冷却循环水系统知识

循环水知识概要冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，流速变化，蒸发浓缩，冷却塔和冷水池在室外受阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等因素的综合作用，会产生比直流系统更严重的污垢附着、设备腐蚀、微生物滋生等危害，影响系统长周期安全稳定运行。

循环水工艺管理就是要通过各种手段，控制减轻甚至避免上述危害。

循环水系统在运行中，水质会发生以下的变化：一、溶解固体的浓缩1.盐类的浓缩（浓缩倍数的概念）冷却水在循环过程中，存在着四种损失：蒸发（P1）、风吹（P2）、排污（P3）、渗漏（P4），故需不断补充新鲜水，补充水中含有各种盐类。

在水量的四种损失中，风吹、排污及渗漏会带走盐类，而蒸发过程水以水蒸气的形式散失，不会带走盐类,故盐份在循环之后会累积起来。

循环水系统为控制腐蚀、结垢等问题，需将水中盐类如碳酸钙、氯化物等控制在合适范围之内，此时水中溶解盐类达到一个动态平衡，带入系统和带出系统的盐分相等，以氯离子浓度为例，设循环水的氯离子浓度为C循、补充水中氯离子浓度为C补，则：C补*（P1+P2+P3+P4）=C循*（P2+P3+P4）令C循/ C补=K，即为浓缩倍数，即循环水中的含盐量与新鲜水中含盐量的比值则K=（P1+P2+P3+P4）/（P2+P3+P4），即浓缩倍数=补充水量/（风吹+排污+渗漏）举例计算：一循环水装置循环水量为5000m3/h，设其风吹损失为0.3%（与冷却塔的选型有关，风筒式机力通风冷却塔取0.3%-0.5%，带收水器的为0.1%-0.2%），渗漏不计，蒸发量=（Cp*Q*△t）/H LCp------水的定压比热容，0.01 J/Kg·℃Q-------循环水量，m3/h△t------水的温差，10℃H L------水的蒸发潜热，5.8 J/g故P1=（0.01*5000*10）/5.8=86.2 m3/hK=（86.2+5000*0.3%+P3）/（5000*0.3%+P3）从上式可看出，一个循环水装置可通过控制排污量来控制浓缩倍数，如果不排污，则K最大，K=（86.2+15）/15=6.75，所以浓缩倍数并不会无限升高，在不排污的情况下风吹损失量决定了浓缩倍数的大小。

1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。

同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。

2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。

这对工厂安全生产是一个关键。

生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。

3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。

4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。

过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。

1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等这些危害会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。

1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。

循环水冷却系统原理
循环水冷却系统是一种常见的热管理技术，广泛应用于工业生产和航空航天等领域。

它通过循环泵将冷却液体（通常是水）送往被冷却的设备，然后再将加热过的冷却液体带回冷却设备，形成一个循环流动的系统。

循环水冷却系统的工作原理基于热传导的基本原理。

当被冷却设备处于工作状态时，产生的热量会导致设备温度升高。

为了保持设备在安全温度范围内工作，必须通过冷却系统将热量从设备中传导出去。

冷却系统由多个组件组成，包括冷却装置、循环泵、冷却塔和管道。

冷却装置通常是热交换器或冷却器，通过将热量从设备中吸收到冷却液体中。

循环泵负责将冷却液体从冷却装置中抽出，并通过管道输送到设备中，完成循环过程。

在设备中，冷却液体接触到热源表面，吸收热量。

热量使冷却液体温度升高，然后通过管道被输送回冷却装置。

在冷却装置中，冷却液体通过热交换的方式，将热量传递给环境，使得冷却液体重新降温，并经由循环泵再次被输送到设备中。

冷却塔是循环水冷却系统中的关键部分。

它通过将冷却液体喷洒到塔顶，并在重力作用下，使其与空气充分接触，利用气流的帮助将热量从水中带走。

同时，冷却塔还通过排出热量较高的水蒸气，实现冷却液体的重新降温。

总之，循环水冷却系统通过循环泵和冷却装置的协作，将热量
从设备中传导出去，保持设备的温度在安全范围内。

这种系统可靠且高效，是许多工业领域中常用的热管理技术。

循环⽔基础知识问答2019-09-081．什么是浓缩倍数？哪些因素可以影响浓缩倍数？答：浓缩倍数是指循环⽔中的含盐量或某种离⼦的浓度与新鲜补充⽔中的含盐量或某种离⼦的浓度⽐。

影响因素：（1）蒸发损失；（2）排污⽔量的⼤⼩；（3）风吹损失；（4）循环冷却系统的渗漏。

2．循环⽔中的污垢是什么？是怎样形成的？答：污垢是指除单纯⽔垢以外的固体物，如泥渣、砂粒、腐蚀产物，微⽣物粘泥和某些成垢后的集合体。

由以下⼏个原因形成：⑴由补充⽔带⼊的矾花碎⽚或溶解盐类，这些胶体在循环⽔系统中升温浓缩后会形成污垢沉积。

⑵结构材料损坏后的碎⽚和腐蚀产物。

⑶微⽣物粘泥和死亡的藻类菌体。

⑷⼯艺介质的渗漏。

⑸加⼊⽔处理化学药剂也可能产⽣污垢。

3．污垢的危害有哪些？答：⑴污垢的沉积降低了传热效率⑵污垢的积聚会导致局部腐蚀⑶污垢在管内沉积降低了⽔流截⾯积，增⼤了⽔流阻⼒⑷增加了停车清洗时间，降低了连续运转周期⑸增加了清洗运⾏处理费⽤4．循环⽔中的微⽣物种类主要分为哪三类？答：细菌、真菌、藻类。

⑴细菌它是⼀类单细胞⽣物与⽔质污垢处理有密切的关系。

循环⽔系统中常见的细菌有硫氧化菌、铁细菌、硝化菌、其它好⽓异氧菌、硫酸盐还原菌、反硝化菌。

它们在冷却⽔系统中会形成严重的细菌粘泥，引起腐蚀，形成粘泥团沉积物。

⑵真菌它是具有丝状营养体的菌丝的寄⽣植物的总称。

冷却⽔系统中常见的真菌⼀般属半知菌类，主要是霉菌和酵母菌。

真菌在冷却⽔中常形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，有些真菌能利⽤⽊材的纤维素为碳源，破坏冷却塔中的⽊结构，另外真菌的⽣长和代谢还为细菌的滋⽣提供了条件和营养。

⑶藻类它是⾃养的⽆根茎叶分化的原植体植物，⼀般具有光合⾊素，能进⾏光合作⽤，制造氧⽓供⽣长需要。

⽣殖器官单细胞构造。

冷却⽔中常见的藻类有绿藻、蓝藻、硅藻。

藻类进⼊冷却⽔系统后，从⽔和空⽓中取得CO2、⽔、磷酸盐和少量矿物质⽽得以⽣长。

因⽽⼤量繁殖易形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，藻类⽣长还会形成氧浓差电池，造成垢下腐蚀。

云数循环冷却水可能是指在云计算数据中心中使用的循环冷却水系统，这种系统用于有效地散发数据中心产生的热量。

循环冷却水系统通常分为两种类型：
-封闭式循环冷却水系统：在这种系统中，冷却水被回收利用，循环不已，因此水量损失很少。

水中的各种矿物质和离子含量一般不发生变化，而水的再冷却是在另一台换热设备中用其他冷却介质来进行的。

-敞开式循环冷却水系统：在这种系统中，冷却水循环再用，但水的再冷却是通过冷却塔来进行的。

水中的各种矿物质和离子含量会不断被浓缩增加。

循环冷却水系统的组成包括补充水系统、旁滤水处理系统、管网系统、水冷却设施等。

在数据中心的应用中，循环冷却水系统具有以下特点：
-热容量大，散热效率高：液体冷却技术通过使用液体作为传热介质来降低数据中心的温度，这依赖于与热源直接接触的液体排出热量。

液体的传热效果比空气好得多，能吸收大量的热量，从而使散热效率大大提高。

-减少能源消耗和支出：通过循环介质带走大部分热量，从而减少单台服务器对空气的需求和服务器机房对空气循环的总体需求，显著减少了服务器机房回流引起的局部热点。

此外，数据中心还有其他冷却方式，如机械制冷（包括风冷直膨空调系统、风冷冷冻水系统、水冷冷冻水系统和集中冷却水系统等）和自然冷却（包括新风、空气板换、转轮换热、蒸发冷却和液体冷却等技术）。

总的来说，循环冷却水系统在数据中心的应用有助于提高能效和散热性能，是现代数据中心设计中不可或缺的一部分。

冷却循环水系统知识 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】冷却循环水系统：工业循环水系统是为生产设备实施水冷却而配置的。

以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。

冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。

使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可节约95％以上。

冷却水占工业用水量的70％左右，因此，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。

冷却循环水系统一般由以下几部分组成：①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物；③循环水泵及集水池。

冷却水降温处理的冷却构筑物一般常采用冷却池或冷却塔。

其工作过程为：循环水由水泵输送到供水总管，再分别进入各台需要降温处理的生产设备，流过需冷却的部位后汇集到回水总管，经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。

冷却水塔顶部的风机运转时，回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回储水池中。

冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而循环冷却水系统也分为敞开式和封闭式两类。

敞开式系统的设计和运行较为复杂。

敞开式? 冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。

再者，冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。

故敞开式循环冷却水系统必须补给新鲜水。

由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。

补充水有稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。

通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。

循环冷却水系统在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。

为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、和。

处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。

当采用多种药剂时，要避免药剂间可能存在的化学反应。

循环水冷却系统循环水冷却系统是现代工业中常用的一种冷却技术，通过循环利用水来冷却设备或机器，以维持其正常运行温度。

这种系统被广泛运用于各类工业生产过程中，如钢铁冶炼、发电厂、化工厂等，能有效降低设备的工作温度，提高生产效率和设备寿命。

工作原理循环水冷却系统的工作原理非常简单但有效。

系统通过水泵将冷却水推送至设备或机器附近，水经过设备表面吸收热量后变热，然后通过冷却塔或换热器散热，变冷后再次循环使用。

这种循环过程持续进行，以确保设备不过热并保持在安全温度范围内。

组件组成一个典型的循环水冷却系统由多个关键组件组成：•水泵：用于将冷却水从水箱中抽送至需要冷却的设备。

•冷却塔：通过对空气传热来散热，将热水冷却为冷水，以便再次循环使用。

•水箱：用于存储和循环冷却水。

•管道系统：连接水泵、设备和冷却塔，构成完整的水循环路径。

•控制系统：用于监测和控制系统的运行，确保冷却效果和设备安全。

优点和应用循环水冷却系统具有以下优点：•高效节能：与其他冷却方式相比，水冷却系统能够更高效地散热，节省能源。

•稳定性好：可以稳定维持设备温度，避免过热引起的故障。

•操作简单：系统结构简单，易于安装和维护。

这种系统被广泛应用于工业生产中的各个领域，如冶金、发电、化工、制药等行业。

特别是在需要连续高负荷运行的设备中，循环水冷却系统表现出色，成为关键的散热装置。

总结循环水冷却系统作为一种重要的工业冷却技术，以其高效、稳定和简单的特点，在现代工业生产中扮演着不可或缺的角色。

通过合理设计和运行管理，可以最大程度地提高设备稳定性和工作效率，为工业生产提供有力支持。

循环水工作原理
循环水工作原理是通过循环水泵将冷却水从冷却水池中抽出，经过管道输送到需要冷却的设备或生产线上，冷却水在设备中与热介质进行热交换，吸收热量后温度升高，然后再通过管道回流到冷却水池中。

在冷却水池中，循环水经过冷却塔或其他冷却设备进行冷却，降低温度后再次被循环水泵抽出，继续进行循环冷却。

循环水系统通常包括以下几个部分：
1. 循环水泵：用于将冷却水从冷却水池中抽出，并将其输送到需要冷却的设备或生产线上。

2. 管道系统：用于输送冷却水，包括进水管道和回水管道。

3. 冷却设备：用于冷却循环水，通常采用冷却塔、风冷式换热器等。

4. 控制系统：用于监测和控制循环水系统的运行，包括水温、水压、流量等参数的监测和控制。

循环水工作原理的优点包括：
1. 节约水资源：循环水系统可以实现冷却水的循环利用，减少了对水资源的消耗。

2. 降低成本：循环水系统可以减少冷却水的排放和处理成本，同时也可以降低能源消耗。

3. 提高效率：循环水系统可以保证设备或生产线的稳定运行，提高生产效率。

总之，循环水工作原理是一种高效、节能、环保的冷却方式，广泛应用于工业、商业和民用领域。