循环冷却水系统管道安装问题分析

摘 要：近年来随着我国经济建设的高速发展，以及在一带一路思路的引导下，我国在海内外各地陆续投资兴建了大批大型工程项目。各种项目所使用的机电机组、换热器等，都必定会使用到循环冷却水系统，虽然循环冷却水系统在整个项目中所占投资比例不大，但因每个项目投资总额基数高，所以循环冷却水系统的投资金额也是常大的，因此，在循环冷却水系统的设计和施工中，如果能够合理的安装和使用，维护好循环冷却水系统，将会为整个项目投资节约不少资金，缓解投资压力。

关键词：循环冷却水系统；冷却塔；蝶阀；沟槽式管道连接

在大型工业与民用建筑中广泛的应用到了循环冷却水系统，如暖通空调的循环冷却水系统，化工车间的循环冷却水系统，电厂海水循环冷却系统等。冷却塔、循环冷却水系统运行况正常与否，直接影响到机组水泵的运行能耗、冷水机组的正常出力和换热器换热效果。

1循环冷却水统的安装存在的问题

（1）冷却水系统在启动时，循环冷却水泵在瞬间吸引大量水流，巨大的水流由进水管道进入进水口，巨大的水冲量对管道产生冲击，进水管产生强烈的振动，此冲量通过管道及冷却塔的传递慢消减。同时振动的传递也将产生噪声并传递出去，使周围环境受到噪音的污染。同时，在循环冷却水泵开机运转至系统正常运行的过程中，振动频率慢慢衰减，在某个时值达到与冷却塔相同的固有频率，进而产生了共振，将会直接影响冷却塔的运转性能，减少其使用寿命。

（2）冷却塔在运转时，管道内的水流量大速度快，管道压力巨大，并伴随着不停的振动，如果没有安装支架来固定管道，管道的振动会使管道之间的连接口产生磨损，管道的密封性破坏，发生泄漏，进而影响整个机组的运作，而且污染周围环境，这样会减少管道的使用寿命，增加投资成本，还会直接影响作效率，减缓工程进度。

（3）冷却塔进水管上安装作用低下的蝶阀与闸阀。蝶阀具有一定的静态调节能力，其调节性能在系统的初调试中可以胜任，但在进水塔正常运转中却功能缺缺。而闸阀却是一种典型的快开式阀门，调节能力微乎其微，只能当开关式双位阀来使用，不适合用在冷却塔进水管中，因为冷却塔对进塔水压要求较为精确。

（4）当冷却塔集水盘液面下降，冷却塔集水盘液面与出水干管管顶的垂直高差较小，或者低于出水管管顶时，这样就会形成出水管处进入空气而形成所谓的“抽空”现象，冷却塔的抽空系统循环水出水量将减少。当冷却塔集水盘液面高过最佳工况点集水盘液面时，冷却塔将会出现“溢流”现象。“抽空”状态使空气进入运行中的循环冷却水系统，会增加水泵运行能耗，同时也对循环冷水机组的额定出力产生严重影响。

（5）冷却塔工程现场周边环境恶劣，如果对现场环境不进行控制，或者控制不足，达不到冷却塔设计参数的要求，将会直接降低冷却塔的量。如：冷却塔内部随意填料、安装不规范；冷却塔进风口周围洁净空间小、通风条件差，排风口上方有物体遮挡，造成进风排风阻塞；进风口有大量的热气流等，均不能保证塔周围有足够的不受阻的空间。塔身安装不处于同一水平面等施工原因，均会对冷却塔的工作性能产生重大影响。另外，由于采用敞开式冷却塔，且通常置于屋顶，却塔容易进入粉尘、泥砂等杂物，造成堵塞。

2改进措施

（1）蝶阀与闸阀设在进水管间，凭目测和经验来调节进水管间的水力平衡是不够的，即使水力平衡了，但水流量的调节还是无法满足平衡的要求。须采用手动调节阀或电动调节阀等，具有线性调节能力，调节曲线接近直线的调节阀。冷却塔进塔水压要求较为精确，还得给循环水管道上（调节阀后）安装千帕级精度的压力显示装置，来监控冷却塔的进水管间水压数值，时得到真实数据，并能够及时调节水压平衡。出水管与进水管不同，出水管基本原理是靠水的重力流回流。重力流回流由于对管道内阻力损失相对敏感，因此需考虑对回水管阻力损失的补偿。对冷却塔“抽空”与“溢流”现象最经济、可靠、易行的解决措施有以下两种。要克服、减小阻力损失，较为现实可行的方法：1）多台冷却塔并联使用，积水盘下设连通管，保证多台冷却塔连通管压力均衡。2）提高冷却塔积水盘与出水管间的垂直高差。冷却塔安装高度的确定应视实际情况而定，水泵安装高度略高于地面就能够满足安全使用的要求，这样能够相应降低冷却塔及其水池建设高度，从而减少投资。

（2）针对冷却塔进水管的振动，在冷却塔进水管与进水口连接处，使用多节可曲扰橡胶软接头和密封圈，可以阻断噪声并防止振动传递。

（3）敞开式冷却塔容易进入粉尘、泥砂等杂物，所以在安装管道时，应注意各类设备的洁净保护，在一定范围内安装防尘置，在冷却塔出水口处安设过滤装置防管道污染。

（4）冷却塔现场安装问题，可以采用沟槽式（卡箍）管道连接方式。

1）沟槽式管道系统具有安装快速简易、安全可靠、经济、环保、不受场地限制、维护方便的优点。沟槽式接头和管件是标准化生产件，可以一次性将所有配套零部件送到安装现场，实时安装，只需紧固螺栓就可完成，无需电焊和再镀锌等后续工艺，大大高现场的安装速度。从经济角度讲，沟槽式接头配管系统工程量少，相对于传统的焊接法兰连接，可节约两成的工程施工费用；从空间角度讲，沟槽式接头法，占空间比例大概只有法兰接头所占空间的面积的2/3，相对来说节省了场地使用面积，可以空出更多空间。这种沟槽式管道系统安装方法，无明火安装工艺，可以避免焊接时的火灾风险发生，有利于工地的防火安全和环境卫生。简单的螺栓安装，在拆卸时更方便，便于维护管理。

沟槽式管道连接方式也有其安装条件，在DN20～DN600、温度不超过80℃的生活和生产冷、热水及消防给水等钢管工程中广泛适用。

2）选择管道支架对循环冷却水管道系统的安装尤为重要。采用沟槽管道连接的循环冷却水管道，其支架系统除了要支撑管道重量外，在管道试压和冷却水工作状态下水压、温度变化产生轴向力和位移时，也要保证管道的稳定性。支架设置有以下要求：在楼层高度小于5 m时，每层楼须安装1个立管支架；在樓层高度大于5 m时，每层楼应安装不少于2个立管支架。在每一段直线管段上必须设置1个横管支架；直线管段上2个吊架的间距也要符合规范要求。在进水立管的底部、立管接出支管的配件部位、立管因自由长度较长而需要支撑重量的部位、横管接出支管与支管接头和配件连接的部位和需要控制管道伸缩等部位，都需要设置足够的固定支架，以保证循环冷却水管道系统的稳定。

3）在安装过程中，保持滚槽管道水平，要严防管道出现纵向位移和角位移；滚槽度不能过快，避免损伤管道和镀锌层；也不能太深，需按设定的限位控制，以防止影响管道的强度；注意检查橡胶密闭圈，及时更换破损和变形的橡胶圈。

3结论

沟槽式管道连接方式运用在循环冷却水系统中越来越广泛，但在我国的工程应用中还处于起步阶段，希望越来越多的工程都会采用方式，将此方式更加完善，促进科学新技术的发展。

参考文献

[1]王强.循环冷却水系统管道安装问题分析研究 [J].科技风，2011（071051）：153.

[2]张朱良.循环冷却水系统安装缺陷分析及改进措施 [J].山西建筑，2010（13）：166-168.

[3]杨琦，陶松岳.沟槽式管道连接方式在循环冷却水系统中的应用 [J].给水排水，2008（34）：151-153.

（作者单位：广东中科天元新能源科技有限公司）

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