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    循環冷卻水系統

    日期:2021-08-09 19:46
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    摘要:循環冷卻水系統(recirculating cooling water system)是冷卻水換熱水并經降溫,再循環使用的給水系統,包括敞開式和密閉式兩種類型,由冷卻設備、水泵和管道組成。


    折疊系統背景

    在許多工業部門的生產過程中,產生大量廢熱,需及時用傳熱介質將其轉移到自然環境中,以保證生產過程正常運行。由于天然水具有優良的熱傳遞性能且費用低廉,資源豐富而被用作工業廢熱的傳熱介質,在工業生產中稱為冷卻水,工業冷卻水在各國都是工業水*大用戶,除升高溫度外冷卻水的理化性質無甚顯著變化,若采取適當降溫措施,使之形成循環回用系統,是節約工業用水的重要途徑。


    折疊     國內現狀

    (1)循環冷卻水的重復利用的效率非常低。在我國一般的化工行業中,循環水濃縮倍數為2~3倍左右,石油化工行業大約為4倍。發達國家的循環水濃縮倍數約為5倍,我國與發達國家來相比,循環水的濃縮倍數低。循環水的濃縮倍數低,也就意味著循環水的排出量大,補充水的量大,循環系統所需的水費就高。

    (2)循環冷卻水系統的能耗太大。當前,化工行業中針對循環冷卻水系統的操作存在很多不足,主要包括:在我國,循環冷卻水系統沒有引起足夠重視,系統的操作缺乏相應理論的支撐,因此循環水量、循環水的出塔溫度等操作的參數在不同的季節沒有做相應的調整。

    (3)風機和循環水余量太大。水泵、風機以及管路的供水能力和處理水能力與實際要求長期存在"大馬拉小車的現象",造成能耗的嚴重浪費。

    折疊原理

    以水作為冷卻介質,并循環使用的一種冷卻水系統。主要由冷卻設備、水泵和管道組成。冷水流過需要降溫的生產設備(常稱換熱設備,如換熱器、冷凝器、反應器)后,溫度上升,如果即行排放,冷水只用一次(稱直流冷卻水系統)。使升溫冷水流過冷卻設備則水溫回降,可用泵送回生產設備再次使用,冷水的用量大大降低,??晒澕s95%以上。冷卻水占工業用水量的70%左右,因此,循環冷卻水系統起了節約大量工業用水的作用。

    折疊

    系統分類

    冷卻設備有敞開式和封閉式之分,因而循環冷卻水系統也分為敞開式和封閉式兩類。敞開式系統的設計和運行較為復雜。

    折疊敞開式

    冷卻設備有冷卻池和冷卻塔兩類,都主要依靠水的蒸發降低水溫。再者,冷卻塔常用風機促進蒸發,冷卻水常被吹失。故敞開式循環冷卻水系統(圖1)必須補給新鮮水。由于蒸發,循環水濃縮,濃縮過程將促進鹽分結垢(見沉積物控制)。補充水有稀釋作用,其流量常根據循環水濃度限值確定。通常補充水量超過蒸發與風吹的損失水量,因此必須排放一些循環水(稱排污水)以維持水量的平衡。 循環冷卻水系統

    在敞開式系統中,因水流與大氣接觸,灰塵、微生物等進入循環水;此外,二氧化碳的逸散和換熱設備中物料的泄漏;也改變循環水的水質。為此,循環冷卻水常需處理,包括沉積物控制、腐蝕控制微生物控制。處理方法的確定常與補給水的水量和水質相關,與生產設備的性能也有關。當采用多種藥劑時,要避免藥劑間可能存在的化學反應。實際應用實際應用

    折疊封閉式

    封閉式循環冷卻水系統(圖2)采用封閉式冷卻設備,循環水在管中流動,管外通常用風散熱。除換熱設備的物料泄漏外,沒有其他因素改變循環水的水質。為了防止在換熱設備中造成鹽垢,有時冷卻水需要軟化(見水的軟化)。為了防止換熱設備被腐蝕,常加緩蝕劑;采用高濃度、劇毒性緩蝕劑時要注意安全,檢修時排放的冷卻水應妥善處置。

    折疊編輯本段系統組成

    以敞開式循環冷卻水系統為例,由以下部分

    1.冷卻塔

    2.換熱器

    3.加壓系統(循環水泵)

    4.旁濾系統(壓力過濾器)

    5.補水池

    6.監控系統

    負責管路中介質流量大小,在管路因堵塞等因素照成的管內流量過低或者過高,可以及時向控制系統發出下線報警點(流量過低時)或者上線報警點(流量過高時)提供開關量信號。我們稱之為流量報警開關

    循環冷卻水系統的運行參數

    (1)循環量,是指在循環冷卻水系統中,每小時用水泵輸送的總水量。

    (2)蒸發量,是指在循環冷卻水系統中,每小時因蒸發損失的水量。

    (3)補充水量,是指系統內總水量保持一定的狀態下運行,每小時補充給冷卻水系統中的水量。

    (4)排污量,是指每小時因控制冷卻水的濃縮倍數而強制排放的水量。

    (5)保有水量,又稱系統容積,是指管線和冷卻水池等整個冷卻水系統中所保存的水量。

    (6)濃縮倍數,在敞開式循環冷卻水系統中,由于蒸發使循環水中的鹽類不斷累積濃縮,水的含鹽量大大高于補充水的含鹽量,兩者的比值稱為濃縮倍數。主要由強制排污來控制。


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