵與冷卻塔一一對應(yīng)，每臺冷卻塔供回水管之間設(shè)旁通管以便相互備用。中凈環(huán)球凈化可提供無塵車間、凈化工程的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

(2)冷卻塔的設(shè)置

冷卻塔設(shè)置時(shí)宜采用相同型號，其臺數(shù)與冷水機(jī)組的臺數(shù)相同，不設(shè)置備用冷卻塔，即“一塔對一機(jī)”的方式。冷卻塔的設(shè)置位置一般應(yīng)放在通風(fēng)良好的室外。在布置時(shí)首先要保證其排風(fēng)口上方無遮擋物，避免排出的熱風(fēng)被遮擋而由進(jìn)風(fēng)口重新吸入，影響冷卻效果。在進(jìn)風(fēng)口周圍，至少應(yīng)有1m以上的凈空，以保證進(jìn)風(fēng)氣流不受影響，且進(jìn)風(fēng)口處不應(yīng)有大量的高濕熱空氣的排氣口。冷卻塔大都采用玻璃鋼制造，難以達(dá)到非燃要求，因此要求消防排煙風(fēng)口必須遠(yuǎn)離冷卻塔。

①冷凍站為單層建筑時(shí)，冷卻塔可根據(jù)總體布置的要求，設(shè)置在室外地面或屋面上，由冷卻塔塔體下部存水，直接用自來水補(bǔ)水至冷卻塔，并設(shè)加料裝置進(jìn)行水處理。該流程運(yùn)行管理方便，但在冬季運(yùn)行時(shí)，在結(jié)冰氣候條件下，不宜采用。

當(dāng)冷卻水循環(huán)水量較大時(shí)，為便于系統(tǒng)補(bǔ)水，且在冬季運(yùn)行的情況下，可使用設(shè)有冷卻水箱的循環(huán)流程。冷卻水箱可根據(jù)情況設(shè)在室內(nèi)，也可設(shè)在屋面上，當(dāng)萬級無塵車間層高較高時(shí)，為減少循環(huán)水泵的揚(yáng)程，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，冷卻水箱一般設(shè)在屋面上。

②當(dāng)冷凍站設(shè)置在多層無塵車間或高層無塵車間的底層或地下室時(shí)，冷卻塔通常設(shè)置在萬級無塵車間相對應(yīng)的屋頂上。根據(jù)工程情況，可分別設(shè)置單機(jī)配套相互獨(dú)立的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，或設(shè)置公用冷卻水箱、加料裝置及供、回水管的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

2.冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量

冷卻水的補(bǔ)水量應(yīng)考慮排污量和由于空氣夾水滴的飄溢損失；同時(shí)還應(yīng)綜合考慮各種因素如冷卻塔的結(jié)構(gòu)、冷卻水水泵的揚(yáng)程、空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷下運(yùn)行等的影響。一般說來，電動(dòng)制冷時(shí)冷卻塔的補(bǔ)水量取為冷卻水流量的1%~2%；溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的補(bǔ)水量取為冷卻水流量的2%~2.5%。

3.空調(diào)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

為了使系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①冷卻塔臺數(shù)應(yīng)與制冷主機(jī)的數(shù)量一一對應(yīng)。

②冷卻塔的水流量=冷水機(jī)組冷卻水流量×(1.25~1.3)。

③為了保證水泵不吸入空氣產(chǎn)生氣蝕，同時(shí)也為了冷卻水溫穩(wěn)定性較好，宜采用集水型冷卻塔，即增大冷卻塔存水盤的深度，集水量可考慮1.5~2min的冷卻水循環(huán)水量。

④冷卻塔上的自動(dòng)補(bǔ)水管應(yīng)稍大一些，以縮短補(bǔ)水時(shí)間，有利于系統(tǒng)中空氣的排出。

⑤應(yīng)設(shè)置循環(huán)泵的旁通止逆閥，以避免停泵時(shí)出現(xiàn)從冷卻塔內(nèi)大量溢水問題，并在突然停電時(shí)，防止系統(tǒng)發(fā)生水擊現(xiàn)象。

⑥設(shè)計(jì)時(shí)要注意各冷卻塔之間管道阻力平衡問題，冷卻塔多臺并聯(lián)時(shí)要有平衡管，以保持各冷卻塔水盤內(nèi)的水位一致。

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