中央空调冷却塔水平衡分析与改造

袁显冬 朱红秀

（成都市新都区人民医院 成都）

中央空调冷却塔在中央空调系统中，作为制冷主机冷凝器散热的末端设备，起着重要作用。冷却塔设计和配合合理，可方便使用，经济可靠，节省大量人力和财力，减少水资源的浪费。反之，会造成浪费，增加不必要的工作量，严重时会影响机组正常运行，给生产、生活造成不良后果。单塔如此，对于多塔系统如果设计不合理，结果会更加严重。

一、院中央空调系统设计与安装情况

中央空调配3台冷水机组，3台冷却塔。空调系统的控制模式为手动，根据环境温度开启制冷机组的台数。冷却塔为方形横流、并联式，由单独的调节阀控制水流量，在冷却塔之间未设计平衡管。

开机为1对1，即1台主机对应1台冷却水泵、1台冷冻水泵、1台冷却塔。开2台主机时，对应2台冷冻水泵、2台冷却水泵、2台冷却塔，3台也一样。

二、院中央空调系统实际运行与分析

系统从实际运行来看，不管开几台机组，冷却塔都出现了不正常情况，有的塔在溢水，有的塔在降水。曾尝试用以下方法处理。

（1）调节冷却塔进水阀门，将溢水的冷却塔调节阀开度关小，使水不溢出，但结果是这个塔不溢水另外的塔溢水，调节难度较大，费时费工且不好掌握。这种将阀门关小的方法，即使调节到水暂时不溢出，实际上却减少了整个管道中的水流量，增大了水的阻力，也增大了水泵的负载，常常使冷却水温度上升，排气压力升高，机组报警停机。

（2）关掉停用塔的补水浮球阀。结果是出现水位偏低现象，有的塔漏出回水管，使回水吸入空气，冷却效果恶化，排气压力升高，直至高压报警跳机。

（3）将补水浮球阀全部关闭，在夏季高温时段，1 h不补水，冷却塔就缺水，主机就跳机。

经过观察后发现，3个冷却塔采用的并联方式，塔之间未做平衡管道，造成冷却塔水位不平衡，出现溢水和降水现象。

三、解决方案

针对以上出现的情况进行分析，将对其进行改造，在塔之间做一条平衡管道，拟定出3种方案。

（1）在回水主管上加电动蝶阀。从理论上看单机对单塔理应可行，但也存在问题。控制较为复杂，因为冷却水有较高的温度，及水的热膨冷缩的特性，水不能密闭在管道中，必须与外界相同，所以当回水管上安装电动水阀，如何控制，当3台塔全停时，回水阀也不能全关，这种方式控制较难。

整改费用高，增加1个电动碟阀就需要增加1个旁通阀和控制箱，施工较难，材料和人工费高。整改困难，整改施工时必须停机，对医院来说停机施工是不现实的。维护费用高，由于有电动蝶阀，经常开关容易损坏，增加了维修成本。故此方案不满足实际需求。

（2）在冷却塔底部开孔用管道将3个冷却塔并联起来。在冷却塔底部开孔，则必须将该冷却塔水位降低，要降低水位则要关闭该冷却塔的进水阀，而关闭进水阀，冷却水将流向其他2个冷却塔，由于水量增大则造成其他冷却塔冷却水溢流，否则就必须关闭冷却塔的进水阀，从而导致总水流量减少，导致冷却水温度上升，致使冷水机组排气压力升高而报警停机。故此方案仍需要在停机时才能进行施工，也不满足实际需求。

（3）利用冷却塔现有的排污阀用管道将3个冷却塔并联起来。由于有现成的排污阀门，所以在施工时不用停机，不影响机组的正常运行。冷却塔水位离地不高，压力不大，故可以采用一般蓝色PVC管，经济适用，施工方便。在施工时，因占用了冷却塔的排污阀，需要在连通3个冷却塔的PVC管道中间最低点增加了1个排水阀。此方案最佳，满足实际需求。

采用方案（3）进行改造，冷却塔溢水和降水现象得到了很大改善。冷却塔进水阀开度增大了不少，水流量也有所增加，冷却水温度也有所降低。同时为了进一步解决冷却塔水平衡问题，在冷却塔溢水管底部增加了1根平衡管。自此冷却塔水平衡问题彻底解决，冷却水不再出现溢流和降水。冷却水全部经过风扇冷却，成为可控。冷水机组不会报警停机，操作控制简单，方便实用，几乎不用维修，满足了实际需求。

通过对医院中央空调系统的冷却塔水平衡问题分析与成功改造，使整套系统不仅运行正常，而且操作人员不用到楼顶调节冷却塔进水阀，节省了人力，同时使医院在冷却用水能耗方面得到有效控制。