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2016/11/10
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一、引言

冷卻塔在中央空調系統中,作為末端的散熱設備,有很重要的作用。配備合理,可以方便適用,經濟可靠,配備不合理,則可能導致重大的浪費,更有嚴重者,影響機組的正常運行,給生產、生活造成嚴重的后果。單塔如此,對于多塔系統,如工藝設計不合理,同樣可以造成巨額浪費和影響生產。本文所述的就是地鐵車站的多塔系統,由于平衡管口徑小,造成系統失控,影響生產,通過研究,分析計算,從而解決了這一問題。


二、問題的提出

現在就深圳地鐵羅湖站為例,來說明存在的問題。

深圳地鐵羅湖站是一個大站,集火車站、公交大巴、小巴、的士、邊檢、中心公園于一體,功能齊全,分景觀層(地面層)、交通層(地下一層)、地鐵車站站廳層(地下二層)、地鐵車站站臺層(地下三層)。站廳層面積約5700m2,有四個出入口,設計溫度為30℃。站臺面積2641 m2,設計溫度為27℃,有空調的設備房設計溫度為25℃,車站空調系統設備配制如下表:

主要參數 臺數 備注
冷水機組 額定制冷量1150KW,額定功率213KW 2
冷卻水泵 額定流量72.2L/S  揚程25m  30kw 2
冷凍水泵 額定流量61.1L/S   揚程35m  30 kw 2
冷卻塔 冷卻水量  450m3/h   功率4.0×3kw 2 配電動閥2個,裝在冷卻塔進水管上
就設備配制來看,開機時是一對一的,即一臺主機對應一臺冷卻水泵、一臺冷凍水泵、一臺冷卻塔,開兩臺主機時,對應兩臺冷凍水泵、兩臺冷卻水泵、兩臺冷卻塔。系統的控制模式有自動/手動兩種。冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔(電動閥在冷卻塔控制箱上)的控制箱上有自動、停、手動的轉換開關。冷卻塔的風機由主機的排氣壓力與冷卻水的溫度來控制,排氣壓力高于1310KPa,一風機啟動,排氣壓力低于1170KPa時,一臺風機停止。第二/三臺風機(和一臺風機并聯)開停由冷卻水溫度來控制,冷卻水溫度高于30℃時,第二風機開;水溫低于28℃時,第二風機停。當開關打在手動的位置時,設備可根據需要而有選擇地開,如:1#冷凍泵→2#電動蝶閥→2#冷卻泵→2#主機。但此時冷卻水的溫度就控制不了風扇的啟停。系統從實際運行來看,開兩臺機組時,系統正常;但開一臺機組時,冷卻塔出現不正常的情況:運行的塔在溢水,停止的塔在補水。其它車站也有同樣的問題發生。嘗試用以下方式處理:

1、調整補水浮球閥。出現水位偏低,有的漏出回水管,使回水吸入空氣,冷卻效果惡化,排氣壓力升高,直至高壓報警跳機;

2、關掉停用塔的補水浮球閥。導致該塔的水位會很低, 使回水吸入空氣,冷卻效果惡化,而且一旦換開主機,冷卻塔也要換,那么,另一臺塔在補水,也不行;

3、將補水浮球閥全部關閉,深圳的夏天,一個小時不補水,冷卻塔就缺水,主機就跳機。

4、將停用塔電動閥的旁通閥打開,開度正好是不用補水,這才暫時解決了這個問題(實際上就是部分冷卻水未經風扇冷卻)。結果是塔不漏水,主機不跳機,能正常工作。但這種辦法,在深圳地區只能用在春秋冬短暫的三季。在漫長的夏季,這樣開機就不行了,主機經常高溫跳機,影響車站的正常工作。

5、把兩臺塔的旁通閥全開,冷卻塔置于手動,風扇電機全開,這樣也可以,而且還能節約大量的電能,但在晚上,由于地鐵停運,沒有乘客,氣溫不確定,經常發生跳機。當冷卻塔置于自動時, 就有部分冷卻水未經風扇冷卻,造成冷凝溫度高,主機電流大(實測約6%),造成巨大的浪費,而且經常高溫跳機,給工作人員帶來很大的麻煩。


三、改造前后對比

改造后,我進行了實際的測量,水位高差實際測量為50 mm,理論值是45.6 mm,誤差為4.4mm,和理論幾乎一樣;冷卻水全部通過風扇冷卻,成為可控。這樣,在正常開機,塔不會漏水,風扇由冷卻水的溫度和壓力來控制,冷水主機不會報警停機。操作、控制簡單,方便使用,幾乎不用維修,達到了原來的要求。所以這次改造是成功的。



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