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工业循环冷却水系统设计和使用常见问题处理方法

一、冷却水系统的设计

在许多工业部门的生产过程中，会产生大量废热，需及时用传热介质将其转移

到自然环境中，以保证生产过程正常运行。工业循环冷却水系统就是对循环利用的

废热水进行冷却和处理的系统。它一般由循环水泵、集水池、循环水管道、冷却构

筑物、生产设备中的热交换器等部分组成。

1.冷却水泵和冷却塔的设置

每台冷却塔至少应该配置一台水泵，一般要考虑备用泵，以备维修之用。一般空调

冷却水系统的水泵与机组连接方式是采用压入式（对机组而言），只有在水泵的吸

入段有足够的压头才能防止水汽化。冷却塔多为开放式并配风机，使空气与冷却水

强制对流，以提高空气的降温效果。塔内装有高密度的亲水性填充材料，常用的冷

却塔有逆流型和直交流型两种。冷却水塔应设置补水管（带浮球阀），溢水管和排

污管。

2.冷却水系统管径的确定

一台冷水机组配置一台冷却塔和一台冷却水泵时，冷却水管路的管径可按冷却塔的

进、出水口接管管径确定；一台冷却塔供几台冷水机组时，各台冷水机组的冷却水

进、出水管管径与该冷水机组冷凝器冷却水接管管径相同。冷却塔的进、出水管管

径与冷却塔的进、出水口接管管径相同。或参考以下列表选择冷却水管管径：冷却

水管速算表：

3.冷却水泵的选择

（1）冷却水泵流量的确定

冷却水泵的流量应为冷水机组冷却水量的1.1倍。

（2）冷却水泵扬程的确定

冷却水泵的扬程可按下式进行计算：

H=1.1*（P1+Z+P2）

式中：P1——冷水机组冷凝器水压降，mH2O，可以从产品样品中查出；

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Z——冷却塔开式段高度Z（或冷却水提升的净高度），mH2O；

P2——管道沿程损失及管件局部损失之和，mH2O。

作估算时，管路中管件局部损失可取5mH2O；沿程损失可取每100米管长约为

6mH2O。若冷却水系统供、回水管长为L（m），则冷却水泵扬程的估算值为：

H=P1+Z+5+L*0.06mH2O式中符号含义同上。

4.冷却塔的选择

首先根据冷却塔的安装位置的高度、周围环境对噪声的要求等，确定冷却塔的结构

形式。

冷却塔的冷却水量，是根据制冷机所需的冷却水量，并根据室外空气的湿球温度进

行修正来确定的。

当设计条件与冷却塔制造厂提供的产品性能表条件不同时，应根据产品样本给出的

冷却塔的热工性能曲线或资料进行修正。

型号规格确定后，复核所选冷却塔的结构尺寸是否适合现场的安装条件，并根据冷

却塔的运行重量，核算冷却塔的运行重量，核算冷却塔安装位置的楼板或屋面结构

的承受能力，以确保安全。

二、冷却水系统使用常见问题处理办法

工业循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水

不断浓缩，其中所含的盐类超标，阴阳离子增加、pH值明显变化，致使水质恶

化，而循环水的温度，pH值和营养成分有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日

光照射更是藻类生长的理想地方。而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等，必

然的需要进行循环水处理。

循环水运行过程中主要产生的问题

（1）水垢：由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超

过某些盐类的溶解度而沉淀。常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢的质地

比较致密，大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。

（2）污垢：污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构