




核心摘要:GB/T 7190.1~.3系列标准规定了机械通风冷却塔的设计、性能、安全及检测要求,是冷却塔行业的核心技术依据。第3部分闭式冷却塔标准明确了热力性能、噪声、漂水损失等全等级判定参数。本次解读聚焦于闭式冷却塔的检测项目、判定规则及实务应用,为企业研发、检验检测及工程验收提供关键参考。
1.1 标准定位与核心作用
GB/T 7190.1-2018《机械通风冷却塔 第1部分:中小型开式冷却塔》、GB/T 7190.2-2018《机械通风冷却塔 第2部分:大型开式冷却塔》、GB/T 7190.3-2019《机械通风冷却塔 第3部分:闭式冷却塔》构成了我国机械通风冷却塔系列国家标准。其中,第3部分专门适用于闭式冷却塔,规定了其术语、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。该系列标准是冷却塔产品设计、制造、出厂检验、工程验收及质量监督的核心技术依据,对保障冷却塔的热力性能、可靠性、节能环保及运行安全具有基础性作用。
该标准适用于以水和空气为介质,通过换热器间接接触进行热交换的闭式冷却塔,不适用于开式冷却塔(由第1、2部分覆盖)及非机械通风类冷却设备。
1.2 法律地位与监管框架
虽然GB/T 7190系列为推荐性国家标准(GB/T),但在以下法规和规范中被引用,从而具有事实上的强制约束力:
1. 冷却能力(Cooling Capacity)
定义:在标准设计工况下(如进水温度37°C、出水温度32°C、湿球温度28°C),冷却塔能够将一定流量的水从进水温度冷却到出水温度的能力,通常以kW或kcal/h表示。
在该标准中的作用:是判定闭式冷却塔热力性能是否合格的核心指标。标准要求实测冷却能力应不小于额定值的95%(即冷却能力保证率≥95%)。
为什么重要:若冷却能力不足,将导致系统无法达到设计降温要求,影响生产工艺或空调效果,增加能耗。
2. 漂水损失(Drift Loss)
定义:冷却塔运行时,随排风带出的水滴或水雾量,以循环水量的百分比(%)表示。
在该标准中的作用:闭式冷却塔的漂水损失应不大于0.01%(即循环水量的万分之一)。这是评价冷却塔节水性能及对周边环境影响的关键指标。
为什么重要:漂水损失过大不仅浪费水资源,还可能导致冷却塔周围地面湿滑、滋生细菌(如军团菌),并可能因水雾夹带造成冬季结冰等安全问题。
3. 噪声(Noise)
定义:冷却塔在标称工况下运行时,距离塔体1.5m、高1.5m处测得的A计权声压级,单位为dB(A)。
在该标准中的作用:标准对闭式冷却塔的噪声等级进行了分类(如Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类),分别对应不同的限值(如≤55dB(A)、≤60dB(A)、≤65dB(A))。噪声超标将无法通过环保验收。
为什么重要:冷却塔噪声是居民投诉最多的环境问题之一。测试方法、限值及分类直接影响设备选型、降噪成本及项目合规性。
4. 设计工况(Design Conditions)
定义:标准规定的用于评价冷却塔热力性能的一组典型参数,包括进水温度、出水温度、湿球温度、循环水量、风机风量等。
在该标准中的作用:所有热力性能试验必须在设计工况下进行(或通过换算修正)。只有满足设计工况要求的冷却塔才视为合格。标准中给出了标准设计工况(如37/32/28°C)及可选工况。
为什么重要:若偏离设计工况进行测试,结果无法与额定值直接比较,可能导致误判。企业常因未按设计工况测试而得出“不合格”结论。
5. 热力性能保证率(Thermal Performance Guarantee)
定义:实测冷却能力与额定冷却能力的比值,以百分比(%)表示。
在该标准中的作用:闭式冷却塔的热力性能保证率应≥95%。这是验收时判定产品是否达到设计承诺的唯一量化指标。
为什么重要:保证率低于95%意味着冷却塔实际出力不足,用户有权要求退货或索赔。这是产品质量争议中最常见的焦点。
6. 振动(Vibration)
定义:冷却塔运行时,风机、电机、塔体结构产生的机械振动参数,通常以振幅(mm)或振动速度(mm/s)表示。
在该标准中的作用:标准规定了风机和电机轴承处的振动限值(如≤0.15mm)。振动超标可能导致轴承损坏、螺栓松动、塔体疲劳开裂,影响运行安全。
为什么重要:振动是预测设备故障的前兆指标。长期振动超标会大幅缩短冷却塔使用寿命,增加维修成本。
以下表格汇总了GB/T 7190.3-2019中闭式冷却塔的主要检测项目及合格判定条件。
| 检测项目 | 试验标准 | 判定参数及阈值 | 附加条件/说明 |
|---|---|---|---|
| 热力性能 | GB/T 7190.3-2019 第6.3节 | 冷却能力保证率≥95% (实测冷却能力/额定冷却能力≥0.95) | 试验应在设计工况下进行;允许按修正曲线换算;非标准工况需进行修正 |
| 噪声 | GB/T 7190.3-2019 第6.4节 | Ⅰ类:≤55 dB(A) Ⅱ类:≤60 dB(A) Ⅲ类:≤65 dB(A) | 测点位置:距塔体1.5m,高1.5m;背景噪声修正;按标准工况运行 |
| 漂水损失 | GB/T 7190.3-2019 第6.5节 | ≤0.01% (循环水量的万分之一) | 试验在额定风量下进行;使用集水盘收集漂水;连续测试不少于30min |
| 振动 | GB/T 7190.3-2019 第6.6节 | 风机轴承振动≤0.15 mm 电机轴承振动≤0.12 mm | 测点:轴承座处;使用位移传感器或振动计;在额定转速下测量 |
| 风量 | GB/T 7190.3-2019 第6.7节 | 实测风量≥额定风量的95% | 采用风速仪在出风口均匀布点;按标准工况运行;修正温湿度影响 |
| 电机功率 | GB/T 7190.3-2019 第6.8节 | 实测功率≤额定功率的105% | 在额定电压、频率下测试;考虑功率因数影响;不允许过载运行 |
| 壳体强度/气密性 | GB/T 7190.3-2019 第6.9节 | 壳体无变形、无渗漏;气密性试验压力1.5倍额定工作压力,保压5min无泄漏 | 适用于闭式冷却塔的换热器壳体;试验介质为水或空气 |
| 电气安全 | GB/T 7190.3-2019 第6.10节 | 绝缘电阻≥1 MΩ(500V兆欧表) 耐压试验:1.5kV/1min无击穿闪络 | 适用于电机、接线盒等带电部件;接地电阻≤4Ω |
由于GB/T 7190系列标准各部分之间及与旧版(如GB/T 7190.1-1997、GB/T 7190.2-1997)有较大差异,且第3部分为首次发布,本节以标准文本结构导航呈现其核心章节及规定内容。
| 章节号 | 章节名称 | 主要规定内容 |
|---|---|---|
| 1 | 范围 | 明确标准适用于以水和空气为介质、间接接触换热的闭式冷却塔;规定了不适用范围(如开式、非机械通风) |
| 2 | 规范性引用文件 | 列出引用标准,如GB/T 3214(水泵)、GB/T 3830(软聚氯乙烯压延薄膜)、JB/T 9090(冷却塔风机)等 |
| 3 | 术语和定义 | 定义闭式冷却塔、冷却能力、漂水损失、设计工况等13个关键术语 |
| 4 | 分类与标记 | 按结构形式(逆流式、横流式)、冷却介质(水、乙二醇溶液等)、风机驱动方式(电机直联、皮带传动)等分类;规定型号标记方法 |
| 5 | 要求 | 列出热力性能、噪声、漂水损失、振动、风量、电机功率、壳体强度、气密性、电气安全、外观、材料、可靠性等全部技术要求及限值 |
| 6 | 试验方法 | 详细规定各项性能指标的测试装置、仪器精度、测点布置、试验步骤、数据处理及结果判定方法 |
| 7 | 检验规则 | 规定出厂检验(逐台检验项目)和型式检验(全项目检验)的抽样方案、判定规则及复验规则 |
| 8 | 标志、包装、运输、贮存 | 规定产品铭牌内容、包装要求、运输注意事项及贮存条件 |
| 附录A | (规范性附录)热力性能试验数据处理方法 | 给出冷却能力修正计算、设计工况换算、不确定度评定等计算方法及示例 |
| 附录B | (规范性附录)噪声测试方法补充说明 | 提供多测点布置图、背景噪声修正表、不同环境下的修正系数 |
| 附录C | (资料性附录)典型闭式冷却塔结构图 | 提供逆流式、横流式闭式冷却塔的典型结构示意图及零部件名称 |
第一代:GB/T 7190.1-1997 和 GB/T 7190.2-1997(1997年发布)
这是我国最早的机械通风冷却塔国家标准,首次统一了开式冷却塔的分类、技术要求及试验方法。但该版本仅覆盖开式冷却塔,未涉及闭式冷却塔。主要技术指标如漂水损失(≤0.015%)和噪声(≤70dB(A))已不能满足日益严格的环保要求。
第二代:GB/T 7190.1-2008 和 GB/T 7190.2-2008(2008年修订)
对1997版进行了全面修订,提高了噪声限值(增加了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类分级),漂水损失降至0.01%,并首次引入了振动限值、热力性能保证率等指标。但闭式冷却塔仍未被纳入。
第三代:GB/T 7190.1-2018、GB/T 7190.2-2018 和 GB/T 7190.3-2019(2018~2019年发布)
这是目前最新版本,也是系列标准首次将闭式冷却塔单独成册(第3部分)。主要变化包括:
6.1 热力性能试验
试验原理:测量闭式冷却塔在稳定工况下,进出水温度、循环水量、湿球温度等参数,通过热平衡计算得出实际冷却能力,并与额定值比较。
试验装置:需要循环水泵、流量计(精度±1%)、温度传感器(精度±0.1°C)、湿球温度计、功率计、风速仪等。试验塔应安装在开阔、无遮挡的场地。
试样:完整的闭式冷却塔产品,包括风机、电机、换热器、喷淋系统、集水盘等全部部件。
试验步骤:调节循环水流量至额定值;启动风机至额定转速;调节加热装置使进水温度稳定在设计值(如37°C);等待系统稳定(至少30min,温度波动≤±0.3°C);连续记录数据不少于30min,每分钟采集一次。
输出参数:实测冷却能力(kW)、冷却能力保证率(%)。
工程意义:直接判定冷却塔能否满足设计要求。若保证率<95%,需检查换热器面积、风机风量、喷淋密度等是否达标。
6.2 噪声试验
试验原理:在标准运行工况下,使用声级计测量冷却塔周围规定测点的A计权声压级,经背景噪声修正后作为噪声值。
试验装置:精密声级计(1型或2型,精度±0.5dB(A))、三脚架、风速计(用于修正风噪声)。
试样:同热力性能试验,冷却塔在额定工况下稳定运行。
试验步骤:在距塔体1.5m、高1.5m处设置4个测点(四角或四面);测量前记录背景噪声(冷却塔停机时);启动冷却塔至稳定工况;每个测点连续测量不少于30s,取平均值;若背景噪声与实测噪声差值<3dB(A),需修正;差值<1dB(A)时数据无效。
输出参数:各测点噪声值(dB(A))及最终代表值(取最大值)。
工程意义:噪声限值直接影响冷却塔的选型、降噪方案设计及环保验收。Ⅰ类(≤55dB(A))通常用于居民区、医院等安静场所。
6.3 漂水损失试验
试验原理:在额定风量下,收集冷却塔排风口飘散出的水滴,称量其质量,计算占循环水量的百分比。
试验装置:集水装置(如集水盘、吸水材料、称重传感器)、精密天平(精度±0.1g)、流量计。
试样:同前,冷却塔稳定运行。
试验步骤:在出风口处安装集水装置,覆盖全部出风面;启动冷却塔至额定工况;连续收集不少于30min;称量收集到的水的质量;记录同时段循环水总流量;计算漂水损失(%)=(收集水量/循环水量)×100%。
输出参数:漂水损失(%)。
工程意义:漂水损失≤0.01%是节水环保的基本要求。若超标,需检查收水器(挡水板)是否损坏、安装是否到位、风机风量是否过大。
下表汇总了闭式冷却塔各项试验对样品的要求。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 完整的闭式冷却塔产品(包括换热器、风机、电机、喷淋系统、集水盘、收水器、管路、阀门、电控箱等全部部件) |
| 试样尺寸 | 按产品设计图纸及实际制造规格;无特殊要求,但应能代表批量生产的产品 |
| 试样数量 | 出厂检验:逐台进行(每台都检) 型式检验:同一型号产品中随机抽取1台(若产品系列化,可抽取最大规格) |
| 状态调节 | 试验前冷却塔应在额定工况下稳定运行至少30min,使水温、风量、振动等参数达到稳定状态。环境温度应在5°C~40°C之间,相对湿度≤85%,风速≤3m/s(噪声试验时风速≤1m/s) |
| 安装条件 | 冷却塔应安装在开阔、无遮挡的试验场地上,四周距离障碍物至少2倍塔体高度;基础应牢固,无共振;进风口应畅通,排风口不应有回流 |
| 辅助系统 | 需配备循环水泵、加热装置(用于调节进水温度)、恒温水箱、流量调节阀、功率计等;所有辅助设备应不影响冷却塔本身性能 |
| 仪器精度 | 温度传感器:±0.1°C;流量计:±1%;声级计:±0.5dB(A);天平:±0.1g;风速仪:±0.1m/s;振动计:±0.01mm |
场景一:监督抽检(市场监管/环保部门)
市场监管部门或环保部门对在售或在用的闭式冷却塔进行质量监督抽查时,依据GB/T 7190.3-2019进行全项目检测。重点检查热力性能、噪声、漂水损失三项指标。若发现某项不合格,则判定该批次产品不合格,并依法进行处罚。例如,某地环保局在居民投诉后,对某商场冷却塔进行噪声检测,发现其噪声值达68 dB(A),超出Ⅲ类限值(≤65 dB(A)),责令商场限期整改或更换设备。
场景二:消防验收/工程验收
在大型商业综合体、数据中心、医院等工程的消防验收及整体工程验收中,冷却塔作为暖通空调系统的关键设备,其性能必须符合设计要求及标准规定。验收组会核对冷却塔的型式检验报告(证明其噪声、振动、电气安全等符合标准),并现场抽查运行状况。例如,某数据中心项目验收时,发现冷却塔振动超标(实测0.22 mm,限值0.15 mm),判定为不合格,要求施工单位调整风机安装精度或更换减振器。
场景三:CMA/CNAS实验室扩项
检测机构申请CMA或CNAS资质时,需将GB/T 7190.3-2019纳入检测能力范围。实验室需配置符合标准要求的试验场地(开阔、无遮挡)、仪器设备(精密声级计、流量计、温度传感器等)及人员,并完成标准方法的验证(包括不确定度评定、重复性试验、人员比对等)。扩项评审时,评审组会现场见证至少一项关键试验(如热力性能试验),检查原始记录和报告是否符合标准要求。
场景四:企业研发与出厂检验
闭式冷却塔制造企业在产品研发阶段,依据标准进行样机测试,验证设计是否达到目标性能(如冷却能力保证率≥95%、噪声≤55 dB(A))。在批量生产中,每台产品出厂前必须进行出厂检验(包括外观、尺寸、风量、电机功率、绝缘电阻等),确保产品合规。例如,某企业开发新型低噪声闭式冷却塔,通过调整风机叶片角度、优化进风网罩结构,使噪声从65 dB(A)降至55 dB(A),满足Ⅰ类限值,从而成功进入医院、学校等高端市场。
Q1:闭式冷却塔的冷却能力保证率达不到95%怎么办?
A:首先检查试验是否在标准设计工况下进行。如果进水温度、湿球温度、循环水量偏离设计值,需按附录A进行修正计算,不能直接比较。若修正后仍不足95%,则需排查换热器面积是否足够、风机风量是否达标、喷淋密度是否合适、换热管表面是否结垢。常见原因包括:换热管翅片间距过大导致换热不充分、风机选型偏小、喷淋水泵扬程不足。建议企业通过CFD仿真优化换热器设计,或更换高效风机、水泵。
Q2:冷却塔噪声超标,哪些降噪措施最有效?
A:噪声来源主要是风机(空气动力噪声)和电机(电磁噪声)、水泵及淋水声。最有效的措施包括:1)选用低噪声风机(如轴流风机加消声弯头);2)在出风口安装消声器(阻性消声器或阻抗复合式消声器);3)在进风口加装消声百叶;4)在塔体四周设置隔声屏障(高度应高于出风口);5)对电机、水泵设置隔振垫(如橡胶减振器)。注意:降噪措施不应影响冷却塔的通风量,否则可能导致热力性能下降。建议在设计阶段就进行噪声预测,避免后期改造。
Q3:漂水损失超过0.01%是否一定不合格?
A:根据GB/T 7190.3-2019第5.4节,漂水损失应不大于0.01%。如果实测值超过0.01%,则判定为不合格。但需要注意试验条件:试验应在额定风量下进行,且集水装置应完全覆盖出风口,避免漏收。如果发现超标,优先检查收水器(挡水板)是否损坏、安装间隙是否过大、是否被杂物堵塞。另外,风机转速过高(超过额定值)也会导致漂水量增加。建议定期清理收水器,并在风机选型时留有余量,避免长期超频运行。
Q4:振动试验中,测点应该布置在哪里?
A:标准规定振动测点应布置在风机轴承座和电机轴承座处。具体位置:风机轴承座在轴承安装位置的壳体表面(水平方向、垂直方向各一个测点);电机轴承座在电机前后端盖的轴承处(水平方向、垂直方向各一个测点)。测量时传感器应牢固吸附在金属表面,避免松动或接触不良。如果振动值超标,常见原因为:风机叶轮不平衡、电机转子动平衡不良、联轴器对中偏差、基础共振。建议先做频谱分析,确定振动频率特征,再针对性处理(如做动平衡、调整对中、加固基础)。
Q5:型式检验和出厂检验有什么区别?企业必须做型式检验吗?
A:出厂检验是每台产品出厂前必须进行的检验,项目包括外观、尺寸、风量、电机功率、绝缘电阻、接地电阻等,确保产品基本质量。型式检验是对产品全部性能指标的全面检验,包括热力性能、噪声、漂水损失、振动、壳体强度、气密性、电气安全等所有项目,通常在以下情况之一时必须进行:新产品试制定型鉴定、产品结构/材料/工艺变更可能影响性能时、停产超过一年后恢复生产时、出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时、国家质量监督机构提出要求时。型式检验报告是产品进入市场(尤其是招标、投标、工程验收)的必备文件。
Q6:闭式冷却塔的换热器壳体需要做气密性试验吗?
A:是的。GB/T 7190.3-2019第5.8节明确要求闭式冷却塔的换热器壳体应进行气密性试验。试验压力为1.5倍额定工作压力,保压5min,检查是否有泄漏。如果泄漏,会导致冷却介质(水或乙二醇溶液)损失,甚至污染循环水系统。试验时应注意:1)试验介质为洁净水或压缩空气(推荐用水,更安全);2)试验前应排尽壳程内空气;3)保压期间观察压力表是否下降,同时检查焊缝、法兰连接处、管接头等部位是否有渗漏。若发现泄漏,需补焊或更换密封垫片后重新试验。
Q7:冷却塔的额定风量如何测量?
A:标准规定采用风速仪在出风口均匀布点测量风速,然后计算平均风速乘以出风口面积得到风量。具体步骤:1)将出风口截面划分为若干等面积网格(网格边长≤0.5m);2)在每个网格中心点测量风速(风速仪应垂直于气流方向);3)每个测点连续测量10s以上,取平均值;4)计算所有测点的算术平均风速;5)风量(m³/h)=平均风速(m/s)×出风口面积(m²)×3600。注意:测量应在冷却塔稳定运行(额定转速)下进行,且风速仪需经过校准。如果实测风量低于额定值的95%,需检查风机叶片安装角是否到位、电机转速是否达标、进风口是否有堵塞。
结论1:GB/T 7190.3-2019是闭式冷却塔产品设计、制造、检验及验收的唯一现行国家标准,所有闭式冷却塔必须满足其技术要求才能进入市场。
结论2:闭式冷却塔的热力性能保证率必须≥95%,且试验必须在标准设计工况下进行或经修正计算,否则结果无效。
结论3:噪声限值分为Ⅰ类(≤55 dB(A))、Ⅱ类(≤60 dB(A))、Ⅲ类(≤65 dB(A)),企业应根据安装环境选择对应等级的产品。
结论4:漂水损失不得超过循环水量的0.01%,这是评价冷却塔节水性能的硬性指标,超标产品不得出厂。
结论5:风机轴承振动限值为0.15 mm,电机轴承振动限值为0.12 mm,振动超标需立即停机排查,防止设备损坏。
结论6:换热器壳体必须通过1.5倍额定压力的气密性试验,保压5min无泄漏,否则存在安全风险。
结论7:噪声、振动、漂水损失三项指标是环保验收和监督抽检的必检项目,也是企业与用户纠纷的高发区。
结论8:型式检验是产品进入重大工程(如数据中心、医院、地铁)的必备条件,企业应在产品定型时完成全项目检测。
结论9:标准附录A提供了热力性能试验数据的修正计算方法,非标准工况下的检测结果必须经过修正才能与额定值比较。
结论10:企业研发低噪声、低漂水、高能效的闭式冷却塔时,应优先优化风机叶片形状、收水器结构及换热器设计,并严格按标准进行样机验证。
以下资源可帮助读者进一步了解闭式冷却塔的技术要求、检测方法及行业动态:
以下标准与GB/T 7190系列密切相关,建议一并参考:
本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB/T 7190.3-2019标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考,检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间:2026年7月15日 | 数据版本:能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议:标准修订发布时