萬級無塵車間空調冷卻水系統設計

目前常用的冷卻水系統設計方式是冷卻塔設在萬級無塵車間的屋頂上，空調冷凍站設在萬級無塵車間的底層或地下室。水從冷卻塔的集水槽出來后，直接進入冷水機組而不設水箱。當空調冷卻水系統僅在夏季使用時，該系統是合理的，它運行管理方便，可以減小循環水泵的揚程，節省運行費用。

1.萬級無塵車間冷卻塔的選擇和設置

(1)冷卻塔的選擇

空調中常用的逆流式水膜型填充物冷卻塔的熱工計算是一個比較復雜的問題，表示其熱工特性的重要參數是以焓為基準的總容積傳熱系數，它與填充料的材質特性、冷卻塔的結構形式、淋水密度、水氣比、塔斷面風速等許多因素有關。因此在工程中使用時，一般都按市售產品的樣本提供的熱工性能數據進行選擇。

冷卻塔的選擇要根據當地的氣象條件、冷卻水進出口溫差及處理的循環水量，按冷卻塔選用曲線或冷卻塔選用水量表來選用。一定要注意不可直接按冷卻塔給出的冷卻水量選用。其循環水量為：

W=kcQ₀/c(t_w2-t_w1)×3.6

式中W---循環水量，t/h；

k---系數，與制冷機的型式有關。對于壓縮式制冷機，取制冷機負荷的1.3倍左右；對于吸收式制冷機，取制冷機負荷的2.5倍左右；

Q₀---制冷機的制冷量，kW；

c---水的比熱容，kJ/(kg·℃)。常溫時，c=4.1868kJ/(kg·℃)；

kQ₀---冷凝器的熱負荷，kW；

t _w1、t _w2---冷卻水進、出口水溫，℃。對于壓縮式制冷機，取4~5℃；對于吸收式制冷機，取6~9℃。

然后根據W值從產品樣本選擇型號和規格。當設計條件與制造廠提供的產品性能表所列條件不同時，應考慮按設計條件予以修正。

在冷卻塔型號規格選定時，尚需復核所選冷卻塔的結構尺寸是否適合現場的安裝條件，要根據冷卻塔的運行重量核算冷卻塔安裝位置的樓板結構的承受能力；同時要重視所選冷卻塔在運行時的噪聲水平，使其滿足環境噪聲要求；選擇理想的冷卻塔還要重視它的能耗指標和價格，對于多臺冷卻塔并聯運行，各臺冷卻塔之間應設平衡管。水泵與冷卻塔一一對應，每臺冷卻塔供回水管之間設旁通管以便相互備用。中凈環球凈化可提供無塵車間、凈化工程的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

(2)冷卻塔的設置

冷卻塔設置時宜采用相同型號，其臺數與冷水機組的臺數相同，不設置備用冷卻塔，即“一塔對一機”的方式。冷卻塔的設置位置一般應放在通風良好的室外。在布置時首先要保證其排風口上方無遮擋物，避免排出的熱風被遮擋而由進風口重新吸入，影響冷卻效果。在進風口周圍，至少應有1m以上的凈空，以保證進風氣流不受影響，且進風口處不應有大量的高濕熱空氣的排氣口。冷卻塔大都采用玻璃鋼制造，難以達到非燃要求，因此要求消防排煙風口必須遠離冷卻塔。

①冷凍站為單層建筑時，冷卻塔可根據總體布置的要求，設置在室外地面或屋面上，由冷卻塔塔體下部存水，直接用自來水補水至冷卻塔，并設加料裝置進行水處理。該流程運行管理方便，但在冬季運行時，在結冰氣候條件下，不宜采用。

當冷卻水循環水量較大時，為便于系統補水，且在冬季運行的情況下，可使用設有冷卻水箱的循環流程。冷卻水箱可根據情況設在室內，也可設在屋面上，當萬級無塵車間層高較高時，為減少循環水泵的揚程，節省運行費用，冷卻水箱一般設在屋面上。

②當冷凍站設置在多層無塵車間或高層無塵車間的底層或地下室時，冷卻塔通常設置在萬級無塵車間相對應的屋頂上。根據工程情況，可分別設置單機配套相互獨立的冷卻水循環系統，或設置公用冷卻水箱、加料裝置及供、回水管的冷卻水循環系統。

2.冷卻水系統的補水量

冷卻水的補水量應考慮排污量和由于空氣夾水滴的飄溢損失；同時還應綜合考慮各種因素如冷卻塔的結構、冷卻水水泵的揚程、空調系統大部分時間是在部分負荷下運行等的影響。一般說來，電動制冷時冷卻塔的補水量取為冷卻水流量的1%~2%；溴化鋰吸收式冷水機組的補水量取為冷卻水流量的2%~2.5%。

3.空調冷卻水系統設計中應注意的問題

為了使系統安全可靠的運行，實際設計時應注意以下幾點：

①冷卻塔臺數應與制冷主機的數量一一對應。

②冷卻塔的水流量=冷水機組冷卻水流量×(1.25~1.3)。

③為了保證水泵不吸入空氣產生氣蝕，同時也為了冷卻水溫穩定性較好，宜采用集水型冷卻塔，即增大冷卻塔存水盤的深度，集水量可考慮1.5~2min的冷卻水循環水量。

④冷卻塔上的自動補水管應稍大一些，以縮短補水時間，有利于系統中空氣的排出。

⑤應設置循環泵的旁通止逆閥，以避免停泵時出現從冷卻塔內大量溢水問題，并在突然停電時，防止系統發生水擊現象。

⑥設計時要注意各冷卻塔之間管道阻力平衡問題，冷卻塔多臺并聯時要有平衡管，以保持各冷卻塔水盤內的水位一致。

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