一、空调冷却水回水溢流的应对之道
在浩大的工业厂房工程建设中，空调系统如同血脉一般贯穿始终。空调系统的主要组成部分，如冷却塔、水泵和冷水机组等，通常都被精心布置在厂房的天面机房内。这样的设计布局往往带来一系列挑战，特别是在处理冷却水的回水问题时。以飞利浦半导体（广东）有限公司的空调系统为例，其深入的设计与优化过程为解决这类问题提供了思路。
这个空调系统的核心是一台冷水机组，其制冷能力高达4800冷吨。按照原始的设计方案，冷却塔的出水管直接与冷却水回水总管相接，水流自然回落到冷却水泵。这样的设计使得水泵入口前的过滤器、阀门等配件占据大量空间，不仅增加了机房的面积需求，而且使得空间利用率大打折扣。“Y”过滤器的过滤网更换变得异常困难。
面对这些难题，建设单位与设计团队紧密合作，对空调系统进行了创新性的优化。他们将空调回水总管巧妙地安置在机房顶部，同时将过滤器、阀门等关键部件整合到冷却水泵的入口处。这样的设计变革使得机房内部的空间得到了更有效的利用。新的设计也带来了两大挑战：冷却水泵的启动吸水难题和停泵后冷却塔的水溢流问题。
为了解决这两个问题，团队提出了三种策略。第一种是在每个冷却塔的出水口安装电动阀门，通过精确控制阀门的开关时间来解决水流问题。第二种方案是在回水总管上安装电动阀门，利用阀门的开关控制来防止高位管道的冷却水回流。第三种方案则是在回水总管上安装止回阀，利用水泵的负压作用打开阀门，并在停泵后快速关闭，有效防止水回流。经过细致的分析比对，团队认为第三种方案在成本与性能上达到了最佳平衡。
团队还解决了冷却水总管的积气问题。他们在回水总管上安装了自动排气阀，并巧妙地利用天面水箱进行补水与排气。这一创新设计确保了管道内的气体得到有效排放，保证了系统的正常运行。
这一创新设计在飞利浦半导体（广东）有限公司的空调系统中得到了成功应用。经过两年多的稳定运行，系统表现出色，未出现水泵启动困难的问题，水泵叶轮的气蚀现象也得到了有效控制。这一实践为类似工程提供了宝贵的经验。
《中央空调冷冻水系统变流量简述》
根据ASHRAE/IES标准，新建建筑物的能效设计必须满足一项要求：对于配备可调节或可逐级开启和关闭阀门的10马力泵系统，必须能够适应设计流量50%或更小的工况。对于层数较少、没有电梯的住宅类建筑物，这一标准并不适用。
在二次泵系统中，冷水机组的水泵需要与设计水流量相匹配。为了降低泵在排液时的压力损失，泵的叶轮需要进行修平，这是实现节能的关键措施之一。设计变流量泵系统时，我们需要考虑三个方面：公用管、冷水机组的启/停顺序以及控制阀门和执行机构。
关于公用管路的设计，关键要点是将最大冷水机组的流量流过公用管路时产生的压降设定为公用管路的压力降。冷水机组的启/停顺序通常由流量是否超过一半来决定。二次泵系统在理论和实践中都相对简单。当两个环路相互连接时，如果公用管路中的压降消失，这两个环路的流量会相对独立。
接下来，我们重点讨论一下公用管的应用。它是二次泵系统的核心，连接一次环路和二次环路。为了减小压力损失，公用管的长度应该较短。供水和回水三通之间的距离最好不超过管径的四倍。如果公用管的压力降足够低，一次环路的水只有在二次泵打开时才会流入二次环路。
在二次环路内安装一个独立的二次泵，以建立二次环路水循环。泵的尺寸只需根据所需的流量和环路的阻力降来确定。安装位置也很重要：如果泵安装在从公用管流向二次环路的方向上，二次环路的压力会升高；相反，如果泵安装在指向公用管的回水管上，二次环路的压力会降低。
T形管是另一个重要组件，它决定了公用管路中的水流量和流向。这取决于一次系统和二次系统的流量关系，有三种可能性：一次水流量大于、等于或小于二次水流量。
流量控制阀的作用是防止水流进入二次系统，这可能是由于公用管内的微小压降或重力作用造成的。为了防止因重力流而在单管内发生这种情况，最好使用两个流量控制阀，分别在供水和回水管上安装。如果二次系统的回水管在下面，那么可能只需要一个流量控制阀就足够了。
设计冷水机组的启/停顺序时，系统操作员必须能够区分三种可能的流量工况：分配（二次）流量等于生产（一次）流量、分配（二次）流量小于生产（一次）流量以及分配（二次）流量大于生产（一次）流量。每种情况都有其独特的运行特点和需要考虑的因素。例如，当分配流量大于生产流量时，需求流量增大可能导致供水温度高于冷水机组的出水温度，这可能会影响区域内的湿度控制。为了补偿这种情况，在选择盘管时必须予以考虑。还可以通过重新设置冷冻水温度或选择与其他负荷特性相匹配的小型冷水机组来解决问题。当分配流量小于生产流量时，过剩的冷冻水会与回水混合，导致供水温度上升，这可能会引发一些问题。为了解决这个问题，可以通过调整冷水机组的运行参数或改变系统的运行方式来实现平衡。理解并适应这些变化是确保中央空调冷冻水系统高效运行的关键所在。关于流量调节与阀门选择的深入理解
由于冷水机组的回水温度设定为52F°，与标准的55F°存在差异，导致机组仅在70%的负荷下运行。部分冷冻水通过公用管输送时，其流量始终保持稳定，不受负荷变化的影响。
之前的例子展示了能量调节的两种模式：50%负荷（1500gpm）和100%负荷（3000gpm），这是水流量随负荷变化的结果。值得注意的是，二次水流量的变化接近于线性，随着负荷的变化，两通阀的开度进行调节，其流量也随之线性变化。
当系统中并联的冷水机组数量增多，能量的可调节段数也相应增加，每段的范围则相应缩小。若将不同型号的冷水机组组合在一起，可调节性进一步提高。在冷冻水流量线性变化的情境下，供水温度的提升过程短暂且迅速。冷水机组的启/停顺序在此时变得简单，即使是手动开关也能轻松应对。
若将不同尺寸、类型、效率的冷水机组混合使用，启/停顺序的复杂性将大大增加。设计者需要仔细考虑冷水机组的最佳组合方式，以满足流量需求，这可以通过计算BTUH的消耗来优化。确定所需的BTUH需要相关的设备参数，如二次供水温度、二次回水温度和二次水流量。为了精确测量负荷，还需要一系列仪表设备。
关于阀门和执行机构的选择，控制阀根据调节能力分为多种类型，如两位式、无级调节等。阀门的开度百分比反映了冷却盘管所需的冷量。等百分比控制阀具有良好的流动特性，常用于冷却和加热盘管中。当其与冷却盘管的传热特性结合时，通过调整阀杆的位置，可以实现近乎线性的传热性能。
在选择控制阀门时，要考虑阀门的尺寸、流量系数（Cv）、最小和最大压差等因素。阀权度是选择阀门的重要标准，维持阀权度为0.5可以提供与盘管性能相匹配的阀门操作性能。可调范围越大的阀门，在低负荷时的控制性能越好。
当水流速度加快时，其静压会相应下降，一旦压力降至蒸发压力之下，气泡便会产生。在阀门的下游，水流速度减缓，静压回升，气泡随之破碎，这一过程中伴随着噪声的产生，同时会导致阀体、节流装置及下游管路的过度磨损。
关于三通阀：
在变流量泵系统中，三通阀的使用较为罕见。这种阀门旁通多余的冷冻水，引发一系列问题。旁通的冷冻水降低了回水温度，增加了流量，迫使系统启动额外的冷水机组和泵，这些额外的设备主要是为了应对旁通流量，而非控制冷负荷。尽管三通阀可用于维持最小流量，确保水泵安全，但在实际操作中需注意一些问题。根据水力协会和ITT流体处理的建议，最小流量的最佳值应设定为最高效率点流量的20%，同时为了限制径向和轴向负荷以及轴偏移，该值也可考虑为最高效率流量的25%。需限制流经泵的水流温升不超过15F°。当水泵在低流量运行时，产生的温升水量较少，但过小的流量会导致泵的效率损失转化为温升，温升进一步可能导致液体闪发出气体，最终造成气穴现象。
驱动器在变流量系统中扮演着关键角色。在泵达到最大压力时，驱动器必须能够关闭阀门。在闭环变流量系统中，由于负荷减少，泵的运行曲线可能发生变化，导致泵产生的压头增大。阀门驱动器需要在压力增大时依然能够调节阀门开度。更严峻的情况是阀门需承受水泵关闭时的冲击水压。不恰当的阀门驱动器可能导致部分水流漏过阀门或盘管，进入回水总管，使回水温度上升。
若我们能深入考虑上述基本原则，不仅可达到节能效果，还能实现设计温差。由于系统性能会随着负荷变化而变化，管路和盘管也会随时间老化。当盘管变脏时，系统的温差会受到影响。有经验的操作者和合理的维护保养计划至关重要。温度调节装置的不当调整以及供应空气温度的下降都会导致效率下降。要想让暖通系统高效运行，唯一的办法就是以合适的方式对其进行维护。
老师傅教你解决空调冷却水回水溢流问题：
在进行工业厂房工程施工时，我们经常会遇到这样一个问题：空调系统的冷却塔、水泵、冷水机组等主要设备全部布置在厂房天面机房。由于冷却塔底盘安装高度的限制，冷却水的回水管道往往紧贴天面楼板安装。这种中央空调系统的设计虽然有其目的，但却带来了一系列问题。例如，当冷却水管进入空调机房内时，冷却回水管贴地面布置，导致机房内维修、检查通道不畅通，水泵入口前的过滤器、排污阀等无法安装。为了解决这些问题，我们在飞利浦半导体（广东）有限公司的空调系统深化设计过程中进行了深入研究。在保证系统运行可靠、节约施工成本的前提下，我们提出了一种新的设计方案：将空调回水总管贴机房顶部安装，过滤器、阀门、软接头等安装在冷却水泵入口的垂直段。这样的设计虽然解决了空间占用问题，但也需要解决冷却水泵启动吸水困难及停泵后冷却塔溢流的问题。为了保证系统的正常运行，我们必须确保停泵后该管段与其它管路充满水。经过研究，我们提出了三种解决方案……接下来我们将继续探讨如何有效解决这一问题。经过深入研究与分析，针对冷却水系统的优化，方案三在冷却水回水总管上加装止回阀展现出其独特的优势。此方案不仅成本低，性能可靠，而且能够精准控制冷却水的回流，有效防止了高位管道的冷却水回流问题。
止回阀的选择至关重要。所选择的止回阀必须能够快速关闭，具有优良的密封性能，且打开阻力小。经过对相关参数的比较，我们决定采用对夹式止回阀，其阀瓣关闭行程短，能够快速响应水泵的启动与停止，确保冷却水系统的稳定运行。
针对冷却水总管积气问题，我们通过增大管内压力并及时排气的方式予以解决。在冷却水回水总管上安装了自动排气阀，并巧妙地将总管接至天面水箱中。这一设计不仅解决了积气问题，还实现了管内的水满状态，确保了系统的正常运行。
关于水流开关对冷水机组的影响，我们必须给予足够的重视。水流开关作为控制元器件，在冷水机组中扮演着断水、缺水保护的重要角色。一旦冷冻水流量过低，将导致一系列问题，如压缩机频繁启停、蒸发压力过低等。严重时，甚至可能导致压缩机损坏，后果严重。对于水流开关的故障处理，我们必须迅速而准确。
在实际操作中，我们常见的水流开关有压差式、靶式、热线式等。其中，压差式和靶式水流开关应用较广。针对冷水机组中出现的各种问题，我们需要根据具体情况选择适当的水流开关类型，并确保其正常运行。
对于冷却水系统的优化及冷水机组的安全运行，我们必须关注每一个细节，从止回阀的选择到水流开关的正常运行，都要给予高度的重视和精心的维护。只有这样，我们才能确保系统的稳定运行，避免不必要的损失。水流量过大或过小都会对冷水机组的运行产生不良影响。水流量过大可能会增加机组的运行负荷，加大水泵的运行风险，导致能耗增加。而一旦水流量中断，机组可能会直接停机，对制冷系统的稳定运行构成严重威胁。合理控制水流量至关重要。
在冷水机组的运行过程中，水流开关的故障检测是一个常见问题。其中，靶式水流开关的故障尤为突出。当水流开关无法检测到水流时，系统会自动停机。造成这种情况的原因有很多，包括水流开关断裂、电路故障、管道内空气集聚过多等。
针对这些问题，我们可以采取一系列措施进行解决。在安装靶式水流开关时，需要注意安装位置的选择，避免在管网水力冲击较大的地方安装。安装位置前后必须有一定的直管，避免在直角弯头上升的水管附近安装，这样可以有效减少开关断裂或波纹管断裂的现象。
除此之外，电路故障也是导致水流开关无法正常工作的原因之一。在这种情况下，我们需要检查电路连接，确保电线连接牢固，修复或更换受损的电路元件。管道内空气集聚过多、水压问题以及机械部件损坏等也可能导致水流开关故障。针对这些问题，我们需要分别采取相应的措施进行解决。
为了确保水流开关的正常工作，我们还需要对水流开关的灵敏度进行调节。如果过度灵敏或灵敏度不足，可能会导致误触发或无法正常触发。我们需要根据实际需求调整灵敏度开关或调节装置，确保灵敏度设置恰当。
如果您在使用冷水机组过程中遇到任何问题，欢迎随时联系我们的维修服务专线：。我们会为您提供24小时不间断的维修服务，确保您的设备正常运行。