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勒沃库森图解冷却塔冬季防冻措施

2022-01-28 11:32    360足球直播/浦城/360足球直播

        数据中心需要全年制冷,在冬季制冷时,冷却塔会发生结冰现象,常见结冰位置是进风口、填料、冷却塔周围和塔壁,这种结冰现象在北方寒冷及严寒地区更为严重。如果冷却塔结冰严重,会使塔体结构、百叶窗、边层填料损坏,影响冷塔的正常运行。这个问题是冷却塔冬季运行的世界性难题,至今难以很好解决。为了防止冬季冷塔或者室外管路结冰,对空调水系统造成伤害,下来措施可以实施和借鉴:

1、保温措施

        冷却塔管路和所有的室外管路进行保温处理,保温层要有足够的厚度;不工作的管路和冷却塔可以采用排空水的方法进行防冻;间歇性工作的管路,如浮球阀进水,一定要有足够保温措施,并根据需要设置电伴热;寒冷地区的管路和阀门均需要设置电伴热,图1,这是最常规做法。

   图1 电伴热和电热棒

2、电热措施

        冷却塔水槽内增加电加热器,当冷却塔不工作时,或者水温过低时,电热设备开启工作防止冻结;需要注意的是,电热设置要有独立温控设施,如冷却塔为防止电加热干烧,需要水位监测和保护装置,图2为冷却塔火灾案例。

  图2 冷却塔火灾案例

3、减少散热量

        工作运行的冷却塔,可以采用调速方法降低冷却塔风机风速;极寒冷天气下,冷却塔百叶窗可以设置悬挂式防水保温帆布,或者悬挂挡风板,减少进风风量,避免了该区域水流受到外界冷空气侵袭,维持了进风口温度,进而消除进风口处的挂冰现象;必要情况下可以冷却塔风机停止运行,图3。

  图3 冷却塔减少散热量

4、旁通流量

        出塔水温不宜太低,在出塔水温接近5度时, 可能会引起部分填料结冰,温度再降低时, 整个淋水装置都有可能结冰, 所以当冷却塔热负荷较低时,可以打开旁通阀门, 直接让水流向水池,提升水温,防止填料结冰。

        旁通阀可以设置在冷却塔塔处,让旁通流量不经过喷淋,直接流入冷塔水盘,图4,也可以让旁路流量不经过冷却塔,直接回去,图5。要注意是,采用旁通阀,要保证冷却塔最小循环水量,否则冷却塔在有负荷时也可能会产生冻结。

图4 旁通流量经过冷塔水盘 

  图5  旁通流量不经过冷塔

5、提高进塔风温

        在冷塔的进风口,增加换热翅片,让冷机来的热水先在翅片处和冷空气交换,提升进塔空气的温度,避免冷塔结冰,图6。这种方法在部分区域效果较好,缺点是投资大,影响设备通风,另外翅片内的水如果不循环也会有冻结危险。

  图6 进风口安装换热器提升进风温度

6、加大流量

        要有必要的化冰或者融冰手段,如冷却塔上方填料自带收水蜂窝,定期交换加大流量,使填料表面风口内的冰融化;

7、风机反转

        若百叶窗周边结冰,可以让冷却塔风机反向运行,采用强制风机反转的方式进行化冰,缺点是风机等部件会加速损坏,故反转时间不宜过长,建议小于20分钟。

8、挡水板

       在冷却塔进风口侧塔壁,有相当一部分水沿塔壁流下,在进风口处结冰。为防止这种情况发生,可以在冷却塔的进风口设挡水板,根据需要延长挡水板长度,使沿塔壁流下的水进入池内,防止进风口侧塔壁结冰。

9、化冰管

        寒冷地区,条件允许可增设化冰管,通入热水或者蒸汽管进行融冰容冰。可以采用PVC塑料喷淋管,喷淋管上每隔一定间距加工一个5-10mm左右的出水孔,通入热水,形成大面积热水幕来化掉冬季形成的冰块,图7。

  图7 化冰管融冰