循环冷却水处理基础知识共102页
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循环冷却水基础知识循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定,水在循环使用的过程中,会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题:a.要使已升高的水温降低,以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。
二.水与空气对流接触时,如果空气的温度低于水的温度,则水中的热量会直接传给空气,使空气温度升高,水温降低。
二者温差越大,传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用,而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中,辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用,随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内,室外气温较高,因此以蒸发散热为主,最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低,接触散热的作用增大,从夏季的10%~20%增加到40%~50%,严寒的天气甚至可增加到70%左右。
三.垢剂,破坏结垢离子的结晶长大而达到阻垢的目的。
(2)缓蚀处理在循环水系统中,主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀,系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜,正常运行后按要求连续投加进行补膜。
(3)悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除,同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度,限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制,一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务式中α—蒸发损失率,% α=C(T1-T2)%R——系统中循环水量,m3/h B——排污水量,m3/h E——蒸发水量,m3/hT 1,T2——为循环水冷却水进、出冷却塔的温度,℃C——损失系数。
与季节有关:夏季(25~30℃)为0.15~0.16冬季(-15~ -10℃)为0.06~0.08春秋季(0~10℃)为0.10~0.121%D——风吹损失量,m/h;N——浓缩倍数。
循环冷却水处理第一节循环冷却水处理概况一、冷却系统的类型1、直流系统早期工厂的冷却水系统采取直流系统。
冷却水从水源流经热交换器后又回流到水源处。
优点是快速有效:水源处的水温较低;灵活性:可在最小的传热面条件下冷却。
表现为腐蚀、污垢和微生物繁殖,但相对较小;系统内由水引起的问题主要取决于原水的性质。
由于水在系统内没有浓缩,一般不会发生明显的物理和化学变化,冷却水系统内水的流量和温度的变化、加上水的性质各不相同(河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物,且随季节变化;水中常含铁和结垢的盐类),使得系统的管理工作更加复杂。
图3-1 直流冷却水系统图3-2 封闭式循环冷却水系统2、密闭式循环冷却水系统1)定义水密闭循环,并交替冷却和加热,而不与空气接触。
在密闭系统中,冷却水携带的热量通常通过水-水换热器传给敞开式循环水系统中的循环水,热量再从水中散发到大气中去。
2)组成完全密闭的循环水系统;用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。
3)密闭系统在工业上的应用(1)冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却用的油冷却器;(2)柴油发动机和气体发动机;(3)制冷机;(4)以控制可靠的工艺过程的温度为目的:原子反应堆的辅助冷却器;炼铁高炉的炉体、风口等的冷却等。
4)密闭系统的优点(1)水温易控制;(2)水质问题的控制简单化:补充水量少;(3)补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水量;(4)水的蒸发很少;(5)结垢程度较轻:一般用软化水或去离子水。
(6)腐蚀问题不严重:氧不是处于饱和状态。
3、敞开式循环冷却水系统1)定义冷却水通过热交换器后,水温提高成为热水,热水经冷却塔曝气与空气接触,由于水的蒸发散热和接触散热使水温降低,冷却后的水再循环利用。
又称为冷却塔系统。
图3-3 敞开式循环冷却水系统1-补充水(M);2-冷却塔;3-冷水池;4-循环水泵;5-渗漏水(F);6-冷却水;7-冷却用换热器;8-热水(R);9-排污水(B);10-蒸发损失(E);11-风吹损失(D);12-空气2)水冷却原理通过水与空气接触,由以下三个过程共同作用的结果。
第一章工业循循环冷却水处理知识总则为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策,促进工业循环冷却水的循环利用和污水资源化,有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害,保证设备的换热效率和延长使用寿命,减少排污、达标排污的要求,减少对环境的污染和破坏,使工业循环冷却水处理达到技术先进、经济适用、安全可靠的运行方针。
循环冷却水的处理,是许多学科交叉渗透的边缘科学,它涉及到无机化学、高分子化学、电化学、数学、微生物和工程学等领域,本手册为本单位(兰州华星高科技开发有限公司)技术售后服务而制定,根据火力发电厂水质的监督和处理原理而编写,可提供化验员及即将从事工业循环冷却水处理人员学习,本手册力求自己现有的水平的基础上,尽可能满足工业循环冷却水处理工作者的需求,廖误之处,敬请赐教。
目录一、循环冷却水系统各术语定义和符号 (4)1.术语 (4)2.符号 (8)二、循环冷却水处理指标控制及平衡关系 (10)1.间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件 (10)2.循环冷却水水质指标 (10)3循环冷却水计算平衡关系 (13)三.循环冷却水系统中沉积物及其控制 (16)1.影响结垢的主要因素 (16)1.1水质 (16)1.2温度 (16)1.3流速 (17)1.4表面状态 (17)2.垢的形成机理 (17)3.阻垢剂的作用机理 (17)3.1螯合 (18)3.2低剂量效应 (18)3.3晶格畸变 (18)3.4分散作用 (18)4.腐蚀问题 (19)4.1影响腐蚀速度的因素 (19)5.缓蚀剂的缓蚀机理 (22)6.微生物问题 (23)6.1冷却水中微生物的主要危害 (23)6.2循环冷却水中微生物的处理 (25)7.循环水运行条件 (26)7.1.浓缩倍数 (26)7.2 PH值 (27)一、循环冷却水系统各术语定义和符号1.术语1.1循环冷却水系统recirculating cooling wanger system以水作为冷却介质,并循环运行的一种给水装置,由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
工业循环冷却水处理基础知识工业循环冷却水处理基础知识第一部分循环水系统及循环水的冷却1、概述1.1. 自然界水的分布1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖1.1.2 所有水中97.5% 的为海水1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在1.1.4 我国水质资源贫乏,南北差异大,南方多雨污染大,很多地方并不是没有水,相反水质不合格;北方少雨而缺水。
1.1.5 工业生产中有50~80% 的水用于介质冷却。
1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一1.1.7 我国工业用水浪费惊人1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60%1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80%1.2 水的特点1.2.1 水的热容量大,传热效果好;1.2.2 水的化学稳定性好,常温下呈液态,便于输送,使用方便;1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂,多数物质在水中有很大的溶解度;1.2.4水的价格便宜,循环用水经济性优越,由于循环水主要是温度提高,水质变化不大,故采取降温即可循环使用。
1.3 水中的成分1.3.1 溶解物质(直径小于1nm)1.3.1.1各种离子1.3.1.1.1多种金属离子:Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子:Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等1.3.1.2各种可溶性气体:CO2、O2,有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等2、冷却水系统及其构筑物2.1 冷却水系统不同工业生产中,产热的过程各异,被冷却的对象差别较大,主要的冷却对象有冷凝器,热交换器,油(气或液体)冷却器,发电机组,压缩机组,高炉,炼钢,化学反应器等,这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统,通常分两种:直流冷却水系统,循环冷却水系统。
2.1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中,冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉,用水量很大,水温升高很少,水中各种矿物质和各种离子含量基本不变,对水质要求不高。
精心整理循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定,水在循环使用的过程中,会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题:a. b.二.(2)接触传热水与空气对流接触时,如果空气的温度低于水的温度,则水中的热量会直接传给空气,使空气温度升高,水温降低。
二者温差越大,传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用,而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中,辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用,随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内,室外气温较高,因此以蒸发散热为主,最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低,接触散热的作用增大,从夏季的10%~20%增加到40%~50%,严寒的天气甚至可增加到三.另在循环水系统中,主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀,系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜,正常运行后按要求连续投加进行补膜。
(3)悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除,同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度,限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制,一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务循环水装置的主要任务是供全厂系统生产冷却用水。
将自来水公司提供的新鲜水补充入循环水池后,用循环水泵加压送合成,尿素等系统做为冷却水,为搞好安全生产,降低系统腐蚀,结垢在最低程度,使用换热器的换热效果达到五.(1E=REC冬季(-15~-10℃)为0.06~0.08春秋季(0~10℃)为0.10~0.12蒸发水量E在实际应用中的粗略计算是以冷却塔进、出水温差5.5℃,E取总循环水量的1%。
(2)风吹损失水量D由于空气流,被空气带走部分水滴。