第十章工业循环冷却水系统
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工业循环冷却水系统基础知识及运行管理详解工业循环冷却水系统在运行过程中,由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩,其中所含的盐类超标,阴阳离子增加、pH值明显变化,致使水质恶化,而循环水的温度,pH值和营养成分有利于微生物的繁殖,冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。
而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等,必然的需要进行循环水处理。
一、循环水运行过程中主要产生的问题(1)水垢由于循环水在冷却过程中不断地蒸发,使水中含盐浓度不断增高,超过某些盐类的溶解度而沉淀。
常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。
水垢的质地比较致密,大大的降低了传热效率,0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。
(2)污垢污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成,垢的质地松软,不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。
(3)腐蚀循环水对换热设备的腐蚀,主要是电化腐蚀,产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蚀的后果十分严重,不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。
(4)微生物黏泥因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件,很适合微生物的生长繁殖,如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑,冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。
因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。
二、循环水的浓缩倍数循环水浓缩倍数是指循环水系统在运行过程中,由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较),它是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。
浓缩倍数低,耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥;浓缩倍数高可以减少水量,节约水处理费用;可是浓缩倍数过高,水的结垢倾向会增大,结垢控制及腐蚀控制的难度会增加,水处理药剂会失效,不利于微生物的控制,故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。
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、腐蚀控制和微生物控制。
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。
封闭式封闭式循环冷却水系统(图2)采用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管外通常用风散热。
冷却水循环1. 引言冷却水循环是工业生产中常见的一种循环系统,用于对设备或工艺中产生的热量进行有效的散热,保持设备或工艺的稳定运行温度。
本文将介绍冷却水循环的基本原理、系统组成、维护注意事项等内容。
2. 基本原理冷却水循环的基本原理是通过将冷却水流经待冷却设备或工艺,吸收热量后返回冷却设备,实现热量的传递和散热。
这种循环系统通常包括冷却水泵、冷却器、水槽、管道、阀门等组件。
3. 系统组成3.1 冷却水泵冷却水泵是冷却水循环系统的核心组件之一,其作用是将水从水槽中抽出,并通过管道输送至待冷却设备或工艺。
冷却水泵通常采用电动泵或离心泵,具有较高的泵送能力和稳定性。
3.2 冷却器冷却器是冷却水循环系统的关键组件,其通过将冷却水与待冷却物质接触,实现热量的传递。
冷却器通常采用换热管或散热片等形式,具有较大的散热面积和高效的散热能力。
3.3 水槽水槽是冷却水循环系统的储水容器,供冷却水泵吸取水源。
水槽应具备足够的容量,以满足系统长时间运行的需求。
此外,水槽还应具备过滤和排气功能,以保证冷却水的清洁和系统的正常运行。
3.4 管道与阀门管道与阀门是冷却水循环系统的连接与控制部分,通过管道与阀门的合理布置和调节,实现冷却水的流动和冷却效果的调整。
管道应具备一定的强度和耐腐蚀性,阀门应具备灵活可靠的打开和关闭功能。
4. 维护注意事项4.1 冷却水的选择在冷却水循环系统中,应选择适合的冷却介质,常见的冷却介质有自来水、循环水、冷却剂等。
选择合适的冷却介质可以提高系统的散热效率和防止管道的腐蚀。
4.2 定期清洗和维护冷却水循环系统应定期清洗和维护,以防止管道和冷却器内部的积垢、污垢对系统的产生不良影响。
定期检查和更换损坏的组件,可以延长系统的使用寿命和维持系统的稳定运行。
4.3 控制系统的优化与调整冷却水循环系统的控制系统应根据实际需求进行优化和调整,以提高系统的工作效率和能耗利用率。
通过合理设置温度控制参数和调整水流量等参数,可以达到更好的散热效果。
工业循环冷却水处理系统一、概述循环冷却水在使用之後,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水,使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。
循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的,污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀,而腐蚀产品又形成污垢,要解决循环冷却水系统中的这些问题,必须进行综合治理。
采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。
臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用,质量达到国外同行业90年代水平。
投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。
臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。
国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功,而我国在这个领域却是空白。
二、系统工艺循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。
密闭式循环水冷却系统中,水是密闭循环的,水的冷却不与空气直接接触。
敞开式循环水冷却系统,水的冷却需要与空气直接接触,根据水与空气接触方式的不同,可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。
敞开式循环水冷却系统可分为以下3类:1.压力回流式循环冷却系统此种循环水系统一般水质不受污染,仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。
补充水可流入冷水池,也可流入冷却构筑物下部。
冷水池也可设在冷却塔下面,与集水池合并。
补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔压力回流式循环冷却系统2.重力回流式循环水冷却系统此系统中,冷却塔的位置高於生产车间或制冷设备,经冷却塔冷却的水,以重力流流入生产车间或制冷设备,进冷却塔的热水由循环水泵提升。
冷却水循环系统工作原理
冷却水循环系统由泵、管道、冷凝器、膨胀阀和涡轮组成,它们可以
把冷却水进行循环,以达到 cooling 的效果。
泵把冷却水从水箱中循环,转移到冷凝器中。
在冷凝器中,空气吹过,把冷却水的温度降低,然后,水经过膨胀阀,把压力减小,从而制冷,形
成蒸汽。
冷却水继续循环,涡轮从机箱中抽取热量,当蒸汽冷却后,经过
膨胀阀,压力又提高,冷水返回到水箱中,冷却循环又开始进行新一轮循环。
冷却水循环系统结构简单、操作方便,通过不断循环,起到稳定把热
能输出到外部的作用,是工业冷却中非常典型的一种冷却方式。
循环冷却水系统xunhuan lengqueshui xitong循环冷却水系统recirculating cooling water system以水作为冷却介质,并循环使用的一种冷却水系统。
主要由冷却设备、水泵和管道组成。
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(图1[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(见)。
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。
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。
封闭式封闭式循环冷却水系统(图2 [封闭式循环冷却水系统])采用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管外通常用风散热。
除换热设备的物料泄漏外,没有其他因素改变循环水的水质。
为了防止在换热设备中造成盐垢,有时冷却水需要软化(见)。
为了防止换热设备被腐蚀,常加缓蚀剂;采用高浓度、剧毒性缓蚀剂时要注意安全,检修时排放的冷却水应妥善处置。