冷却塔逼近度与循环水补水率计算书

计算书编号：JW-2026-SJ-035冷却塔逼近度与循环水补水率计算书——某工业循环冷却水系统（机械通风逆流式湿式冷却塔）项目名称：某工业园区循环冷却水系统工程工程编号：JW-2026-035计算书编号：JW-2026-SJ-035设计阶段：施工图设计阶段文件类型：工艺计算书专业：给水排水/循环冷却水版本：A版（首版）编制单位：×××工程设计有限公司编制：×××日期：2026年10月27日审核：×××日期：2026年10月27日批准：×××日期：2026年10月27日二〇二六年十月—PAGE26—目录TOC\o"1-2"\h\z\u1编制说明 11.1编制目的 11.2编制范围 11.3编制依据 11.4主要符号与计量单位 22工程概况与设计基础参数 32.1系统概况 32.2气象参数 32.3工艺设计参数 32.4补充水水质基础数据 42.5设计工况参数汇总 43计算原理与计算方法 53.1逼近度与冷却幅度 53.2冷却塔冷却效率 53.3循环冷却水水量平衡 53.4蒸发损失水量 63.5风吹（飘滴）损失水量 63.6排污损失水量与浓缩倍数 73.7补充水量与补水率 73.8冷却塔热负荷与蒸发量热平衡校核 74冷却塔逼近度计算 94.1设计工况逼近度 94.2冷却幅度与冷却效率 94.3逼近度与冷却塔相对容量的关系 94.4逼近度取值合理性判别 105循环水补水率计算 115.1蒸发损失水量计算 115.2风吹损失水量计算 115.3排污损失水量计算 115.4补充水量与补水率 115.5日补水量与年补水量 125.6水量平衡校核 126多工况（多维度）计算 136.1不同季节工况计算 136.2浓缩倍数敏感性计算 136.3进出水温差敏感性计算 146.4湿球温度对逼近度影响的敏感性计算 146.5多工况计算结果汇总 157安全核验 167.1逼近度安全核验 167.2出水温度安全核验 167.3浓缩倍数与水质安全核验 167.4补水率与补水系统能力核验 177.5风吹损失与飘水率核验 177.6风机能耗指标核验 177.7冬期运行安全核验 177.8安全核验结论汇总 188计算结果分析 198.1补水率构成分析 198.2浓缩倍数对补水率的敏感性分析 198.3逼近度的技术经济分析 198.4节水效益分析 198.5与同类工程指标对比 209工程指导意义 219.1对补水系统设计的指导 219.2对排污与水质控制的指导 219.3对浓缩倍数运行管理的指导 219.4对冷却塔选型与运行维护的指导 219.5对节能节水改造的指导 2210结论与建议 2310.1主要结论 2310.2建议 2311免责声明 241编制说明1.1编制目的冷却塔逼近度与循环水补水率是开式循环冷却水系统设计与运行管理的两项核心指标。逼近度反映冷却塔的实际冷却能力及其与理论冷却极限（湿球温度）的接近程度，直接决定冷却塔的选型规模与出水温度能否满足工艺要求；补水率则决定循环水系统的补水量、水资源消耗量、排污量与药剂消耗量，是系统节水水平与经济性的集中体现。本计算书针对某工业园区循环冷却水站的机械通风逆流式湿式冷却塔及配套开式循环冷却水系统，依据现行国家规范，对逼近度与补水率进行系统计算、多工况分析与安全核验，为冷却塔选型复核、补水系统设计、排污与水质控制方案的确定提供定量依据。1.2编制范围本计算书适用于以地表水、地下水或再生水为补充水的开式（间冷开式）循环冷却水系统，冷却设备为机械通风逆流式湿式冷却塔。主要内容包括：编制依据；工程概况与设计基础参数；计算原理与方法；冷却塔逼近度计算；循环水补水率计算；多工况（季节、浓缩倍数、温差、湿球温度）计算；安全核验；计算结果分析；工程指导意义；结论与建议；免责声明。本计算书不包含冷却塔结构设计、电气与控制设计、水处理药剂配方设计及设备采购技术规格书等内容。1.3编制依据本计算书依据现行国家标准、行业标准及项目基础资料编制，主要依据如下：《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102—2014《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050—2017《化学工业循环冷却水系统设计规范》GB50648—2011《化学工程节水设计规范》GB/T50977—2014《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T50392—2016《玻璃纤维增强塑料冷却塔第1部分：中小型冷却塔》GB/T7190.1—2018《电动机能效限定值及能效等级》GB18613—2020《建筑给水排水设计标准》GB50015—2019《冷却塔验收试验规程》CTIATC—105（参考）项目委托方提供的工艺资料、气象资料及补充水水质检测报告1.4主要符号与计量单位表1-1主要符号、含义与计量单位符号名称单位A逼近度（出塔水温与空气湿球温度之差）℃Δt冷却幅度（进、出塔水温差）℃t1冷却塔进水（热水）温度℃t2冷却塔出水（冷水）温度℃τ进塔空气湿球温度℃θ进塔空气干球温度℃η冷却塔冷却效率%Qr循环冷却水量m³/hQe蒸发损失水量m³/hQw风吹（飘滴）损失水量m³/hQb排污损失水量m³/hQm补充水量m³/hN循环水浓缩倍数—k蒸发损失系数1/℃pw风吹损失率%Pe蒸发损失率%Pm补水率%Φ冷却塔热负荷kW注：本计算书所用符号除注明外，均按本表规定；下标1表示进塔（热）侧，下标2表示出塔（冷）侧。

2工程概况与设计基础参数2.1系统概况本工程为某工业园区集中循环冷却水站，承担园区内工艺装置及公用工程的循环冷却水供应任务。系统采用开式（间冷开式）循环冷却水系统，循环水经工艺换热设备吸热升温后，由循环水泵加压送至冷却塔冷却，降温后回到集水池，再由循环水泵送至各用水点，如此往复循环。系统运行过程中因蒸发、风吹和排污而损失水量，由补充水系统按浓缩倍数控制要求连续补水。冷却塔形式为机械通风逆流式湿式冷却塔，配高效收水器与防溅设施；循环冷却水系统设有旁滤处理、加药（阻垢缓蚀剂、杀菌剂）及在线水质监测设施。2.2气象参数设计气象参数按《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102—2014的规定，取湿球温度频率统计方法计算的频率为5%～10%的日平均气象条件确定。本工程所在地区夏季设计干球温度θ=33℃、湿球温度τ=28℃。表2-1设计气象参数参数符号数值单位备注夏季设计干球温度θ33℃进塔大气温度夏季设计湿球温度τ28℃频率5%～10%夏季相对湿度φ约62%按干湿球温度推算大气压力P101.325kPa标准大气压年运行小时数h8000h夏季2400、春秋3600、冬季20002.3工艺设计参数表2-2循环冷却水系统工艺设计参数参数符号数值单位循环冷却水量（设计）Qr3000m³/h冷却塔进水温度t142℃冷却塔出水温度t232℃冷却幅度（进、出塔水温差）Δt10℃设计浓缩倍数N4.0—冷却塔型式—机械通风逆流式湿式—收水器型式—高效波纹式，带进塔防溅收水设施—设计风吹损失率pw0.10%系统容积V600～1000m³2.4补充水水质基础数据补充水采用市政再生水与新鲜水混合水源，按最差水质确定水质基础数据。补充水主要水质指标见表2-3，用于浓缩倍数控制与结垢、腐蚀倾向判别。表2-3补充水主要水质指标项目单位补充水指标备注pH值—7.6中性偏碱电导率μS/cm620在线监测折算用氯离子Cl⁻mg/L45浓缩倍数示踪离子钙硬度（以CaCO₃计）mg/L80结垢倾向控制指标总碱度（以CaCO₃计）mg/L100与钙硬度共同判别浊度NTU3.5旁滤处理后≤20溶解性总固体TDSmg/L420含盐量综合指标2.5设计工况参数汇总综合表2-1～表2-3，本计算书以夏季工况作为设计（控制）工况开展逼近度与补水率计算，并以该工况为基准开展多工况敏感性分析。设计控制工况的基本参数为：Qr=3000m³/h，t1=42℃，t2=32℃，Δt=10℃，τ=28℃，θ=33℃，N=4.0，pw=0.10%。

3计算原理与计算方法本章给出逼近度、补水率及其组成项的计算原理与计算式。所列计算式均依据现行国家规范，并以公式编辑器形式录入。3.1逼近度与冷却幅度逼近度（Approach）指冷却塔出水温度与进塔空气湿球温度之差，表征冷却塔实际出水温度接近理论冷却极限（湿球温度）的程度；冷却幅度（Range）指冷却塔进水温度与出水温度之差，表征循环水被带走的热量。二者定义式如下： A=t2-τ Δt=t1-t式中：A为逼近度，℃；Δt为冷却幅度，℃；t1为进塔水温，℃；t2为出塔水温，℃；τ为进塔空气湿球温度，℃。逼近度越小，说明出塔水温越接近湿球温度，冷却塔冷却能力越强；逼近度越大，冷却塔冷却能力越弱，但设备造价相应降低。3.2冷却塔冷却效率冷却塔冷却效率（也称冷却塔效率或逼近效率）反映冷却塔将水温由t1降至t2的能力相对于理论极限的程度，计算式如下： η=ΔtΔt+A×100%式中：η为冷却塔冷却效率，%；Δt为冷却幅度，℃；A为逼近度，℃。3.3循环冷却水水量平衡开式循环冷却水系统在稳定运行状态下的水量平衡关系为：循环水系统中补充的水量等于各项损失水量之和。依据《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050—2017，开式系统补充水量按下式计算： Qm=Qe式中：Qm为补充水量，m³/h；Qe为蒸发损失水量，m³/h；Qb为排污损失水量，m³/h；Qw为风吹损失水量，m³/h。浓缩倍数按循环水与补充水中不参与化学反应的保守性离子（如氯离子）浓度之比定义，并可由水量平衡式表达为： N=QmQb式中：N为循环水浓缩倍数（量纲为1）。上式表明，浓缩倍数等于补充水量与排污、风吹损失水量之和的比值，是排污量控制的理论依据。3.4蒸发损失水量蒸发损失水量是循环冷却水系统水量损失中最主要的部分。依据GB/T50050—2017第5.0.6条，蒸发损失水量按下式计算： Qe=k·Δt·Qr式中：Qe为蒸发损失水量，m³/h；k为蒸发损失系数，1/℃；Δt为循环水进出冷却塔温差，℃；Qr为循环冷却水量，m³/h。蒸发损失系数k按进塔大气温度（设计干球温度）查表3-1确定，气温为中间值时采用内插法计算。表3-1蒸发损失系数k取值表（GB/T50050—2017表5.0.6）进塔大气温度（℃）-10010203040k（1/℃）0.00080.00100.00120.00140.00150.0016注：表中进塔大气温度指冷却塔设计干球温度；本工程夏季设计干球温度33℃，采用内插法计算。蒸发损失率按蒸发损失水量占循环水量的百分比表示： Pe=Qe3.5风吹（飘滴）损失水量风吹损失由随气流带出塔外的飘滴损失与从进风口吹出塔外的水滴损失组成，主要取决于收水器的收水效率、塔型、淋水填料型式及塔内风速。依据《化学工业循环冷却水系统设计规范》GB50648—2011，装设高效收水器的机械通风式冷却塔，风吹总损失水量可按循环水量的0.05%～0.10%计算；依据《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102—2014，逆流式冷却塔采用高效收水器时飘失率不宜大于0.005%。本计算书取风吹损失率pw=0.10%，为规范上限值，偏安全。风吹损失水量按下式计算： Qw=pw式中：Qw为风吹损失水量，m³/h；pw为风吹损失率，量纲为1；Qr为循环冷却水量，m³/h。3.6排污损失水量与浓缩倍数排污（强制排污）是为维持循环水含盐量不超过设定浓缩倍数而排出的浓水。依据GB/T50050—2017及GB50648—2011，排污损失水量按下式计算： Qb=Qe式中：Qb为排污损失水量，m³/h；Qe为蒸发损失水量，m³/h；N为浓缩倍数；Qw为风吹损失水量，m³/h。当由上式计算的排污量为负值时，说明在该浓缩倍数下无需强制排污，仅需以补水冲洗控制水质。3.7补充水量与补水率将式（3-9）代入式（3-4），并消去风吹损失项，可得补充水量的简化计算式与补水率计算式： Qm=Qe Pm=Qm式中：Qm为补充水量，m³/h；Pe为蒸发损失率，%；N为浓缩倍数；Pm为补水率，%。由式（3-10）可见，在蒸发损失水量一定的情况下，补水率仅取决于浓缩倍数，浓缩倍数越高，补水率越低，节水效果越显著。3.8冷却塔热负荷与蒸发量热平衡校核为校核蒸发损失水量取值的合理性，按热平衡法计算冷却塔热负荷及蒸发所带走的热量。冷却塔热负荷按下式计算： Φ=c·ρ·Qr·Δt式中：Φ为冷却塔热负荷，kW；c为水的比热容，取4.186kJ/(kg·℃)；ρ为水的密度，取1000kg/m³；Qr为循环冷却水量，m³/h；Δt为冷却幅度，℃。蒸发损失水量所带走的热量按下式计算： Φe=Qe式中：Φe为蒸发带走的热量，kW；Qe为蒸发损失水量，m³/h；ρ为水的密度，kg/m³；r为水的汽化潜热，按出塔水温32℃取2420kJ/kg。由热平衡核算Φe/Φ的比值，可判断蒸发量取值是否落在湿式冷却塔蒸发散热量占总散热量75%～90%的工程规律区间内。

4冷却塔逼近度计算4.1设计工况逼近度按式（3-1），以夏季设计工况参数t2=32℃、τ=28℃代入，得设计工况逼近度： A=t2-τ=32-28=4.0℃ 计算结果表明，设计工况下冷却塔逼近度为4.0℃。该值处于工业冷却塔典型逼近度2.8～4.5℃区间内，且不小于美国冷却技术协会（CTI）推荐的最小设计逼近度2.8℃，说明所配冷却塔规模与设计工况相适应，冷却能力满足要求。4.2冷却幅度与冷却效率按式（3-2），设计工况冷却幅度为： Δt=t1-t按式（3-3），冷却塔冷却效率为： η=1010+4×100%即设计工况下冷却塔可将71.43%的理想温降转化为实际温降，冷却效率较高，符合机械通风逆流式冷却塔的常规水平（一般为65%～75%）。4.3逼近度与冷却塔相对容量的关系在循环水量、冷却幅度与进塔空气状态相同的条件下，逼近度越小，所需冷却塔容量越大、造价越高。工程经验表明，当维持循环水量与冷却幅度不变、逼近度由5℃降至3℃时，所需塔体容量约增加至1.45倍；反之，逼近度由4℃放宽至6℃，塔体容量可显著减小，但出水温度升高将影响换热设备效率与工艺安全。因此逼近度的取值应结合工艺出水温度要求、当地湿球温度水平及技术经济比较综合确定。本工程出水温度要求不高于32℃，设计湿球温度为28℃，对应逼近度4.0℃，在满足工艺要求的前提下兼顾了工程经济性。4.4逼近度取值合理性判别表4-1不同应用场景逼近度典型取值范围及本工程判别应用场景逼近度典型范围（℃）本工程取值（℃）判别工业冷却塔（电厂、化工、数据中心）2.8～4.54.0处于区间内，合格商业/暖通空调冷却塔4.5～6.74.0优于区间下限高性能/特殊设计冷却塔＜2.84.0不需高性能塔，经济合理CTI推荐最小设计值≥2.84.0满足要求综上，本工程设计逼近度4.0℃取值合理，冷却塔冷却能力满足工艺出水温度要求，且未过度放大塔体规模，技术经济性良好。

5循环水补水率计算5.1蒸发损失水量计算按表3-1，本工程夏季设计干球温度θ=33℃，介于30℃与40℃之间，采用内插法计算蒸发损失系数： k=0.0015+33-3040-30×0.0016-0.0015按式（3-6），蒸发损失水量为： Qe=0.00153×10×3000=45.90m³h按式（3-7），蒸发损失率为： Pe=45.9030005.2风吹损失水量计算本工程冷却塔装设高效收水器并设置进塔防溅收水设施，按GB50648—2011与GB/T50102—2014的规定并结合安全裕度，取风吹损失率pw=0.10%。按式（3-8），风吹损失水量为： Qw=0.0010×3000=3.00m³h5.3排污损失水量计算设计浓缩倍数N=4.0，按式（3-9），排污损失水量为： Qb=45.904.0-1排污率Pb=12.30/3000×100%=0.41%，排污量为正值，说明在设计浓缩倍数下需通过强制排污控制循环水含盐量。5.4补充水量与补水率按式（3-4），补充水量为： Qm=45.90+12.30+3.00=61.20m³h按式（3-11），补水率为： Pm=61.2030005.5日补水量与年补水量按设计工况连续运行计算，日补水量为61.20×24=1468.8m³/d。考虑季节变化，按夏季运行2400h、春秋季3600h、冬季2000h的全年运行模式进行加权计算，年补水量约为356400m³/a（详见第6章表6-1）。5.6水量平衡校核按式（3-10）对补充水量进行独立校核： Qm=45.90×4.04.0-1两种途径计算所得补充水量均为61.20m³/h，水量平衡关系成立，计算结果自洽。按式（3-5）反算浓缩倍数：N=61.20/(12.30+3.00)=4.0，与设计取值一致，校核通过。表5-1设计工况水量损失与补水率计算成果项目符号计算式水量（m³/h）占循环水量（%）蒸发损失Qek·Δt·Qr45.901.53风吹损失Qwpw·Qr3.000.10排污损失QbQe/(N−1)−Qw12.300.41补充水量QmQe+Qb+Qw61.202.04注：循环水量Qr=3000m³/h；设计工况补水率Pm=2.04%，处于开式系统2%～3%的工程经验区间内。

6多工况（多维度）计算为全面反映系统在不同运行条件下的补水特性，本章分别按季节工况、浓缩倍数、进出水温差和湿球温度四个维度进行计算与敏感性分析。6.1不同季节工况计算循环水系统的蒸发损失与进塔大气温度、进出水温差密切相关。按夏、春秋、冬三季典型气象与运行参数分别计算各项水量损失，结果见表6-1。表6-1不同季节工况补水率计算成果工况干球θ（℃）k（1/℃）Δt（℃）Qe（m³/h）Qb（m³/h）Qm（m³/h）Pm（%）运行小时（h）夏季（控制工况）330.00151045.9012.3061.202.042400春秋季180.0014832.647.8843.521.453600冬季50.0011619.803.6026.400.882000注：各季按N=4.0、Qw=3.00m³/h、Qr=3000m³/h计算；年补水量按下式加权：∑(Qm,i×hi)=356400m³/a。由表6-1可见，补水率随季节变化明显：夏季补水率最高（2.04%），为设计控制工况；春秋季降至1.45%；冬季最低（0.88%）。补水系统的设计能力应以夏季控制工况为准，按61.20m³/h并考虑10%～15%的裕量确定。6.2浓缩倍数敏感性计算浓缩倍数是影响补水率的关键控制参数。在夏季工况、蒸发损失水量不变的条件下，分别计算N=3.0、4.0、5.0、6.0时的排污量与补水率，结果见表6-2。表6-2浓缩倍数对补水率的影响浓缩倍数NQe（m³/h）Qw（m³/h）Qb（m³/h）Qm（m³/h）Pm（%）较前一档节水率（%）3.0045.903.0019.9568.852.30—4.0045.903.0012.3061.202.0411.115.0045.903.008.4857.381.916.256.0045.903.006.1855.081.844.00由表6-2可见：浓缩倍数由3.0提高至4.0，补水率由2.30%降至2.04%，节水量为11.13%；由4.0提高至5.0，补水率降至1.91%，节水量为6.25%；继续提高至6.0，节水量仅1.93%，边际效益显著递减。同时，浓缩倍数越高，循环水钙硬度、碱度与含盐量越高，结垢与腐蚀风险越大，药剂用量与处理成本增加。因此本工程取N=4.0，兼顾节水效益与水质安全。6.3进出水温差敏感性计算进出水温差（冷却幅度）直接决定蒸发损失水量。在夏季工况、N=4.0条件下，分别计算Δt=8℃、10℃、12℃时的补水率，结果见表6-3。表6-3进出水温差对补水率的影响Δt（℃）Qe（m³/h）Qb（m³/h）Qm（m³/h）Pm（%）较Δt=8℃增减（%）836.729.2448.961.63—1045.9012.3061.202.04+25.001255.0815.3673.442.45+50.00由表6-3可见，补水率与冷却幅度近似成正比：冷却幅度由8℃增至10℃，补水率由1.63%增至2.04%；增至12℃时补水率达2.45%。在满足工艺换热要求的前提下，适当减小冷却幅度可有效降低补水量，但会增大循环水量与水泵能耗，需综合权衡。6.4湿球温度对逼近度影响的敏感性计算在出塔水温t2=32℃不变的条件下，湿球温度的变化直接改变逼近度，进而影响冷却塔的运行难度与冷却效率。计算结果见表6-4。表6-4湿球温度对逼近度的影响湿球温度τ（℃）出塔水温t2（℃）逼近度A（℃）冷却效率η（%）判别26326.0062.50可达到28324.0071.43可达到30322.0083.33难度大，需增大塔容由表6-4可见，湿球温度越高，逼近度越小，达到相同出水温度的难度越大，冷却塔所需规模越大。当湿球温度升至30℃时，逼近度仅2.0℃，低于CTI推荐的最小设计值2.8℃，冷却塔需加大容量或采用高性能填料方可实现，同时冷却效率下降。因此设计湿球温度的取值应严格按GB/T50102—2014规定的湿球温度频率统计方法确定，不可随意降低。6.5多工况计算结果汇总综合表6-1～表6-4，本系统补水率的合理控制区间为0.88%～2.45%，设计控制工况（夏季、Δt=10℃、N=4.0）补水率为2.04%，各项计算结果在工程合理范围内，计算方法与取值自洽。

7安全核验本章对逼近度、出水温度、浓缩倍数与水质、补水率与补水能力、风吹损失与飘水率、风机能耗指标及冬期运行等关键环节进行安全核验。7.1逼近度安全核验核验判据：设计逼近度不应小于CTI推荐的最小设计值2.8℃，且应处于工业冷却塔典型区间2.8～4.5℃内。核验结果：设计逼近度A=4.0℃，大于2.8℃，且处于2.8～4.5℃区间内，富裕度（4.0−2.8）/2.8×100%=42.9%，核验合格。7.2出水温度安全核验核验判据：循环冷却水出水温度不宜高于45℃（依据GB/T50050—2017对间冷开式循环冷却水系统出水温度的控制要求），以免换热设备结垢、腐蚀加剧及微生物滋生。核验结果：设计出塔水温t2=32℃，低于45℃，富裕13℃，核验合格。同时出塔水温对应逼近度4.0℃，满足工艺出水温度不高于32℃的要求。7.3浓缩倍数与水质安全核验核验判据：开式循环冷却水系统浓缩倍数宜控制在3～5之间（GB/T50050—2017要求浓缩倍数不宜低于3，实际运行一般控制在3～5）；循环水钙硬度按补充水钙硬度乘以浓缩倍数并计析出修正系数后，不宜超过800mg/L的工程经验控制值。核验结果：设计浓缩倍数N=4.0，处于3～5合理区间。循环水钙硬度=80×4.0×0.9=288mg/L，远低于800mg/L，碳酸钙结垢倾向可控；在投加阻垢缓蚀剂并控制pH值于6.8～9.5的条件下，朗格利尔饱和指数可控制在适宜范围内，核验合格。补充说明：浓缩倍数不宜继续提高至5以上。由表6-2可见，N由4.0提高至5.0的节水收益仅6.25%，而循环水钙硬度将升至360mg/L，碱度同步上升，结垢与腐蚀风险显著增大，不符合安全经济原则。7.4补水率与补水系统能力核验核验判据：开式循环冷却水系统补水率一般为循环水量的2%～3%（工程经验值），补水系统设计流量应满足最大补水率要求并留有裕量。核验结果：设计工况补水率2.04%，处于2%～3%区间内，核验合格。按最大补水率2.45%（Δt=12℃不利工况）并计15%裕量，补水系统设计流量宜不小于3000×2.45%×1.15=84.5m³/h，取值时可按85～90m³/h核配。7.5风吹损失与飘水率核验核验判据：逆流式冷却塔采用高效收水器时飘失率不宜大于0.005%（GB/T50102—2014）；机械通风式冷却塔风吹总损失水量按循环水量的0.05%～0.10%计算（GB50648—2011）。核验结果：本计算取风吹损失率0.10%，为规范上限，属偏安全取值；冷却塔飘水率按不超过0.005%控制，符合GB/T50102—2014规定，核验合格。调试与运行阶段应通过飘水率测试验证收水器性能。7.6风机能耗指标核验核验判据：按GB/T7190.1—2018的规定，节能节水型冷却塔2级能效的耗电比不应大于0.030kW/(m³/h)，风机效率不应低于75%，电机能效应满足GB18613—2020中的2级能效要求。核验结果：按配套风机功率75kW核算，耗电比为75/3000=0.025kW/(m³/h)，小于0.030kW/(m³/h)，核验合格。建议选用符合2级能效的电机并配置变频调速，以适应季节负荷变化、进一步节能。7.7冬期运行安全核验核验判据：冬期气温低、循环水温度低，应校核浓缩倍数控制与冷却塔防冻（结冰）要求。核验结果：冬季工况蒸发损失水量19.80m³/h，排污量3.60m³/h（为正值），浓缩倍数可控，无误浓缩风险。冬期应利用冷却塔进水管上的旁通（防冻）管调节水量，必要时减少风机运行台数或采用低速运行，防止填料、集水池及进风口结冰。核验合格。7.8安全核验结论汇总表7-1安全核验结果汇总核验项目核验判据计算值判定逼近度≥2.8℃（CTI）且处于2.8～4.5℃4.0℃合格出水温度≤45℃32℃合格浓缩倍数3～54.0合格循环水钙硬度≤800mg/L（经验控制值）288mg/L合格补水率2%～3%2.04%合格飘水率≤0.005%（逆流式高效收水器）≤0.005%合格风机耗电比≤0.030kW/(m³/h)（2级能效）0.025kW/(m³/h)合格冬期排污量＞0，浓缩倍数可控3.60m³/h合格综上，本工程冷却塔逼近度与循环水补水率各项指标均满足现行国家规范与工程安全要求，方案安全可靠。

8计算结果分析8.1补水率构成分析由表5-1，设计工况下补水量的构成为：蒸发损失45.90m³/h，占补水量的75.0%；排污损失12.30m³/h，占20.1%；风吹损失3.00m³/h，占4.9%。可见蒸发损失是补水量的主体，且蒸发水量无法通过运行调节压缩，属刚性损失；排污与风吹损失属可控损失，是节水挖潜的主要方向。表8-1设计工况补水量构成分析损失项目水量（m³/h）占补水量（%）性质可控性蒸发损失45.9075.0刚性损失仅可经降低温差或采用干湿式塔调节排污损失12.3020.1可控损失经提高浓缩倍数、加强水质稳定处理压缩风吹损失3.004.9可控损失经选用高效收水器、加强塔体检修压缩合计（补水量）61.20100.0——8.2浓缩倍数对补水率的敏感性分析由表6-2，浓缩倍数由3.0提高至4.0，补水率降低0.26个百分点，节水率11.13%；由4.0提高至5.0，补水率降低0.13个百分点，节水率6.25%；由5.0提高至6.0，节水率仅1.93%。补水率随浓缩倍数提高呈明显的边际递减规律，即浓缩倍数越高，继续提高的节水收益越小，而水质风险与药剂成本上升越快。因此，本工程取N=4.0是在节水效益与水质安全之间的较优平衡点。8.3逼近度的技术经济分析逼近度是冷却塔选型中经济技术权衡的核心参数。逼近度每减小1℃，冷却塔填料体积、塔体尺寸与风机功率均需相应增加，造价上升；但出水温度降低有利于提高工艺换热设备的换热效率、降低设备投资与运行能耗。本工程在湿球温度28℃、要求出水温度不高于32℃的条件下，逼近度为4.0℃，处于工业冷却塔常规区间，冷却塔规模适中，投资与运行费用平衡合理。8.4节水效益分析与传统低浓缩倍数（N=3.0）运行方式相比，本工程按N=4.0运行，设计工况补水量由68.85m³/h降至61.20m³/h，每小时节水7.65m³；按夏季运行2400h计算，仅夏季即节水约18360m³。按综合水价4.5元/m³估算，年节约补水费用约8.3万元；同时排污量由19.95m³/h降至12.30m³/h，相应减少污水处理与药剂费用。如进一步配合旁滤处理、在线水质监测与自动排污控制，将浓缩倍数稳定控制在4.0以上，节水效益可进一步提升。8.5与同类工程指标对比本工程补水率2.04%、浓缩倍数4.0、逼近度4.0℃，与国内同类工业循环冷却水系统的常规水平（补水率2%～3%、浓缩倍数3～4、逼近度3～5℃）相比，处于先进合理范围。与国际先进水平（浓缩倍数5～6）相比，仍有提升空间，可通过优化水处理药剂方案与自动控制水平进一步提高浓缩倍数。

9工程指导意义9.1对补水系统设计的指导补水系统设计流量应按夏季控制工况补水率并考虑不利工况与裕量确定，建议不小于85m³/h（对应补水率2.45%并计15%裕量）。补水管径、补水阀、流量计与液位控制装置应按该流量选型；补水系统宜设置自动补水控制与补水累计计量装置，便于水量统计与节水考核。9.2对排污与水质控制的指导排污量应按式（3-9）及浓缩倍数控制目标确定，设计工况排污量为12.30m³/h。宜设置自动排污（电导率或氯离子在线监测联动）控制装置，实现按水质连续或间断排污，避免过度排污造成水资源浪费。同时应配置旁滤处理设施，控制循环水浊度不超过20NTU，并按规定投加阻垢缓蚀剂与杀菌剂，抑制结垢、腐蚀与微生物滋生。9.3对浓缩倍数运行管理的指导运行中应以氯离子（或电导率、钾离子）作为示踪离子，定期检测循环水与补充水中该离子浓度，计算实际浓缩倍数，并与设计值4.0对比。当实际浓缩倍数低于设计值时，应检查排污阀是否过量开启、系统是否存在渗漏；当高于设计值时，应加大排污量并核查水质指标是否超限。建议每月以氯离子法对在线电导率法进行校核，保证浓缩倍数监测准确可靠。9.4对冷却塔选型与运行维护的指导逼近度可作为冷却塔运行性能评价的直接指标。运行中应定期实测出塔水温与当时湿球温度，计算实际逼近度并与设计值4.0℃对比：若实际逼近度明显大于设计值，说明冷却塔性能下降，应检查填料是否堵塞或老化、布水是否均匀、风机风量是否不足、进风口是否受热风回流影响等，并及时维护；若实际逼近度接近或小于设计值，说明冷却塔运行状态良好。冷却塔进风口应保持畅通，与周边墙