尹　　 證
（國家玻璃鋼制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 102101）

　　摘要：根據(jù)國內(nèi)冷卻塔檢測(cè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析了冷卻塔在質(zhì)量方面存在的問題主要由設(shè)計(jì)、制造、安裝3個(gè)環(huán)節(jié)引起，闡述了提升冷卻塔產(chǎn)品質(zhì)量的途徑和有效方法，指出了國內(nèi)冷卻塔在制造工藝和試驗(yàn)方面與一些發(fā)達(dá)國家的差距。
　　關(guān)鍵詞：冷卻塔；測(cè)試；品質(zhì)
　　中圖分類號(hào)：TU991.42　　　　 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　　　　 文章編號(hào)：1009—2455(2004)05—0071—03

1 關(guān)于冷卻塔檢測(cè)

　　國家玻璃鋼制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(以下簡(jiǎn)稱檢測(cè)中心)從1987年開始承擔(dān)冷卻塔的檢測(cè)任務(wù)，至今已有接近20年的冷卻塔檢測(cè)歷史，檢測(cè)各種類型的冷卻塔約800臺(tái)次，有10-4500m³／h的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，自然通風(fēng)雙曲線冷卻塔，水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔，各種噴射、噴霧冷卻塔，基本上覆蓋了我國市場(chǎng)上所有的冷卻塔類型和品種?，F(xiàn)在的冷卻塔無論是外觀，還是性能比以前都有了很大的進(jìn)步，總體質(zhì)量水平有所提高，產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)呈明顯的梯級(jí)分布。檢測(cè)中心對(duì)冷卻塔測(cè)試的目的非常明確，就是要對(duì)被檢產(chǎn)品作出一個(gè)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的明確結(jié)論，也就是合格或者不合格的結(jié)論。中小冷卻塔的主要檢測(cè)項(xiàng)目是冷卻效率、噪聲、耗電比、外觀，如果結(jié)構(gòu)材料為玻璃鋼，還有樹脂含量、彎曲強(qiáng)度和巴氏硬度指標(biāo)。從歷年的檢測(cè)結(jié)果分析來看，中小冷卻塔產(chǎn)品存在的問題還是比較多的，許多冷卻塔制造公司自己送樣的產(chǎn)品委托檢驗(yàn)結(jié)果都不合格，抽樣檢驗(yàn)的不合格率會(huì)更高。主要問題是冷卻能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，噪聲指標(biāo)超標(biāo)，電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，玻璃鋼部件存在的問題相對(duì)來說要小一些。

2 存在的問題及分析

　　造成冷卻塔不合格的原因較多，歸納起來主要有三個(gè)方面的問題。
2.1 設(shè)計(jì)方面的問題
　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，冷卻塔在我國的發(fā)展也是非常的迅速，曾經(jīng)有一段時(shí)間冷卻塔生產(chǎn)企業(yè)在全國遍地開花，出現(xiàn)了歷史上的冷卻塔市、冷卻塔縣的壯觀景象。但是在這樣的大好環(huán)境下，國內(nèi)大陸地區(qū)冷卻塔的研發(fā)能力沒有跟上，對(duì)如填料、風(fēng)機(jī)、電機(jī)這樣的主要部件，缺乏基礎(chǔ)研究和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)冷卻塔測(cè)試的重要性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，冷卻塔設(shè)計(jì)缺乏必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，設(shè)計(jì)參數(shù)存在一定的盲目性，以致于冷卻塔的實(shí)際能力與設(shè)計(jì)值之間出現(xiàn)了較大的偏差。
　　有這樣一個(gè)案例：有一臺(tái)冷卻塔的測(cè)試結(jié)果表明，電機(jī)消耗的功率小于設(shè)計(jì)值，而風(fēng)量又大于設(shè)計(jì)值，冷卻效率也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)時(shí)冷卻塔的設(shè)計(jì)人員就對(duì)我們的測(cè)試結(jié)果提出了異議，認(rèn)為我們的測(cè)試結(jié)果有問題，他的理由有兩個(gè)：一是風(fēng)量夠了，冷卻效率就不應(yīng)該有問題：二是功率消耗小于設(shè)計(jì)值，風(fēng)量怎么可能會(huì)大于設(shè)計(jì)值呢?就這兩個(gè)問題我們進(jìn)行了討論，答案是非常明顯的，因?yàn)樗褂玫奶盍虾惋L(fēng)機(jī)都沒有經(jīng)過實(shí)際測(cè)試，沒有填料的容積散質(zhì)系數(shù)、阻尼系數(shù)參數(shù)，風(fēng)機(jī)也沒有實(shí)測(cè)的功率-風(fēng)量曲線，設(shè)計(jì)參數(shù)都是憑經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)值。這是非常典型的設(shè)計(jì)問題，而且具有一定的普遍性。
2.2 生產(chǎn)制造過程中的問題
　　由于冷卻塔產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制造者容易忽略它的質(zhì)量屬性。從我接觸的一些冷卻塔從業(yè)人員來看，可以說很多人雖然在生產(chǎn)冷卻塔，但并不真正了解冷卻塔，缺乏冷卻塔的基本原理，主要性能，技術(shù)參數(shù)以及各參數(shù)間的相互關(guān)系，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等方面的相關(guān)知識(shí)，最明顯的例子是很多人不明白冷卻塔術(shù)語中的濕球溫度的含義以及它對(duì)冷卻塔出水溫度的影響，在他們眼里，冷卻塔這個(gè)東西看起來很簡(jiǎn)單，沒有什么技術(shù)含量，把一個(gè)框架、一臺(tái)風(fēng)機(jī)、一個(gè)電機(jī)、一些淋水填料組裝在一起就變成可以進(jìn)行熱交換的冷卻塔了，在這種觀念下制造出來的冷卻塔其產(chǎn)品質(zhì)量是可想而知的。另外，企業(yè)為了追求利潤(rùn)的最大化，采用一些低成本的劣質(zhì)原材料和零部件，造成產(chǎn)品質(zhì)量的低下。
2.3 安裝調(diào)試方面的問題
　　安裝調(diào)試人員缺乏安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，在安裝過程中，往往在填料安裝、布水器(槽)開孔、塔體裝配等方面出現(xiàn)問題。如果填料裝得太緊，改變了填料原有的波形和間隙，阻尼增大，結(jié)果是電機(jī)功率很大，風(fēng)量卻很小。填料裝得太松，填料片的使用量減少，這會(huì)導(dǎo)致水與填料的接觸面積減小，降低了接觸傳熱的效率，另一個(gè)后果是填料片之間的間隙較大，阻尼很小，造成風(fēng)路短路，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象是電機(jī)消耗的功率很小，風(fēng)量很大，進(jìn)出水溫差卻很小。布水器(槽)方面，由于旋轉(zhuǎn)布水器和布水槽的開孑L位置和大小不符合要求，造成布水不均勻。經(jīng)常碰到的情況還有壁流，熱水直接回到了積水盤，使出水溫度升高；另一種情況是靠近塔壁的很大一部分填料沒有淋水，這就相當(dāng)于減少了填料的體積，結(jié)果是可想而知的。塔體的裝配方面，主要是間隙較大，密封不嚴(yán)，造成漏風(fēng)。這種情況在橫流塔中出現(xiàn)較多。
　　一臺(tái)冷卻塔一旦安裝完畢，留給調(diào)試的空間是很有限的，主要手段就是在小范圍內(nèi)調(diào)整風(fēng)機(jī)的角度，以獲得熱工、噪聲和功率的最佳性能比。角度太大功率消耗上升，噪聲變大，風(fēng)量卻不見得能增大。角度太小，功率消耗和噪聲都變小了，當(dāng)然風(fēng)量也會(huì)相應(yīng)減少。很多安裝人員不知道該如何來調(diào)試，檢測(cè)時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，電機(jī)的運(yùn)行電流很小，有的不到額定電流的50％或更低，還有的超負(fù)荷運(yùn)行，其實(shí)只要對(duì)這些安裝調(diào)試人員稍作培訓(xùn)就可以解決這類問題。正常情況下(大馬拉小車或小馬拉大車的情況除外)最常用、也是最簡(jiǎn)單的方法就是測(cè)量電動(dòng)機(jī)的電流來判斷風(fēng)機(jī)是否運(yùn)行在最佳狀態(tài)，因?yàn)槊颗_(tái)風(fēng)機(jī)在一定角度、一定的轉(zhuǎn)速下有不同的功率-風(fēng)量曲線。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，電流達(dá)到額定電流的85％左右時(shí)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率是比較高的，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)規(guī)律對(duì)冷卻塔電機(jī)同樣適用，巧合的是冷卻塔的正常運(yùn)行風(fēng)量也是空塔風(fēng)量的85％左右。一般情況下這是冷卻塔調(diào)試時(shí)比較常用的兩個(gè)參考值。

3 檢測(cè)是提升冷卻塔品質(zhì)的重要途徑和有效手段

　　冷卻塔作為一種商品和其他具有使用價(jià)值的商品一樣，品質(zhì)決定市場(chǎng)命運(yùn)。冷卻塔的品質(zhì)體現(xiàn)為內(nèi)在品質(zhì)和外在品質(zhì)兩個(gè)方面，外在品質(zhì)主要表現(xiàn)公司是否有實(shí)力，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理、比例是否協(xié)調(diào)、原材料及配件的質(zhì)量如何、工藝是否精細(xì)等視覺效果，換句話說是公司及其產(chǎn)品紿客戶的第一印象，簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是我們平常所說的品牌。內(nèi)在品質(zhì)是它的冷卻能力是否滿足客戶冷卻任務(wù)的要求、噪聲及其他指標(biāo)是否符合環(huán)保舅求，是否節(jié)能等使用性能。
　　測(cè)試是保證冷卻塔品質(zhì)的重要途徑，冷卻塔品質(zhì)的提升離不開測(cè)試。冷卻塔是一個(gè)試驗(yàn)性非常強(qiáng)的組合產(chǎn)品，但絕對(duì)不是諸如1／1等于2的簡(jiǎn)單組合，而是經(jīng)過多次測(cè)試，精確計(jì)算，精心設(shè)計(jì)的，是在滿足熱交換的前提下，既節(jié)能又壞保的高經(jīng)濟(jì)性能比的產(chǎn)品。冷卻塔品質(zhì)的提升離不開檢測(cè)，這里所說的檢測(cè)含義不完全是我們檢測(cè)中心所從事的冷卻塔形式的檢驗(yàn)，主要是指冷卻塔制造公司以產(chǎn)品研發(fā)為目的的各種產(chǎn)品整體性能測(cè)試及專項(xiàng)性能測(cè)試。在冷卻塔設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)驗(yàn)性的東西比較多，填料、風(fēng)機(jī)、電機(jī)的性能差別很大，如果一個(gè)冷卻塔制造公司沒有測(cè)試能力和手段及其他途徑對(duì)生產(chǎn)出的冷卻塔進(jìn)行測(cè)試，連制造者自己都無法知道自己制造的冷卻塔具體的量化指標(biāo)是多少?又如何來保證產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)?憑什么來證明制造出來的冷卻塔是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，是可以滿足用戶需求的?只有對(duì)使用的原材料及零配件進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，才能有針對(duì)性、有目的的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
　　測(cè)試是提升冷卻塔品質(zhì)的有效手段。冷卻塔的品質(zhì)是在不斷的測(cè)試與不斷的修正的往復(fù)循環(huán)的過程中不斷提高的，冷卻塔一旦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來，需要對(duì)其進(jìn)行整體評(píng)估、驗(yàn)證，當(dāng)然最直接、最有效的評(píng)估和驗(yàn)證手段是產(chǎn)品測(cè)試。只有根據(jù)產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果，才能作出是否需要更改設(shè)計(jì)、改變工藝的決定，重新設(shè)計(jì)或更改后的產(chǎn)品又需要經(jīng)過測(cè)試來驗(yàn)證，在這個(gè)螺旋式的循環(huán)過程中，產(chǎn)品的品質(zhì)自然而然的就會(huì)上升。比如冷卻塔上的玻璃鋼風(fēng)筒，到底多厚才能滿足設(shè)計(jì)要求，不通過力學(xué)測(cè)試是很難得出結(jié)論的，因?yàn)椴煌某尚凸に?，力學(xué)性能相差很大，就是同樣的成型工藝，不同的原材料，力學(xué)性能也會(huì)不同，只有通過測(cè)試后，才能說明風(fēng)筒的厚度是否合理，是否經(jīng)濟(jì)。
　　新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)和升級(jí)換代是需要量化的數(shù)據(jù)來支撐的，量化的數(shù)據(jù)哪里來，只有通過實(shí)實(shí)在在的試驗(yàn)來取得，靠仿制和抄襲是不能把公司做強(qiáng)、做大的，我國的冷卻塔發(fā)展歷程已經(jīng)證明這一點(diǎn)。在經(jīng)濟(jì)日趨全球化的今天，品質(zhì)就是市場(chǎng)，市場(chǎng)就是生命，對(duì)冷卻塔行業(yè)甚至可以說，測(cè)試工作的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的發(fā)展，這種說法是有充足的理由和充分的證據(jù)的，我們國家的一些冷卻塔設(shè)計(jì)、制造單位曾為此付出了沉重的代價(jià)。
　　做得比較成功的冷卻塔企業(yè)，對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)工作的重視不是停留在口頭上，而是有實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)投入。有一個(gè)現(xiàn)象值得注意，絕大部分知名晶牌企業(yè)都有自己的檢測(cè)設(shè)備和手段。

4 和國際先進(jìn)水平之間的差距

　　筆者曾有機(jī)會(huì)兩次前往美國訪問美國的冷卻塔制造公司，目睹過發(fā)達(dá)國家的冷卻塔制造過程，自動(dòng)化和機(jī)械化程度比較高，異型產(chǎn)品較多。接觸過先進(jìn)的全天候的冷卻塔人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，感覺發(fā)展中國家和美國這樣的發(fā)達(dá)國家相比差距比較大。在冷卻塔測(cè)試方面，兩個(gè)公司都投入了大約60—80萬美元的資金，建立了自己的全天候冷卻塔環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，可以模擬各種氣候條件，進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)還有風(fēng)機(jī)的疲勞試驗(yàn)、針對(duì)不同介質(zhì)的金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕試驗(yàn)，他們的冷卻塔能夠銷往全球，依靠的可不僅僅是運(yùn)氣。國內(nèi)尚無全天候的冷卻塔人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，和國際先進(jìn)水平相比，還存在較大的差距，我們還需要努力來追趕國際先進(jìn)水平。
　　值得高興的是，國內(nèi)已經(jīng)有冷卻塔制造公司開始策劃，著手建立自己的全天候冷卻塔人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室。目前，國內(nèi)不少的冷卻塔制造公司先后建立了自己的冷卻塔測(cè)試平臺(tái)。例如浙江聯(lián)豐，江蘇海鷗，廣東的陽江，上海金日，上海良機(jī)，山東金光、山東雙一等企業(yè)。

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作者簡(jiǎn)介：尹證(1968—)，男，重慶人，高工，電話(010) 61162140。