冷却塔常见故障的分析与解决方法

     冷却塔作为工业冷却水系统的关键设备,其运行性能直接影响冷却效果和系统效率。然而,在实际使用中冷却塔经常会出现各种故障,严重影响生产运行。

    本文将针对冷却塔的常见故障,如出水温度过高、通风量不足、集水盘溢水、明显飘水、布水不均匀、异常噪声等问题,深入分析原因,并提出相应的解决方法,以期为冷却塔的运维管理提供参考。

一、 出水温度过高

   

冷却塔出水温度超过设计值,是最为常见的故障之一。主要原因有:  
(1)热负荷超出冷却塔设计能力。当工艺系统改造或生产负荷增大时,会引起冷却水量或进水温度超出设计值,导致冷却塔出水温度升高。
(2)环境温度过高。夏季高温天气下,冷却塔进风温度升高,湿球温度接近或达到设计参数,致使出水温度超标。
(3)填料堵塞或老化。水质较差时,填料表面结垢堵塞,气液接触面积减小;填料使用时间过长,材质老化,传热性能下降,导致出水温度升高。

解决方法:  
(1)根据热负荷变化,适当调整冷却塔运行台数,必要时增加冷却塔;
(2)高温季节合理调配生产负荷,避免冷却塔超负荷运行;
(3)定期清洗填料,并及时更换老化填料;优化水处理工艺,减少水垢形成。

案例:某化工厂夏季冷却水出口温度一直超标,通过清洗填料,并增加一台备用冷却塔,有效解决了出水温度过高问题。

 

二、 通风量不足      

         

冷却塔机械通风不足会导致塔内气液接触效果变差,出水温度上升。原因分析如下:  
(1)风机叶片角度不当。安装或维修时调整不当,致使风机叶片角度偏小,通风量不足。
(2)传动皮带打滑。皮带松弛或油污覆盖,引起打滑,风机转速降低,通风量减小。
(3)电机功率不足。电机功率选型偏小,或电网电压频繁波动,使电机达不到额定功率,风量不足。

解决措施:  
(1)调整风机叶片角度至最佳工况,必要时更换型号合适的风机;
(2)定期检查和更换皮带,确保其张紧力和传动效率;
(3)电机选型须留有富裕量,使其在电压波动时仍能正常工作。变频调速也是一个选择。

案例:某电厂冷却塔采用变频调速,根据出水温度自动优化风机转速,塔内通风量始终与负荷匹配,运行十分经济。

 

三、 集水盘溢水      

         

冷却塔集水盘溢水多发生在负荷骤降或停车工况,水位控制不当时,冷却水从集水盘溢出。原因如下:  
(1)补水阀故障。停车时补水阀关闭不严,使得集水盘水位持续上升至溢水。
(2)浮球阀失灵。浮球阀老化或被杂物卡住,致使makeupwater无法及时切断。
(3)水位传感器失效。水位检测装置故障,无法准确反馈水位信号,且报警失灵。

解决对策:  
(1)定期检修补水阀,确保其灵活可靠;对于电动阀,还应确保失电时可自动关严。
(2)及时清理浮球阀杂质,更换老化部件,保证makeup water及时切断。
(3)对水位传感器进行定期校验,失效时及时更换,并确保其报警联锁功能正常。

案例:某厂冷却塔浮球阀频繁故障,溢水问题严重。更换为液位变送器后,再也没出现过溢水。

 

四、 明显飘水现象      

         

冷却塔的飘水现象通常是由填料层喷淋水滴被风吹出塔外造成的。影响因素如下:  
(1)填料层离塔顶过近。填料安装过高,上部空间不足,易被吹出水滴。
(2)通风速度过大。风机选型过大或变频设置不当,使得塔内风速超过合理值。
(3)配水压力过高。供水泵扬程偏高,使得喷淋水柱高度超过设计值。
(4)挡水装置失效。塔顶挡水百叶缺失或损坏,使水滴随风飘逸。

解决措施:  
(1)合理设置填料层高度,确保填料上方有足够空间削减飘水;
(2)优化风机选型,并采用变频调速,使塔内风速满足既定值;
(3)调节供水泵出口阀门,将配水压力控制在设计范围内;
(4)定期检修挡水百叶,及时补装或更换损坏部件,确保挡水效果。

案例:某发电厂冷却塔飘水十分严重,通过降低填料高度、加装挡水百叶等措施,有效抑制了飘水。

 

五、 布（配）水不均匀      

         

冷却塔的布水系统能否实现均匀配水,直接影响填料层的热交换效果。常见的原因有:  
(1)布水管老化堵塞。cooling tower长期运行,布水管道内壁生锈结垢,局部严重堵塞,致使水量分配不均。
(2)喷头损坏或堵塞。喷嘴使用时间过长,部件磨损或被杂物堵塞,局部水压降低,喷淋不均匀。
(3)布水管倾斜变形。管道支撑架松动,地基不均匀沉降,致使局部管段倾斜,水流分布不均。

解决办法:  
(1)定期清洗或更换布水管,确保管道内部通畅;
(2)及时清理或更换喷嘴,选用耐腐蚀抗堵塞的新型喷头;
(3)加固管道支撑,必要时重新安装布水管,确保其平直布置。

案例:某钢厂冷却塔配水管道多处堵塞,更换为ABS管后,布水均匀性大为改善。

 

六、 配水槽中有水溢出      

         

配水槽溢水对冷却塔运行的影响虽不及集水盘溢水严重,但也会造成水资源浪费。原因分析如下:  
(1)供水泵故障。供水泵出口止回阀关闭不严,停泵时水倒流,致使配水槽水位上升溢出。
(2)液位控制失效。配水槽液位控制器失灵,未能及时关小或关断供水阀门,致使水位超限溢出。
(3)配水槽排水堵塞。配水槽排污口堵塞,残水无法及时排出,新水又不断补入,导致水溢出槽外。

应对之策:  
(1)供水泵应设置可靠的止回阀,定期检修,确保关闭严密;
(2)定期检查和校准液位控制器,失效时及时更换;
(3)定期清理配水槽排污口杂物,确保排水通畅。

案例:某电厂冷却塔配水槽液位计失灵,溢水不断,更换液位计并清理排污口后,再未发生溢水。

 

七、 异常噪声和震动      

         

冷却塔运行时如出现异常噪声和震动,多由机械故障引起。常见原因有:  
(1)风机叶片失衡。叶片局部腐蚀破损或异物附着,引起动平衡失调,产生剧烈振动和噪音。
(2)轴承磨损。风机轴承长期运转,球面磨损、润滑脂变质,导致轴承噪音和振动。
(3)联轴节故障。联轴器橡胶元件老化开裂,致使风机与减速箱连接处产生异响和震动。
(4)塔体螺栓松动。基础不均匀沉降引起塔体变形,地脚螺栓松脱,在风载荷作用下产生abnormal noise。

解决对策:  
(1)定期检查风机叶片,及时修补破损,清除附着物,必要时动平衡校验;
(2)按时更换风机轴承,选用优质润滑脂,做好日常维护;
(3)定期检查联轴节,发现问题及时更换,确保连接牢固;
(4)加强基础管理,发现塔体变形及时处理,定期检查螺栓紧固情况。

案例:某厂冷却塔突发剧烈异响,查明是风机叶片脱落松动所致。经动平衡校验后,噪音完全消除。

 

八、 滴水声过大      

         

冷却塔滴水声音过大,通常是由塔内水滴直接打在集水盘上所致。影响因素如下   :
(1)集水盘距填料过近。集水盘与填料层之间距离不足,使下落水滴直接溅落在盘内。
(2)填料层局部破损。填料局部损坏脱落,形成大的通道,水柱直接砸在集水盘上。
(3)配水系统漏水。配水管或喷头破裂,高压水柱溅落在集水盘上,形成巨大噪音。

处理办法:  
(1)合理设置集水盘位置,与填料保持足够空间,减少水滴直接溅落;
(2)定期检查填料,发现破损应及时修补,避免形成大的漏水通道;
(3)加强巡检,及时发现并处理配水系统漏点,消除高空溅水。

案例:某厂冷却塔一角滴水声音特别大,检查发现是填料架塌陷形成漏洞,水直泻而下。补齐填料后,噪音恢复正常。

综上所述,冷却塔的常见故障涉及进出水温度、通风散热、配水布液、噪声震动等多个方面,其原因错综复杂,涵盖设计选型、运行工况、水质管理、维护保养等诸多因素。冷却塔的管理者应充分了解这些故障的表现、成因和解决思路,在实际工作中做到早发现、早分析、早处理,从而最大限度地减少故障停机时间,提高冷却塔的运行效率和可靠性。这就要求管理人员不仅要掌握冷却塔专业知识,还要勤于现场监测,善于观察分析,并积极采取针对性的预防和管理措施。只有如此,才能确保冷却塔安全经济、稳定高效地长周期运行,为工业冷却系统提供有力保障。

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