冬季冷却塔供冷系统的设计的应用.doc

冬季冷却塔供冷系统的设计的应用 　　摘要 为节约行成本，降低能耗。在冷却水系统设计中，冬季利用冷却塔冷却水冷源代替制冷机制冷，实现关闭制冷机的条件下为工艺设备供冷。在某工程项目中，根据业主要求和暖通专业的配合讨论，在本项目的厂房1500m3/h（300*5）的冷却水系统设计中增加了冬季制冷的设计内容。 　　关键字 冷却塔；冬季供冷；节能。 　　中图分类号： TE08 文献标识码： A 　　Abstrct In order to reduce engergy consumption and operation cost, in cooling water system design, Utilizing cooling water from cooling tower substitute chilled water for process equipment cooling. Thus realize the turn-off of the chiller in winter season. In one project, according to owner’s requirement and HVAC engineer cooperation, add winter-cooling system in the 1500m3/h（300*5）cooling water system in the production building. 　　Key words Cooling tower; Winter-cooling; engergy saving. 　　1 冷却塔供冷原理 　　一般空调工程中，冷水机组的冷水供水温度不低于5℃，常为7℃。在冬季，当室外空气湿球温度达到一定条件时，经冷却塔的冷却水出水温度就可达设备末端冷水供水温度的要求。所以冷却塔供冷系统就是指在原有常规空调水系统基础上增设部分管路和设备，当冬季室外空气湿球温度达到特定值时，关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环，冷却水直接或间接向设备末端供冷，提供设备所需要的冷负荷，从而达到节能的目的[1]。 　　2. 冷却塔供冷形式[2] 　　目前，冷却塔供冷通常按冷却水是否直接进入设备末端设备分为直接和间接供冷系统两种形式：直接供冷系统包括闭式冷却塔系统、开式冷却塔加全过滤系统和开式冷却塔加部分过滤系统，间接供冷系统包括板式换热器系统。 　　一、 闭式冷却塔直接供冷 　　闭式冷却塔直接供冷系统是指通过旁通管道将冷水环路和冷却水环路接通，从而使冷却塔制得的冷却水直接代替冷水送入末端设备系统（如图1）。利用闭式冷却塔供冷保证了水质，使得冷却水可直接进入设备末端而不存在水处理的问题。但是与开式冷却塔相比，其冷却效率较低，减少了冷却塔供冷时间，降低了节能效果。而且由于采用盘管热交换方式，冬季还需要采取一定的防冻措施。闭式冷却塔也比开式冷却塔的价格贵。 　　 　　 　　 　　图1 闭式冷却塔直接供冷 图2 全过滤直接供冷 　　二、开式冷却塔全过滤和部分过滤系统直接供冷 　　 针对上述的闭式冷却塔的一些问题，开式冷却塔也被应用到冷却塔直接供冷系统中，但这其中要涉及到水处理问题。由于进入设备末端的冷水在冷却塔内与室外空气直接接触，水质易被污染，所以应在冷却塔和管路之间设置过滤装置。 　　全过滤系统将过滤器与冷却塔和冷却水泵串联（如图2），所有的冷却水都要经过过滤器，消除阀门和设备末端换热器堵塞的可能性。部分过滤直接供冷系统在冷却塔和冷却水泵之间旁通，并联设置过滤器及小型循环水泵（如图3）。与全过滤直接供冷系统相比，部分过滤系统只对总冷却水流量5%～10%的水量进行过滤。 　　 　　 　　 　　图3 部分过滤直接供冷 图4 板式换热器间接供冷 　　三、板式换热器间接供冷 　　冷却塔间接供冷与直接供冷的区别在于冷却水不直接进入设备末端。当冷却塔供冷系统运行时，冷水机组停止工作，冷却水经管道流至板式换热器进行换热（如图4）。冷水系统不会受冷却水的水质的影响造成腐蚀和堵塞等现象[1]。 　　3. 冷却塔供冷形式的选择 　　在某项目冷却水系统的设计中基于项目造价的分析，以及保障系统运行可靠性考虑，在业主和暖通专业工程师共同讨论下，选择了以开式冷却塔加板式换热器供冷系统。冷却水系统流程如图5:厂房冷却水流程图， 　　系统在冬季运行工况为：当室外空气湿球温度约为3℃时，停止运行工艺冷冻机，冷却塔直接为工艺用板交提供工艺冷冻水（冷冻水要求150m3/h，冷冻水（冬季冷却塔提供）出水温度6℃，供回水温差2.5℃）。达到系统节能的要求。 　　3.1 冷却塔供冷工况切换分析 　　冷却塔供冷是利用大气冷源，解决建筑在冬季时的供冷需求，其经济性主要体现在