关于循环冷却水系统的设计探究
- 格式：doc
- 大小：26.50 KB
- 文档页数：3
关于循环冷却水系统的设计探究
循环水冷却系统是很多工程类型必不可少的设备系统，本文着重阐述了循环冷却水系统设计的基本原则、注意事项等，并且对循环冷却水系统的特点和相关技术做出了说明，提出了做好循环冷却水系统的策略。
标签循环；冷却水；系统；设计；探究
1.前言
循环冷却水系统是常见的冷却系统，以水作为冷却的介质，主要特征是可以循环使用。
目前此系统已经在多个行业领域广泛应用。
通常情况下，循环冷却水系统主要包括以下几个部分，冷却设备、水泵以及管道。
其中冷却设备是最为重要的组成部分，主要包括换热设备、换热器、冷凝器以及反应器等。
循环冷却水工作的原理简单。
在凝汽器中，循环水将汽轮机排汽冷凝下来，蒸汽在气化过程中产生的热量被带走，并且在凝汽器中形成高度真空，这是降低汽轮机的排汽压力的关键所在，是其正常运转不可缺少的。
这个过程是保证汽轮机理想焓降增大的过程，可以起到明显的增加功率的作用。
另外，如何合理的设计冷却水系统也是至关重要的。
通常情况下，冷却水系统在设计过程中应该充分考虑是否能够保证汽轮机在其它条件相同下具有最大的出力。
只有这样，在整个系统运转的过程中，汽轮机才可以实现其功能的高效发挥，才能够保证使用的安全性与经济性。
2.冷却塔在循环冷却水系统中的应用
冷却塔是循环水冷却系统中常见的设备。
在我国南方，水分充足并且河流较多，通常情况下会选择直流系统。
但是，北方地区由于气候干燥，水分稀少便不适合采用这种设置。
为了节约用水，北方冷却水系统中通常设置冷却塔，以此达到使升温后的水经过冷却塔降温后再进入凝汽器和辅机的作用，进而实现循环利用。
在我国的北方地区，大中型电厂中自然通风双曲线型冷却塔成为电能产生过程中必不可少的设备，甚至成为我国北方地区电厂的标志性设备。
尽管能够循环的冷却塔具有一定的优势，较好的实现了节约水资源的目标，但是仍然需要使用一定的水资源。
伴随着社会的发展以及技术的进步，这一方式也难以满足社会发展的需求。
因此，机械通风直接空气冷却系统已经成为新形势下的选择。
但是，我们应该充分认识到直接空冷凝汽器在使用过程中的局限性。
这一装置的安装较为复杂，通常安装在汽机间外的高架平台上，其它附属设备及轴承冷却仍然采用循环冷却水系统。
通常情况下冷却塔的布置有厂区地面布置和厂房运煤层布置两种方式。
但是，具体情况应该根据冷却水量的大小进行确定。
3.冷却循环水系统的相关技术以及可靠性分析
构成循环冷却水系统的装置较为复杂，每个系统之间通过密切的协调配合才能维持整个系统的正常运转。
各系统之间存在工作原理、系统控制方法、设备制造工艺及安装方式之间的差异，这也就引起了每个装置能量流失方式的不同。
因此，在对能力转移、流失以转换效率进行分析的基础上，我们可以选择不同的节能技术。
在目前的技术水平下，对电源装置本身的优化是最简单和最高效的节能方式。
另外，变频调速、高效水泵及水动能也是实现节能的有效手段。
每种节能手段的侧重点不同，其中变频调速控制是从系统控制优化角度进行节能优化；而水泵节能较为复杂，需要通过改造设备与改善设计效果实现节能。
水动能冷却塔则是充分利用管网中水动能余量进行能量二次利用[1]。
循环冷却水系统的可靠性是关系其能否正常运转的重要因素。
但是，其可靠性高低与多种因素密切相关。
通常情况下，组成系统的各个设备的可靠性是极为重要影响因素。
另外，不可忽视的是各个系统之间的连接方式也会影响到整个系统的可靠性。
而提高设备可靠性的手段主要包括保证制造厂的机加工水平、设计水平、材料性质等。
另外，为了提高系统的可靠性，一般均要进行可靠性设计。
尤其应该对循环水泵的配置及连接等关键环节进行检查，一般设置两台或三台循环水泵，其中一台备用，连接采用冗余方式并联连接，实践证明这是可靠性较高的方式。
在对设备连接可靠性理论深入研究的基础上，我们认为并联连接方式的可靠性与并联设备的个数、并联设备的可靠性以及转换开关的可靠性有关。
并联设备的个数越多，并联设备的可靠性越高，整个并联系统的可靠性就越高[2]。
4. 做好循环冷却水系统的设计的策略
第一，循环冷却系统存在的一个显著问题是冷却塔进水量大于出水量。
这一现象给溢流的出现以及水流失埋下了巨大隐患。
在实际运行中，更难以把握的是这一现象难以被及时发现，无法做到及时发现问题和处理问题。
即使当发现问题时，控制起来难度仍然较大。
通常玻璃钢冷却塔的接水盘较浅，只有进水管和出水管的接口，这成为是溢水现象出现的重要原因。
如果冷却塔进水量大于出水量，溢流是通过接水盘边流出。
如果在冷却塔接水盘的外圈地面砌挡水槛则可以较好的避免溢水现象的出现。
通常情况下挡水槛的高度设置为200- 300mm较合适。
挡水槛内设地漏，溢流水通过地漏管道流到循环水池，避免了水的流失。
另外，还可以采取以下措施避免这一情况的发生。
有经验的运行人员在零米层可以观察到有无溢流发生，并且根据工作经验结合实际情况根据溢流水量的大小，用水泵出水阀门调节，使冷却塔的进出水流量平衡。
第二，保证空气的顺畅排出。
排水管道排气原理在实际应用中具有较好价值，实际操作中需要在立管的底部和中间部位接排气管，这一位置排气管可以较好的实现气和水在不同管道中流动，保证整个系统的稳定。
另外，使排气管出口高出冷却塔接水盘约500mm左右也是一种较为可行的方法。
第三，合理设置冷却塔的进出水管道。
通常情况下，进出水管道在运煤层，需要做好预防冷却塔结冰的工作。
因此，如何正确设置连通管及阀门，通过阀门调节使循环水不进塔是避免冷却塔结冰的关键所在。
另外，这种设置也保证了冷却塔检修的充足时间，是提高设备使用效率、延长使用寿命的重要途径。
通常情
况下，我们认为只要循环水温经室内管道自然散热后，能满足冷却设备进水温度要求，就可采用循环水室内循环散热方案[3]。
但是，在应用中需要具体问题具体分析。
冷却水循环系统的工作方式以及稳定性对冷却水温度有较大的影响。
目前的冷却水系统组成结构复杂并且一般采用闭式循环方式。
机力通风塔、自然通风塔以及喷水冷却池等成为冷却水循环系统正常运转必不可少的组成设备，保证这些设备的可靠性是提高系统运行质量的重要因素。
5.结语
循环冷却水系统越来越广泛用于各行业中，在工程设计中应根据实际需要，充分考虑循环冷却水系统节水节能的特点，做好系统设置、管道设置等方面的工作，以降低水资源的消耗、减少不必要的能量消耗为基本原则，做好循环水冷却系统的设置。
第一，保证系统运行的经济性和节约性。
凝汽器中采用适当的强化传热措施是提高经济性较为可行的办法。
改膜状凝结为珠状凝结是较为常见并且效率较高的方法，换热系数可提高数十倍。
第二，冷却水进口时尽量保持其处于低温状态。
这是实现节能与高效的重要环节。
冷却设备从很大程度上关系到冷却效果，因此在保证冷却水进口温度的同时还要科学的选择设备。
第三，进行科学的可靠性评价。
从各个环接出发，采取可行措施，通过保证软件的容错功能实现可靠性的提高。
参考文献：
[1]赖雪怡. 密闭式工业循环冷却水系统设计[J]. 工业用水与废水，2011，42（3）. .
[2]宋丽萍. 空压站循环冷却水系统设计优劣分析[J].鄂钢科技，2011 ，30（1）.
[3]张琳. 循环冷却水系统节能方案设计实践[J].有色冶金节能，2013 ，4（1）.
向乾伟，1982年10月，性别：男，民族：汉，籍贯（省市县）：湖南省洞口县，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：水处理方向，从事的工作：火力发电厂给水设计。
