冷卻塔是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的一個(gè)重要設(shè)備，它利用水作為循環(huán)冷卻劑，把從數(shù)據(jù)中心服務(wù)器吸收到的熱量排放至大氣中，以降低水溫的裝置，圖1。

圖1 冷塔外觀

1.1冷卻塔分類

冷卻塔按照形式可以分為開式塔和閉式塔，開式塔設(shè)備投資低，但空氣與冷卻水直接接觸，水處理成本高，圖2；閉塔的空氣或水與被冷卻介質(zhì)不直接接觸，而通過換熱器傳熱，不需要水質(zhì)處理，維護(hù)成本低，但設(shè)備投資大，圖3。由于閉塔投資大，數(shù)據(jù)中心普通選用開塔。當(dāng)采用開式冷卻塔時(shí)，需要設(shè)置旁濾及化學(xué)加藥裝置。

 

 

 

圖3 閉式逆流塔

冷卻塔按照水和空氣的流動(dòng)方向，可以分為逆流式冷卻塔、橫流式冷卻塔兩種，圖2、圖3為逆流塔，圖4、圖5為橫流塔，考慮檢修維護(hù)性的方便，建議南方地區(qū)選用橫流塔，體積大、便于檢修，北方由于防凍、防風(fēng)沙要求，可以選用逆流塔。

圖4 開式橫流塔

圖5 閉式橫流塔

1.2冷卻塔組成

冷卻塔一般由冷卻塔塔體、大風(fēng)車、電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、填料、擋水板、噴頭和浮球閥等組成，如圖6

圖6 冷卻塔組成

1.3冷卻塔要求

冷卻塔可根據(jù)總體布置要求，設(shè)置在室外地面上或屋面上，由冷卻塔的集水盤存水，直接將自來水補(bǔ)充到冷卻塔，在布置中，系統(tǒng)管路最高水位盡可能不超過冷卻塔進(jìn)水，以防止管路上空氣積聚。在實(shí)際情況中，數(shù)據(jù)中心多為4-5層設(shè)計(jì)，冷機(jī)和水泵放置在地上一層或者地下一層，冷卻塔布置在屋頂為主，同樣的，在進(jìn)行水系統(tǒng)管路建設(shè)時(shí)，要防止管路空氣積聚的問題。

1.4冷卻塔并聯(lián)

冷卻塔的數(shù)量與主機(jī)一一對應(yīng)時(shí)，利于操作和管理，這種情況下的冷卻塔備份可以采用系統(tǒng)冗余來解決。如果多臺冷卻塔并聯(lián)，各冷卻塔易出現(xiàn)冷卻塔之間管道阻力不平衡問題，導(dǎo)致部分冷卻塔一直補(bǔ)水、部分冷卻塔一直溢水的情況，需要冷卻塔之間增加平衡管解決。此外，為使各冷卻塔的出水量均衡，出水干管宜采用比進(jìn)水干管大兩號的集管并用45°彎管與冷卻塔各出水管連接。

圖7 冷卻塔并聯(lián)

2. 冷卻塔常見故障

圖8 冷塔故障案例

2.1. 出水溫度過高

原因：

（1）循環(huán)水量過大。

（2）布水管(配水槽)部分出水孔堵塞，造成偏流。

（3）進(jìn)出空氣不暢或短路。

（4）通風(fēng)量不足。

（5）進(jìn)水溫度過高。

（6）冷卻空氣短路。

（7）填料部分堵塞造成偏流。

（8）室外濕球溫度過高。

 對策：

（1）調(diào)閥門至合適水量或更換容量匹配的冷卻塔。

（2）清除堵塞物。

（3）查明原因并進(jìn)行改善。

（4）參見通風(fēng)量不足的解決方法。

（5）檢查冷水機(jī)組方面的原因。

（6）改善空氣循環(huán)流動(dòng)，防止氣流短路。

（7）清除堵塞物，或者更換填料。

（8）減小冷卻水量。

2.2. 通風(fēng)量不足

原因

（1）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，傳動(dòng)皮帶松弛，軸承潤滑不良。

（2）風(fēng)機(jī)葉片角度不合適。

（3）風(fēng)機(jī)葉片破損。

（4）填料部分堵塞。

對策

（1）查找轉(zhuǎn)速減低原因，調(diào)整電機(jī)位張緊或更換皮帶，加油或更換軸承。

（2）調(diào)至合適角度。

（3）修復(fù)或更換。

（4）清除堵塞物。

2.3. 集水盤(槽)水位偏低

原因

（1）浮球閥開度偏小，造成補(bǔ)水量小。

（2）補(bǔ)水壓力不足，造成補(bǔ)水量小。

（3）管道系統(tǒng)有漏水的地方。

（4）冷卻過程失水過多。

（5）補(bǔ)水管徑偏小。

對策：

（1）開大到合適開度。

（2）查明原因，提高壓力或加大管徑。

（3）查明漏水處，堵漏。

（4）參見冷卻過程水量散失過多的解決方法。

（5）更換大管徑補(bǔ)水管。

2.4. 有明顯飄水

原因：

（1）循環(huán)水量過大或過小。

（2）通風(fēng)量過大。

（3）填料中有偏流現(xiàn)象。

（4）隔水袖(擋水板)安裝位置不當(dāng)。

對策：

（1）調(diào)節(jié)閥門至合適水量或更換容量匹配的冷卻塔。

（2）降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度或更換合適風(fēng)量的風(fēng)機(jī)。

（3）查明原因，使其均流。

（4）重新安裝調(diào)整。

2.5. 布(配)水不均勻

 原因：

（1）布水管(配水槽)部分出水孔堵塞。

（2）循環(huán)水量過小。

對策：

（1）清除堵塞物。

（2）加大循環(huán)水量或更換容量匹配的冷卻塔。

2.6. 有異常噪聲或振動(dòng)

（1）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高，通風(fēng)量過大 。

（2）軸承缺油或損壞。

（3）風(fēng)機(jī)葉片與其他部件碰撞。

（4）風(fēng)機(jī)葉片螺釘松動(dòng)。

（5）皮帶與防護(hù)罩摩擦。

（6）齒輪箱缺油或齒輪組磨損。

 對策：

（1）降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度或更換合適風(fēng)量的風(fēng)機(jī)。

（2）加油或更換。

（3）查明原因，排除。

（4）重新緊固。

（5）張緊皮帶，緊固防護(hù)罩。

（6）加油或更換齒輪組。