万级无尘车间空调冷却水系统设计

目前常用的冷却水系统设计方式是冷却塔设在万级无尘车间的屋顶上，空调冷冻站设在万级无尘车间的底层或地下室。水从冷却塔的集水槽出来后，直接进入冷水机组而不设水箱。当空调冷却水系统仅在夏季使用时，该系统是合理的，它运行管理方便，可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。

1.万级无尘车间冷却塔的选择和设置

(1)冷却塔的选择

空调中常用的逆流式水膜型填充物冷却塔的热工计算是一个比较复杂的问题，表示其热工特性的重要参数是以焓为基准的总容积传热系数，它与填充料的材质特性、冷却塔的结构形式、淋水密度、水气比、塔断面风速等许多因素有关。因此在工程中使用时，一般都按市售产品的样本提供的热工性能数据进行选择。

冷却塔的选择要根据当地的气象条件、冷却水进出口温差及处理的循环水量，按冷却塔选用曲线或冷却塔选用水量表来选用。一定要注意不可直接按冷却塔给出的冷却水量选用。其循环水量为：

W=kcQ₀/c(t_w2-t_w1)×3.6

式中W---循环水量，t/h；

k---系数，与制冷机的型式有关。对于压缩式制冷机，取制冷机负荷的1.3倍左右；对于吸收式制冷机，取制冷机负荷的2.5倍左右；

Q₀---制冷机的制冷量，kW；

c---水的比热容，kJ/(kg·℃)。常温时，c=4.1868kJ/(kg·℃)；

kQ₀---冷凝器的热负荷，kW；

t _w1、t _w2---冷却水进、出口水温，℃。对于压缩式制冷机，取4~5℃；对于吸收式制冷机，取6~9℃。

然后根据W值从产品样本选择型号和规格。当设计条件与制造厂提供的产品性能表所列条件不同时，应考虑按设计条件予以修正。

在冷却塔型号规格选定时，尚需复核所选冷却塔的结构尺寸是否适合现场的安装条件，要根据冷却塔的运行重量核算冷却塔安装位置的楼板结构的承受能力；同时要重视所选冷却塔在运行时的噪声水平，使其满足环境噪声要求；选择理想的冷却塔还要重视它的能耗指标和价格，对于多台冷却塔并联运行，各台冷却塔之间应设平衡管。水泵与冷却塔一一对应，每台冷却塔供回水管之间设旁通管以便相互备用。中净环球净化可提供无尘车间、净化工程的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(2)冷却塔的设置

冷却塔设置时宜采用相同型号，其台数与冷水机组的台数相同，不设置备用冷却塔，即“一塔对一机”的方式。冷却塔的设置位置一般应放在通风良好的室外。在布置时首先要保证其排风口上方无遮挡物，避免排出的热风被遮挡而由进风口重新吸入，影响冷却效果。在进风口周围，至少应有1m以上的净空，以保证进风气流不受影响，且进风口处不应有大量的高湿热空气的排气口。冷却塔大都采用玻璃钢制造，难以达到非燃要求，因此要求消防排烟风口必须远离冷却塔。

①冷冻站为单层建筑时，冷却塔可根据总体布置的要求，设置在室外地面或屋面上，由冷却塔塔体下部存水，直接用自来水补水至冷却塔，并设加料装置进行水处理。该流程运行管理方便，但在冬季运行时，在结冰气候条件下，不宜采用。

当冷却水循环水量较大时，为便于系统补水，且在冬季运行的情况下，可使用设有冷却水箱的循环流程。冷却水箱可根据情况设在室内，也可设在屋面上，当万级无尘车间层高较高时，为减少循环水泵的扬程，节省运行费用，冷却水箱一般设在屋面上。

②当冷冻站设置在多层无尘车间或高层无尘车间的底层或地下室时，冷却塔通常设置在万级无尘车间相对应的屋顶上。根据工程情况，可分别设置单机配套相互独立的冷却水循环系统，或设置公用冷却水箱、加料装置及供、回水管的冷却水循环系统。

2.冷却水系统的补水量

冷却水的补水量应考虑排污量和由于空气夹水滴的飘溢损失；同时还应综合考虑各种因素如冷却塔的结构、冷却水水泵的扬程、空调系统大部分时间是在部分负荷下运行等的影响。一般说来，电动制冷时冷却塔的补水量取为冷却水流量的1%~2%；溴化锂吸收式冷水机组的补水量取为冷却水流量的2%~2.5%。

3.空调冷却水系统设计中应注意的问题

为了使系统安全可靠的运行，实际设计时应注意以下几点：

①冷却塔台数应与制冷主机的数量一一对应。

②冷却塔的水流量=冷水机组冷却水流量×(1.25~1.3)。

③为了保证水泵不吸入空气产生气蚀，同时也为了冷却水温稳定性较好，宜采用集水型冷却塔，即增大冷却塔存水盘的深度，集水量可考虑1.5~2min的冷却水循环水量。

④冷却塔上的自动补水管应稍大一些，以缩短补水时间，有利于系统中空气的排出。

⑤应设置循环泵的旁通止逆阀，以避免停泵时出现从冷却塔内大量溢水问题，并在突然停电时，防止系统发生水击现象。

⑥设计时要注意各冷却塔之间管道阻力平衡问题，冷却塔多台并联时要有平衡管，以保持各冷却塔水盘内的水位一致。

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