基础知识：冷却水塔管道和控制？
作者：晶杰冷却塔 时间：2021-05-19 14:29 阅读：
正确设计的冷凝器，冷却器和冷却水塔的管道和控制装置将改善热传递，并避免诸如空气塞和泵失去注水等问题。对于大多数工业制造，发电甚至空调需求而言，冷却水塔是设计的关键要素。冷却水塔的工作原理是排热：它们通过蒸发冷却将热量吸收到大气中。塔架本身是封闭的，稳定的设备，用于通过与空气直接接触而蒸发来冷却水。冷却水塔用于水冷式制冷，工业过程系统和商用空调空调。
了解冷却水塔工作原理的一种简单方法是考虑“海滩效应”。在湿度为95％的95°F（35°C）白天，浸入水中会令人耳目一新。当您离开水面并仍然潮湿时，微风吹拂会怎样？微风将皮肤上的水分蒸发时，您会感到凉爽。这是蒸发冷却设备的基本前提。
冷却水塔发挥作用的基本要素是水，水需要通过管道系统输送。看起来很简单，但是冷却水塔管道系统的设计和安装效率如何会对系统效率，功能甚至安全产生重大影响。
大多数较大的冷却水塔系统使用多单元配置。当过程或设施负荷变化时，此配置允许正确的设备分级。它还为设施经理提供了以最高效率运营其工厂的机会。另外，这些多路冷凝器水系统具有足够的冗余性，因此关键操作永远不会危害非操作状态。
多单元冷却水塔的管道方案
多年来，冷却水塔管道系统已经从缺乏复杂性的简单，专用的液压回路发展到可提供最高运行效率的大容量，多路复用系统。更加先进的系统的发展部分归因于先进控制装置的出现以及现代冷水机，冷却水塔和其他机械设备的操作灵活性。冷凝器管道系统旨在简化流程，以保持较低的资金成本，同时提供最节能的解决方案。
具有100％独立系统的多单元冷却水塔配置的冗余度有限。
关于冷凝器管道命名的一项说明：这是违反直觉的。冷凝器返回管道（CR）是供应冷却水塔但从冷却器返回的管道。冷凝器供应管道（CS）是离开冷却水塔并供应冷却器的管道。这似乎比预期的要落后，但它反映出冷却器是系统设计中的核心组件这一事实。
如今，多室冷却水塔配置在供给和返回管线上都有通用的集管（图2）。在这些系统中，必须在每个冷却水塔的入口（CR）和出口（CS）使用自动控制阀以使其正常运行。
现代的多室冷却水塔配置将公共集管用于供应和返回管线。
此外，在每座塔的均压管线的出口处提供自动控制阀是一种更好的工程实践（也是作者的建议）。与更常用的手动隔离阀相比，自动化控制的这一附加层通常会激发工程界内部的大多数对话。但是，这种设计方法很容易被证明是正确的。当您顺序启动和关闭其他机器时，它可以提供更好的液压控制，并且通常与总体项目成本无关紧要。
管道多室冷却水塔中的问题和注意事项
当将两个或多个冷却水塔集成到一个公共冷凝器水系统中时，为了使操作系统正常运行，需要对所有冷却水塔进行均衡。均衡是在运行期间发生的过程，即通过管道系统将多个冷却水塔水盆机械连接以校正水位的过程。
对于正确的均衡管道，假设压头差为1英寸，则均衡管线的尺寸应调整为使小室之间的流量不平衡达到15％。这是根据伯努利方程以及压力与流量的关系得出的。 （好消息是，您无需自己进行伯努利的计算：所有必要的信息都可以从所有冷却水塔制造商处获得。）
绕过冷却水塔是一种常见的控制功能，该功能在从冷到冷的气候中使用，以避免或消除大量冷水进入冷水机的冷凝器。
绕过冷却水塔是一种常见的控制功能，该功能在从冷到冷的气候中使用，以避免或消除大量冷水进入冷却器的冷凝器。如果太冷的水进入冷凝器，可能会对制冷循环产生不利影响并关闭机器。同样，如果在冷却水塔处未正确执行旁路循环，则管道系统内的液压问题和冻结的可能性可能会持续存在。当需要绕过冷却水塔时，建议采用两种方法：
第一种选择是直接绕过冷却水塔集水槽。如果旁路阀必须与冷却水塔管位于同一高度或附近，则这是首选方法。将旁路管线直接放入冷却水塔集水槽将避免空气滞留在冷凝器管线中。
第二种选择是在机械室中绕过泵的吸入口（有一项规定）。将旁通阀定位在塔式集水槽下方至少15'或更多的位置。这将在阀上放置足够的扬程，以允许其从塔的全流量过渡到完全的旁通，而无需将空气拉向供应管。
一个重要的注意事项-切勿将旁路阀作为容量控制的一种方式进行调节。您的旁通阀旨在将流量控制到以下两个位置之一：
满流量进入塔式集液槽（或泵吸入口）。
在进行机械冷却时，塔填料上的全部流量都将流过。
一旦证明了全流量（通常通过一个端部开关），就可以将风扇操作与变频驱动器集成在一起，以实现最佳的温度控制。
“下拉”是业内最不熟悉的术语。下拉实际上是在初始化泵时启动冷凝器环路所需的水量。必须对冷却水塔相对于过程冷却和设施布局及其相关管道系统的位置进行认真考虑。
首先，最理想的是，开放式冷却水塔应位于冷凝器水系统的最高点。这将为适当的泵操作留出足够的净正吸压头（NPSH），并最大程度地减少或消除与开放系统相关的潜在液压问题。其次，当放置在开放系统的最高点时，冷却水塔将在冷却水塔的水平面上方有最少的冷凝器管。这是至关重要的，因为位于冷却水塔水盆水平面上方的所有冷凝器管都将排空并最终进入水盆。此外，悬浮水中的水会沉淀在水池中，并增加总体积。底线是，如果在水盆上方有过多的管道升高，冷却水塔将溢出。
由于这种情况，出现了许多问题。第一个问题是显而易见的：塔溢出，水处理化学品可能被浪费了。第二个原因是，盆地将在几分钟（甚至几秒钟）内消耗掉可用的下拉水。问题的严重程度取决于回流的严重程度。
请记住，在冷凝器泵初始化的那一刻，系统就开始注水了。当管道系统设计出现问题导致灌注不当时，首先想到的问题通常是补给水系统。不论是电子浮标还是标准浮标，该机构都无法对冷凝器系统进行填料。不可避免地，将油槽拉干，然后将空气引入管道系统。在进行更详细的评估之前，假定化妆系统是罪魁祸首。
请勿掉入该管道设计陷阱。显示了一种快速计算方法，使工程师可以评估其管道布局并在将其安装到现场之前进行更正。
下拉实际上是初始化泵启动时注满冷凝器环路所需的水量。
工程师需要考虑的另一个潜在方案是设计具有未来扩展能力的冷凝器水系统。当系统负载较轻时，多室冷却水塔布局容易出现现象，并且冷却水塔处于闲置状态，等待登台。在流量低时，充气的水以较高的速度离开冷却水塔并进入大型冷凝器供应管线，从而立即降低速度。在系统的这一点上，管道的行为更像是一个容器，该容器反过来又允许所有夹带的空气从悬浮液中逸出并给系统造成严重破坏。
由此引起的一个普遍问题是垂直管道（通常是闲置的冷凝器供应管线）中的水置换。初始化塔式电池并打开控制阀时，这会产生“打bur声”。大量的空气会破坏塔的均衡，并可能造成溢流情况。如果空气进入泵，它们将失去原浆。
在将将来的负载和将来的扩展纳入设计的大容量系统中，必须仔细检查操作方案，预期的管道流速以及通风口的位置和尺寸。
在将将来的负载和将来的扩容纳入设计的大容量系统中，应考虑过大管道的利弊。
冷却水塔只有在正确地管道连接以达到最大效率时才能工作。管道的设计和安装对于实现最佳功能至关重要。如果您对特定系统或独特需求有疑问，请咨询冷却水塔专家，以确保您安装的管道适用于最高效的系统。