针对实际工程中常见的安全和能耗问题，项目组总结和研究了工业循环冷却水系统的主要组成、工作原理和设计方法，分析了其产生的主要原因，提出了相应的设计对策。广一泵业集团有限公司的主要研究结果如下：

 

　　1、分析了湿式冷却塔内气-水之间蒸发传热和接触传热过程，并对两种传热过程中产生的热交换量进行了数学表征，论述了不同工况及气象条件下循环冷却水系统的工作原理；

 

　　2、以工业生产中最为常见的逆流机械通风冷却塔为对象，分析了冷却塔内的热交换动力学模型，重点建立了基于空气焓差的热交换动力学模型，建立了基于数值积分的求解方法，提出了冷却塔冷却数和特性数的计算方法，论述了填料特性和气水比对冷却效果的影响；

 

　　3、针对典型的冷却设计任务，根据冷却塔冷却数和特性数曲线，提出了设计气水比的确定方法，从而提出空气流量及冷却面积的确定方法；分析了蒸发、风吹和排污损失水量等的影响因素，提出了循环冷却水系统补水量的计算方法；分析了生产设备冷却水系统的工作原理，提出了该系统所需的循环水量和广一水泵扬程的设计方法。

 

　　4、针对工业循环冷却水系统常见的安全问题，主要从循环冷却水系统设计的角度，分析此类问题的产生原因；对于生产设备冷却水系统水力不平衡的问题，主要对策为改进配水系统和同程设置管路；对于冷却塔冷却效果不佳的问题，主要对策是合理确定冷却塔填料的容积传质系数（kxv)和设置环状网；对于集水池被抽空的问题，主要对策是增加冷却水池或在系统回水主管管路末端设置缓闭式阀门；对于循环水泵抢水及电机过载问题，主要对策是设置环状的广一水泵吸水管路以有效改善其吸水条件或合理确定水泵的开启台数。

 

　　5、工业循环冷却水系统的运行能耗主要包括循环水泵和风机的动力消耗，主要的设计节能对策是：对冷却塔填料的热力和阻力特性事先进行系统的测试，对循环冷却水系统进行科学合理的设计，对该系统进行优化设计和参数调整；对于生产过程复杂的工业企业，对循环冷却水的余热进行合理利用；采用变频技术、节电设备和工艺和对循环冷却水进行防腐蚀和防结垢处理，实现动力设备系统的节能运行。

 

　　由于工业循环冷却水系统针对的服务对象具有多样性和复杂性的特点，项目组无法面面俱到地解决所有问题，广一水泵厂希望通过项目组对水冷却基本理论的阐释、解决问题的思路和方法，能够为从业者亮起一盏明灯，从而更切入实际地设计出与服务对象相匹配的循环冷却水系统，实现节能、节水、安全生产三者统筹兼顾。