横流式冷却塔溢水故障分析及处理措施

横流式冷却塔溢水故障分析及处理措施

崔蒙蒙

中国铁路北京局集团有限公司唐山站 河北唐山 063000

摘要：冷却塔的设计，特别是冷却塔的均匀配水设计一直以来处于被忽视的状态，但是现实工作中冷却塔的设计却影响着企业的能耗、效率和资金投入等问题。冷却塔的管线布置可以影响冷却塔布水的均匀性，进而影响冷却塔的冷却能力，特别是横流冷却塔的布水不均匀可能导致冷却塔出现溢水现象。本文对横流式冷却塔溢水故障的危害进行了系统介绍，具体包括：水位加速下降，造成水量的浪费；出塔水温偏高，造成电能和水量的浪费；横流式冷却塔溢水故障导致药剂用量增加，造成药剂的浪费。对横流式冷却塔溢水故障的原因进行了系统分析，主要包括：支管阻力损失不均和菌藻堵塞布水孔等。对横流式冷却塔溢水故障提出了改进策略，具体包括：上塔直管改造和菌藻控制改进。希望通过对本文的介绍，可以为横流式冷却塔溢水故障分析及处理提供理论和实践上的指导。

关键词：横流式冷却塔；溢水故障；溢水原因；溢水处理

冷却塔可以有效解决循环冷却水的废热排放问题。在冷却塔的使用和选择过程中，考虑较多的是冷却塔的型号、性能，对于冷却塔的进水管路的设计缺乏思考。冷却塔的均匀配水是冷却塔设计的关键环节，关乎冷却塔的工作效率、能耗损失以及经济损失等。横流式冷却塔水管设计存在缺陷将会导致冷却塔布水的不均匀，情况严重的时候则会出现冷却塔溢水等问题。因此，在横流式冷却塔水管的设计过程中要注重进水管线的合理设置。本文对横流式冷却塔溢水危害、溢水原因进行了系统分析，探究了横流式冷却塔的溢水处理措施。

1横流式冷却塔溢水故障的危害

1.1横流式冷却塔溢水故障导致水位加速下降，造成水量的浪费

横流式冷却塔溢水故障未能及时发现，循环冷却水的泄漏量将急剧增加，凉水池的水位下降将极速加快。为保障凉水池的水位，确保凉水池的水不被抽空，必须快速补充凉水池中的水，造成了大量的水量浪费。

1.2横流式冷却塔溢水故障导致出塔水温偏高，造成电能和水量的浪费

横流式冷却塔一侧出现溢水问题的时候，另一次会出现水流量降低或者没有水流的现象，导致断流一侧可能出现符合不足的问题，甚至可能导致空塔运行的问题，横流式冷却塔空塔运行的状态下冷却能力没有得到充分发挥，造成了不必要的电能损失；横流式冷却塔溢水一侧的负荷增大，风阻损失也相应增大，通风量却减小，导致循环冷却水不能冷却充分，冷却塔的水温偏高，为降低循环冷却塔的水温就必须要增加补充水的水量，造成了水量的浪费。

1.3横流式冷却塔溢水故障导致药剂用量增加，造成药剂的浪费

横流式冷却塔溢水故障会导致循环冷却水的浓缩倍数偏低，为了确保缓蚀阻垢剂的浓度达到一定的数值，必须增加药剂的用量，导致了缓蚀阻垢剂用量的不必要增加，造成了缓蚀阻垢剂的浪费。

2 横流式冷却塔溢水故障的原因

2.1横流式冷却塔溢水故障由于支管阻力损失不均

热水在通过干管经等径三通管以后分为两个支管分别上塔，干管和两个支管的管径相同，分配到两个支管的水流的流速降低，动压降低，静压增大，两个支管上装有闸阀来调节支管的流量，调节不当会导致两个支管的动压头差距较大，支管阻力损失很难调节平衡，会导致一个支管的上塔水量增大，一个支管的上塔水量减小，调节两个支管的阀门可以调节水量接近平衡。但是，在循环冷却水运行期间的水温和水量等参数会发生变化，支管阻力损失也会发生变化，打破了形成的平衡，阻力损失大的支管水量就会减少，阻力损失小的水管水量就会增大，两个支管的阻力损失差值达到一定程度将会导致一个支管不上水。支管阻力损失不均导致横流式冷却塔溢水故障滞后，虽然调节阀门可以平衡水量，但是一段时间以后会再次出现溢水，而且溢水经常会在冷却塔的两侧交替发生。

2.2横流式冷却塔溢水故障由于菌藻堵塞布水孔

横流式冷却塔的水流进入布水槽以后，水流的流速会迅速下降，水槽内就会出现流速缓慢的位置，布水池处于敞口设置状态，阳光照射在布水池上会导致菌藻类的出现，外环境当中的粉尘进入布水池与菌藻类形成粘泥。水槽内的布水孔被粘泥附着，导致布水孔的孔径减小，进而会使布水池的水头损失增大，加剧了溢水的发生。

3横流式冷却塔溢水故障的改进

3.1横流式冷却塔的上塔支管改造

横流式冷却塔的两个支管的长度通常不同，管路上的关键有所差异，两个支管都有阻力损失较大的闸阀，两个支管的阻力损失不同，较难保证水流量均匀。为保证配水支管可以向各个配水池均匀供水，可以调整两个支管水头损失，确保两个支管的水头损失相等；也可以调整三通管的管径，将等径三通管改为异径三通管，提高支管的动压头。可以将支管的闸阀移动到三通管的前面位置，保证进水的稳定和均匀。同时，还可以设计连通管将冷却塔两侧的布水池连通，通过两个布水池之间的连通管对不均匀的水量进行调节，起到消除溢水的效果。

3.2横流式冷却塔的菌藻控制改进

敞开式的布水池处于敞口设置状态，阳光照射在布水池上会导致菌藻类的出现，因此，可以尽量避免采用敞开式的布水池进行布水。对于采用敞开式布水池的横流式冷却塔，可以采用在布水池上加盖遮阳板的方式，降低阳光的照射，防止菌藻类的快速增长。横流式冷却塔的日常运行和维护过程中，可以在布水池里面投加缓释型的氧化性杀菌剂来抑制菌藻类的生长。投加的缓释型的氧化剂可以使氯片等氧化剂，在水力冲刷的作用下药剂得以溶解，布水池中会一直存在一定的余氯，余氯能够抑制菌藻类的生长，有效控制菌藻类的出现。

4结语

横流式冷却塔溢水故障不仅造成了水量的浪费，还造成了电量和药剂等的浪费，需要采取有效措施控制横流式冷却塔的溢水问题。通过以下方法可以较好解决横流式冷却塔溢水故障问题：进水管路的设计对于横流式冷却塔布水的均匀性具有很大的影响，应采取有效措施保证冷却塔进水支管的阻力损失平衡，不在支管除设置大阻力的阀门；横流式冷却塔应尽量不采用敞开式的布水池，或者在敞开式的布水池上加装改版，避免阳光照射进布水池滋生大量的菌藻类生物和粉尘一起堵塞布水孔；采用敞开式布水池的横流式冷却塔，可以在布水池中投加缓释型的氧化性杀菌剂，抑制菌藻类生物的生长，避免布水孔的堵塞。

参考文献

[1]王凤玉.浅析HXD1型电力机车冷却塔的故障分析与处理[J].内蒙古科技与经济,2020(01):98+105.

[2]罗华,曾江瑜,唐朝勇.冷却塔振动监测及异常振动改善措施[J].化工管理,2019(23):117-120.

[3]胡谷庆.循环水冷却塔风机故障原因及改造探讨[J].设备管理与维修,2019(06):108-109.

[4]金洪文,郭改英,高杲.中央空调冷却水系统故障诊断与排除[J].长春工程学院学报(自然科学版),2014,15(03):65-67.

[5]苏国华.对冷却塔“抽空”、溢水故障的分析与解决办法[J].石油化工建设,2013,35(03):111-112.

[6]罗维皓.某综合楼冷却塔溢水故障分析及解决办法[J].安装,2008(08):36-37.

[7]高文乐,朱茂迅,李元振,张泽华.发电厂双曲线型冷却塔的定向爆破拆除及爆破效果数值分析[J/OL].爆破器材:1-6[2020-06-16].

http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1163.TJ.20200609.1540.012.html.

[8]陈振华,管红军,张月雷,刘阳,孙奉仲,陈学宏.隔音墙对自然通风冷却塔热力特性的影响[J].电站系统工程,2020,36(03):17-20+24.

[9]陈学宏,孙奉仲,吕冬强,陈振华,管洪军,张月雷.大型湿式冷却塔雨区水滴直径分布的现场试验[J/OL].中国电机工程学报:1-8[2020-06-16]. https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.192048.