谭古今
中国建筑西南设计研究院有限公司四川成都610042
【摘要】冷却循环水系统采用并联制管路优点是系统管道简单，工程费用较低，缺点是难以保证各冷却塔集水盘内的水位在同一高度，容易出现某一台冷却塔一直在补水，而另外的冷却塔却溢流的问题。本文运用基本水力学公式，对冷却塔进出水管管径管长等各影响因子进行分析，为解决实际工程问题提供思路。
【关键词】冷却塔；并联管路；理论计算
ABSTRACT：Theadvantagesofparallelformcoolingcirculatingwatersystemincludesimplepipelinesystem，lowengineeringcost，butitisdifficulttoguaranteethewateratasamelevelanditmaycauseonetowerreplenishingwater，theotheroverflowing.Inthispaper，theuseofthebasichydraulicformulacanprovideideatosolvepracticalengineeringproblems.
KEYWORDS：Coolingtower；Parallelpipeline；Theoreticalarithmetic
一、前言：
在实际的冷却塔并联运行中，由于管道排布无法做到完全对称布置，难以保证各冷却塔集水盘水位在同一高度，容易出现有些塔水位过低一直在补水而有些塔水位过高不停溢流的现象。为方便分析计算，本文只讨论两台开式冷却塔并联运行的情况。
二、计算模型的建立与分析
如下图所示，假设两座冷却塔1和冷却塔2规格型号完全相同，且两座冷却塔的基础及安装高度也完全相同，管路系统中，两座冷却塔的进水管管径dj及出水管管径dc均相同，各管段的管道长度已知。假设当系统稳定运行时，冷却塔1的集水盘水位为H1，冷却塔2的集水盘水位为H2。
由上表试算结果可以看出，当进水管长相等时，即L1=L2，两个冷却塔的流量相等，；当出水管长相等时，即l1=l2，两塔的水面高差为0。该情况为最理想的接管方式，能将两座冷却塔的运行效率达到最高。
然而实际工程中由于各种原因当接管无法完全对称时，如图中所示，流量不均等分配及水位高差的现象将出现，当接管的管长差距越明显时，这个差值越大。于是，就出现了本文开头说的问题：其中一座塔水位过低导致一直在补水，而另一座塔水位过高发生溢流。根据国标图集02S106（小型冷却塔选用及安装）中冷却塔的外形图，可以知道溢流管与出水管中心标高差大致为100-200mm，那么溢流管下边缘与出水管上边缘之间的净距不到100mm，因此，当两塔的水位高差大于100mm时，很可能就会出现溢流现象。此时，可采用增大出水管管径的方式，减少两塔的水位差。如上表中，若将出水管管径dc改为0.25m，则：
可见，适当增大出水管径可以有效减少两塔水位差。
然而，即便此时水位差值已可以保证不发生溢流现象，但由于两塔的流量分配不均，流量过大的冷却塔的出水温度可能达不到设计要求。由于流量分配只受进水管长的影响，因此在实际工程中，应该尽可能的保证进水管的同程布置，若实在无法同程布置，则应选择较大流量的冷却塔以防因无法同程布置而带来的流量超负荷运行。
三、结论：
综上所述，在稳定运行的开式冷却塔并联管路系统中，当且仅当每座冷却塔的进水管同程布置时，进入每座冷却塔的流量才相同；当且仅当每座冷却塔的出水管同程布置时，集水盘内的水位高度才一致。因此，实际工程中管道布置无法满足上述条件时，即有可能出现某些冷却塔不停溢流而某些冷却塔则不断补水的情况。当上述问题出现时，可采取增大出水管管径，或设置连通管来减小冷却塔集水盘的水位差。
参考文献：
[1]《给水工程（第四版）》严煦世等主编中国建筑工业出版社
[2]《工程流体力学（水力学）》闻德荪主编高等教育出版社
[3]《2009全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》中国建筑标准设计研究院