循环冷却水系统浓缩倍数的管理
刘伟
(新区供排水)
摘要：主要介绍石油一厂新区循环水场浓缩倍数管理中存在的问题，通过对存在问题的分析，找出解决问题的办法。同时对提高循环水浓缩倍数所带来的经济效益进行了分析。提出了确保循环水系统浓缩倍数稳定运行的措施。
关键词：循环水浓缩倍数经济效益稳定运行
1 前言
随着世界人口的迅猛增长和工业的高速发展，全球面临严重的水危机。我国是个贫水的国家，全国每年缺水总量达12×109m3，而工业用水占城市供水量的的80%左右，循环冷却水又占工业用水的70~80%以上。提高循环水的浓缩倍数可以降低补充水量，节约水资源，降低排污量，减少对环境的污染，节约水处理药剂的消耗量，降低冷却水处理成本。因此，随着水资源的日趋紧缺，新鲜水费和排污费的明显上升，提高循环水的浓缩倍数，是节水、降低运行成本，提高经济效益的有效措施。
2 循环水场概况
石油一厂新区循环水场，设计处理量为1800 m3/h，系统容量为2000 m3，选用8.4×8.4 m2单列布置双面进风逆流式机力通风凉水塔4间。配置LF47型通风机。供给酮苯脱蜡脱油、石蜡加氢、糠醛白土精制等生产装置及相应辅助系统的冷却用水。装置排出的热水，以两种形式回循环水场，以压力流回循环水场的热水，靠余压直接上凉水塔进行冷却；以自流回循环水场的热水，经隔油池处理后，由热水泵送上凉水塔进行冷却。97年5月新区循环水场投产，尚有1/3闲置土地为将来进一步发展做准备，因此，公用工程予留量较大，实际运行循环水量仅为500~700 m3/h，这给循环水浓缩倍数的提高增加了一定的难度。从开工后至2001年，循环水系统的浓缩倍数忽高忽低，一直无法稳定运行。通过采取措施，2002年浓缩倍数稳定在2.5以上，实现了达标。
3理论上影响浓缩倍数的因素
循环冷却水系统在运行过程中，由于水份蒸发使系统中的水份愈来愈少，而水中各种矿物质和离子含量就会愈来愈浓，为了使循环水中含盐量维持在一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。水在浓缩过程中，主要有蒸发损失、风吹损失、泄露损失和排污损失影响浓缩倍数。循环水系统水量平衡可见图1。
图1 循环水系统水量平衡示意图
3.1 蒸发损失E（m3/h）
蒸发损失水量E与循环冷却水量、进出塔水温差、蒸发潜热及空气的湿度和温度等因素有关，如粗略计算可用下式表示：E=（0.1+0.002Φ）R△t/100, （m3/h）
R-系统中的循环水量，（m3/h）
△t-冷却塔进出水温差，oc
Φ-空气的干球温度，oc
3.2 风吹损失（包括飞溅和雾沫夹带）D （m3/h）
风吹损失通常以占循环水量R的百分率来估计，其值约为
D=（0.05%~0.2%）R （m3/h）
3.3 泄露损失F（m3/h）
泄露损失量不定，应视系统管理的具体情况而定。
3.4 排污损失B（m3/h）
排污损失的大小，由需要控制的浓缩倍数和凉水塔的蒸发量来确定。可人为进行控制。
补充水量M（m3/h）
根据循环水系统的水量平衡可得
M＝B+D+E+F
3.6 浓缩倍数K的确定
根据浓缩倍数定义可得
K=(B+D+E+F)/(B+D+F)
=1+[（0.1+0.002Φ）R△t/100]/ (B+D+F)
由上式可得，在一定环境温度和设定循环水量的条件下，浓缩倍数与△t成正比，与B、D和F成反比。因此,提高凉水塔进出口水温差△t,减少风吹损失、泄露损失和排污损失量,可以提高浓缩倍数。
4 提高循环水浓缩倍数的经济效益
在循环水量R＝700m3/h，凉水塔进出口水温差△t＝4℃，凉水塔风吹损失以
0.05％计，入塔空气干球温度为25℃的情
和补充水量。
况下，可计算出各种浓缩倍数下的排污量
表1 不同浓缩倍数下的排污量、补充水量和药剂量
浓缩倍数 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 循环水量R m3/h 700 700 700 700 700 700 系统容量m3/h 2000 2000 2000 2000 2000 2000 蒸发量E m3/h 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 风吹损失D m3/h 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 排污量B m3/h 8.40 4.20 2.80 2.10 1.68 1.40 补水量M m3/h 12.95 8.75 7.35 6.65 6.23 5.95 D/R % 1.20 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20
M/R % 1.85 1.25 1.05 0.95 0.89 0.85
缓蚀阻垢剂
吨/年9.08 6.13 5.15 4.66 4.37 4.17 （80ppm）
氧化型杀菌剂菌
吨/年 1.36 0.92 0.77 0.70 0.65 0.63 藻净（12ppm）
非氧化型杀菌剂
吨/年 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 Gream（75ppm）
续表1 浓缩倍数 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 循环水量R m3/h 700 700 700 700 700 700 系统容量m3/h 2000 2000 2000 2000 2000 2000 蒸发量E m3/h 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 风吹损失D m3/h 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 排污量B m3/h 1.05 0.84 0.70 0.60 0.53 0.47 补水量M m3/h 5.60 5.39 5.25 5.15 5.08 5.02 D/R % 0.15 0.12 0.10 0.09 0.07 0.07 M/R % 0.80 0.77 0.75 0.74 0.73 0.72
缓蚀阻垢剂
吨/年 3.92 3.78 3.68 3.61 3.56 3.52 （80ppm）
氧化型杀菌剂菌
吨/年0.59 0.57 0.55 0.54 0.53 0.53 藻净（12ppm）
非氧化型杀菌剂
吨/年 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 Gream（75ppm）
图2浓缩倍数与排污量、补水量关系图
图3浓缩倍数与药剂消耗量关系图
表1列举了在不同浓缩倍数下的排污水量、补充水量和水质稳定药剂的消耗情况。从表1、图2和图3可明显看到，随着浓缩倍数的提高，循环水的排污量、补水量以及药剂耗量都大大降低。
根据表1提供的数据，对浓缩倍数由1.5提高到5.0时的经济效益进行对比，结果见表2。
由表2可以看出，当浓缩倍数由1.5提高到2.0时，排污量、补水量以及药剂耗量等三项费用可下降32％。年节约费用15.92万元；当浓缩倍数由1.5提高到3.0时，排污量、补水量以及药剂耗量等三项费用可下降48％。年节约费用23.87万元；当浓缩倍数由1.5提高到5.0时，排污量、补水量以及药剂耗量等三项费用可下降
56％。年节约费用27.86万元；由此可见，提高浓缩倍数可以降低循环水的运行成本，因此，提高浓缩倍数对节约用水、降低成本、提高企业的经济效益是很有意义的。
表2 提高浓缩倍数的经济效益
浓缩倍数
单价
元/吨
投加方式k=1.5 k=2.0 k=3.0 k=5.0 排污量（m3/h）0.95 8.40 4.20 2.10 1.05 补水量（m3/h） 1.70 12.95 8.75 6.65 5.60 缓蚀阻垢剂3901
（80ppm）
14915 连续投加9.08吨/年 6.13吨/年 4.66吨/年 3.92吨/年氧化型杀菌剂菌藻净
（12ppm）
40170 连续投加 1.36吨/年0.92吨/年0.70吨/年0.59吨/年非氧化型杀菌剂
Gream ss4101
（75ppm）
11900 两周一次 3.60吨/年 3.60吨/年 3.60吨/年 3.60吨/年合计(万元) 49.57 33.65 25.7 21.71
5 新区循环水系统运行中存在的问题及解决办法
5.1 设计V/R比过大，增加了提高浓缩倍数的难度
新区循环水场设计系统容量与循环水量的比值（V/R）为1.1，而目前实际运行V/R为2.9~4.0，这与工业循环水设计规范中要求V/R在1/5~1/3之间相差甚远。V/R比过大，即整个系统容量相对循环量来说太大，浓缩倍数上升非常缓慢，大大增加了达到要求浓缩倍数的时间。
5.2 设计热负荷过高，造成实际运行时△t过低
新区循环水在冷却水系统设计时，由于热负荷估算过高，使得设计△t大于实际运行时的△t。主要体现在循环水系统在实际运行时，热负荷较小，温差只有2~4℃（设计温差为10℃），造成蒸发水量E过小，浓缩倍数提高困难。
5.3 设计时将循环水当作其他生产用水，造成部分循环水流失
糠醛装置真空系统D408和D409抽虹吸水封罐采用循环水作为水封用水，除了正常消耗外，冬季为了防冻有长流水现象，循环水流失量为2~4m3/h，占补水量的30%左右，影响了浓缩倍数的提高。5.4 循环水系统管网密闭性差，造成循环水无法回收
由浓缩倍数公式可知，浓缩倍数与△t成正比，与B+D+F成反比，从理论上讲D和F应该是一个很小的常量，只要控制好排污量B，便可将浓缩倍数控制在一个理想的范围之内。但在新区开工后的几年中，我们发现，在实际生产中，即使在长期不排污，旁滤罐也不反洗的情况下，浓缩倍数仍然无法达到理想值，一直忽高忽低，产生这种情况除了前述原因外，主要原因是使用循环水单位随意排放循环水，用循环水冲洗设备和地面，造成循环水流失。影响浓缩倍数提高。
综合分析上述四项影响因素，其中第一项因素只是增加了系统从低浓缩倍数到达高浓缩倍数的时间，在系统密闭运行的情况下，最后仍可达到理想的浓缩倍数。在系统热负荷暂时无法提高的情况下，提高浓缩倍数的关键因素是减少后两项因素的影响。因此，针对循环水系统存在的上述问题，我们采取了有效措施，首先整改不合理的设计问题，将糠醛装置D408和D409水封罐用水在2002年检修时，改为工业水，杜绝循环水流失现象；其次通过加强循环水使用现场的日常管理，采取日常检查和补水量异常时去装置排污口采样监察的办法，将检查结果纳入经济考核中逐项落实，杜绝随意排放循环水的情况，保证做到循环水系统密闭循环。并且采取不排污，只通过旁滤罐反洗水排污的方式，减少系统排污损失。2002年初浓缩倍数稳定在2.5以上。实现了浓缩倍数达标。
6 确保循环水浓缩倍数稳定运行的措施
对于循环冷却水系统，浓缩倍数的控制十分重要。除了节约用水，降低运行成本的优势外,在补充水水质稳定的情况下，浓缩倍数稳定能使循环水的水质性能稳定，有利于进行化学处理。它是衡量水质控制好坏的一个重要指标。因此，在浓缩倍数达标的基础上，进一步提高浓缩倍数和做好浓缩倍数稳定运行的管理工作，注意从以下几个方面采取措施。
6.1 继续做好循环水系统密闭循环工作
继续通过加强循环水使用现场的日常管理，杜绝循环水流失现象，确保循环水系统密闭循环。这是提高浓缩倍数的前提。
6.2 重视补充水水质，搞好原水的预处理
在高浓缩倍数下，补充水的指标越优越好，尽量避免杂质带入循环水中，以免限制浓缩倍数的提高。
6.3 开好旁滤
旁滤罐可以去除系统中大部分悬浮固体、粘泥和微生物等，是排出系统粘泥和微生物的极佳措施。反冲洗时杂质将随反洗水排出系统。由于反洗水中杂质浓度比排污水高得多，所以，系统排出的杂质多而消耗的水量小，即通过旁滤可使排污量显著降低，使循环水系统能在比较稳定的水质条件下运行，有利于保持较高的浓缩倍数。
6.4 加强对现场换热器的日常管理，严格
控制工艺泄漏
认真监测并解决好工艺水冷器的泄漏问题。发现泄漏要尽快查清漏点，切除泄漏水冷器。对待存在微漏的系统可探索采用改进的旁滤工艺，采用对待污水的处理方法处理循环水，即循环冷水经射流器加入混凝剂后在管道中混合均匀，再进入旁滤罐，在滤床上方的反应区发生微絮凝反应，水中的悬浮物生成絮状颗粒与微生物粘泥一起被滤料截留去除。应避免采取置换大量循环水，使循环水浓缩倍数降低的方法。特别是对容量大的系统，采用排水置换的办法处理泄漏问题，要浪费大量的新鲜水。也不利于浓缩倍数的稳定运行。
6.5 在循环水系统要完善和安装计量仪表和在线质量仪表
提高循环水系统自动化水平，做到自动连续稳定投药和排污，准确反映水量变化，搞好水量平衡，从而控制浓缩倍数在稳定的范围内。
7 结束语
7.1 当浓缩倍数由1.5提高到5.0时，排污量、补水量以及药剂耗量等三项费用可下降56％。提高循环水的浓缩倍数可以降低补充水量，降低排污量，节约水处理药剂的消耗量，降低冷却水处理成本。
7.2 通过分析新区循环水系统存在的问题,并加以解决,使循环水浓缩倍数实现了达标。今后要在优化补充水水质、开好旁滤、加强换热器管理和提高水场自动化管理水平等方面采取措施，在保证循环水水质的前提下，尽量提高浓缩倍数，以实现循环水系统运行效益最大化。
参考文献
[1] 龙荷云. 循环冷却水处理. 江苏科学技术出版社，2001
[2] 高华生. 工业循环冷却水旁流处理工艺及设备. 中国给水排水，2002，18（10）：20-23.
Management to the Cycles of Concentration
in Circulating Cooling Water Systems
Liu Wei
(No. 1 Refinery Plant, Fushun Branch of CNPC)
Abstract:The existing problems of management of the cycles of concentration are introduced and the solutions is found. The economic benefit is analyzed by improving the cycles of concentration. Finally, It puts forward some measures to ensure the run stability of the cycles of concentration.
Keywords: Circulating water, Cycles of concentration, Economic benefit, Run stability
《》 条文说明 １总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规。 1.02本规适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文 1.0.1本条阐明了编制本规的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。 在工业生产中，影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面，一是工艺物料引起的沉积和腐蚀；二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规所要解决的问题。 因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的，例如，某化工厂，原来循环水的补充水是未经过处理的深井水，每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高，每运行50h后，有50%的碳酸盐在设备、管道沉积下来，严重影响换热器效率。据统计，空分透平压缩机冷却器，在运转3个月后，结垢厚度达20㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后，必须停车酸洗一次，不但影响生产，而且浪费人力、物力。为了防止设备管道产生结垢，该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后，机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元，但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂，常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重，Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后，垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理，对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元，延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下： 某厂冷却设备更新情况统计（单位：台）表1 从上述情况可以看出，循环冷却水采取适当的处理方法，能够控制由水质引起的
循环水指标名词解释 浓缩倍数 浓缩倍数（cyclw of concentratin）循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的物质含量与补充水中同一物质含量的比值，或指补充水量与排污水量的比值。 什么是浓缩倍数 在循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的溶解固体与补充水中溶解固体的比值，或指补充水流量对排污水流量的比值。在实际测量中，通常为循环冷却水的电导率值与补充水的电导率之比。 提高冷却水的浓缩倍数的好处： ?提高冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量，节约水资源； ?提高冷却水的浓缩倍数，可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量； ?提高冷却水的浓缩倍数，可以节约水处理剂的消耗量，从而降低冷却水处理的成本； 过多地提高冷却水的浓缩倍数的坏处： ?过多地提高冷却水的浓缩倍数，会使冷却水中的硬度、碱度太高，水的结垢倾向增大； ?过多地提高冷却水的浓缩倍数，会使冷却水中的腐蚀性离子的含量增加，水的腐蚀性增强，从而使腐蚀控制的难度增大； 因此，我们要保证冷却水的处理效果，必须控制好冷却水的浓缩倍数，通常，对于中央空调冷却水的浓缩倍数一般控制在4～5 为佳。 循环冷却水浓缩倍数关键是看水质是否结垢型 2006-10-14 08:16 循环冷却水浓缩倍数关键是看水质是否结垢型 作者：杜林琳; 摘要：针对循环水浓缩倍数低于集团公司指标的情况，进行了相关影响因素分析，依此提出了减少系统保有水量、增加热负荷、改造旁虑池、优化工艺管理及操作等改进措施，并对浓缩倍数提高后系统运行可能存在的问题及注意事项进行了讨论。 循环水浓缩倍数是反映和控制循环水系统运行的一个重要综合性指
标。提高循环水浓缩倍数不仅可以降低补充水量、节约水资源；降低排污水量、减少对环境的污染和废水处理量；还可以减少水处理剂及杀生剂的消耗量、降低水处理成本。 循环冷却水系统作为石油化工行业的一个总要组成部分，近几年来随着管理制度的不断完善；生产工艺技术的不断进步；水处理剂的不断改进、开发，集团公司对循环水质管理的要求也越来越高，特别是浓缩倍数N控制指标逐年提高。如下图示： 1 现状分析 我厂现共有五座循环水场，由于系统设计、处理能力、覆盖的生产装置、管理水平各异，因而各水场的水质差异较大。具体反映在浓缩倍数上详见表1。 表1 循环水场浓缩倍数统计表（2003年） 一循环水场 二循环水场 三循环水场 焦化水场 烷基化水场 浓缩倍数 （平均值） 2.88 3.35 2.63 3.24 2.16 浓缩倍数 合格率（％） 40.0 70.3 20.5 62.5 14.0 注：表中合格率统计均是以N≥3.00为计算依据
1 冷却水温度对冷水机组制冷量的影响 我们都知遭 :从运行费来讲，在蒸发温度和压缩机转数一定的情况下，冷凝温度越低，制冷系数越大，耗电量就越小。据测算，冷凝温度每增加1℃，单位制冷量的耗功率约增加3%-4%.所以，从这一角度来讲，保持冷凝温度稳定对提高冷水机组的制冷量是有益的。但为达到此目的，需采取以下措施:增加冷凝器的换热面积和冷却水的水量;或提高冷凝器的传热系数，但是，对于一个空调冷却系统来说，增加冷凝器的面积几乎是不可能的。增加冷却水的水量势必增加水在冷凝器内的流速，这将影响制冷机的寿命，同时还增加了冷却水泵的耗电和管材浪费等一系列问题，而且效果也不尽理想。增大冷却塔的型号，考虑一定量的富余系数尚可，但如果盲目加大冷却塔的型号，以追求降低冷却水温也是得不偿失的，而且，冷却水温度还受当地气象参数的限制。提高冷凝器冷却水侧的放热系数，是实际和有效的，而提高放热系的有效途径是减小水侧的污垢热阻，对冷却水补水进行有效的处理. 2 冷却水的补水问题 冷却塔水量损失，包括三部分 :蒸发损失，风吹损失和排污损失，即: Qm=Qe+ Qw+Qb 式中 :Qm为冷却塔水量损失；Qe为燕发水量损失；Qw为风吹量损失；Qb为排污水量损失。 (1) 蒸发损失 Qe= (0.001+0.00002θ) Δt Q (1) 式中 :Qe为蒸发损失量；Δt为冷却塔进出水温度差；Q为循环水量；θ为空气的干球温度。 (2) 风吹损失水量 对于有除水器的机械通风冷却塔，风吹损失量为 Qw=(0.2%～0.3%)Q (2) (3) 排污和渗漏损失 该损失是比较机动的一项，它与循环冷却水质要求、处理方法、补充水的水质及循环水的浓缩倍数有关 .浓缩倍数的计算公式: N =Cr/Cm
循环xx培训教材 工业生产过程中，往往会产生大量热量，使生产设备或半成品（气体或液体）温度升高，必须及时冷却，以免影响生产的正常运行和产品质量。因水的热容量大，水是吸收和传递热量的良好介质，常用来冷却生产设备和产品。冷却水系统一般可分为直流水系统和循环水系统。 水通过换热器后即排放的称直流系统。若厂区附近水源充足且直接排放而不影响水体时，可采用直流系统。 循环冷却水系统又分为封闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。 冷却水在完全封闭的、由换热器和管路构成的系统中进行循环时称密闭式循环系统。在密闭式循环系统中，冷却水所吸收的热量一般借空气进行冷却，在水的循环过程中除渗漏外并无其它水量损失，也无排污所引起的环境问题，系统中含盐量及所加药剂几乎保持不变，故水质处理较单纯。但密闭式循环冷却水存在严重的腐蚀剂腐蚀产物问题。密闭式循环系统一般只用于小水量或缺水地区。 冷水流入换热器将热流体冷却，水温升高后，利用其余压流入冷却塔内进行冷却，冷却后的水再用水泵送入换热器循环使用，此系统称为敞开式循环冷却水系统。这种敞开式循环冷却水，由于在循环过程中要蒸发掉一部分水，还要排出一定的浓缩水，故要补充一定的新鲜水（通常称为补水），以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在一定值上。 敞开式循环冷却水系统是应用最广泛的系统，也是水质处理技术最复杂的系统。 一水的冷却原理 循环水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。 1蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大与其空气的接触面积和俄延长接触时间，使部分水蒸发，水气从水中带走气化所需的热量，从而使水冷却。
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
目录 第一部分设计前言 (1) 第二部分设计水质水量及设计原则 (2) 2.1、设计水质水量 (2) 2.1.1、原水水质水量 (2) 2.1.2、供水的水质水量 (2) 2.1.3、补水的水质（采用自来水，供参考） (3) 2.2、标准与规范 (3) 2.3、设计原则 (3) 2.4、设计范围 (4) 第三部分工艺的确定及流程说明 (4) 3.1、工艺的确定 (4) 3.2、工艺流程及工艺说明 (5) 3.2.1、工艺流程方框图 (5) 3.3、循环冷却水水量计算平衡表 (6) 3.4、系统工艺流程说明 (7) 第四部分主要设备介绍 (9) 4.1、在线磷酸盐分析仪（阻垢剂） (9) 4.2、次氯酸钠投加装置 (10) 4.3、硫酸投加装置 (10) 4.4、管道混合器 (10) 4.5、絮凝剂加药装置 (10) 4.6、重力式无阀过滤器 (11) 第五部分电气系统控制简要说明 (12) 第六部分主要设备仪表参数 (14) 一、主要设备参数 (14)
二、电气系统及检测仪表参数 (17) （电配箱内配套电器） (19)
第七部分设备材料清单 (20) 第八部分安装接口事项及文件交付 (21) 8.1、安装接口事项 (21) 8.2、文件交付 (21) 8.3、文件的单位及语言 (21) 第九部分质量保证和技术服务 (23) 9.1、质量保证 (23) 9.2、工程技术服务 (23)
3000t/h循环冷却水旁滤系统 设计方案 第一部分设计前言 随着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增加。因此，节约水资源如同节约能源，保护环境一样，成了当务之急。节约用水最大的潜力是节约工业冷却水，采用循环冷却水是节约水资源的一条重要途径，但循环冷却水结垢、腐蚀比较严重，容易滋生菌藻，以致影响设备的传热效率，威胁设备的使用寿命，因此对循环冷却水进行水质稳定处理是必不可少的。 本设计方案就是：通过一系列的过程控制，在达到要求的浓缩倍数（K=4.0）的情况下，满足循环冷却水系统的过程要求。其循环冷却水工程主要有以下过程控制： 1、投加一定量的阻垢剂，减少循环冷却水对冷介质的热交换器的腐蚀，并控制其腐蚀速率达到国家标准； 2、通过对系统自动补充洁净的水源以平衡由于：蒸发、风吹、排污等水量的损失，以维持循环冷却水的水量平衡，进而维持循环水的电导率等相对恒定； 3、通过在线控制，自动投加一定量的杀菌剂，以防止微生物的滋生，减少生物污泥量和减少对系统管路、换热器等的腐蚀； 4、通过旁路净化系统，使循环冷水的悬浮物（SS）浓度处于相对低值，以减少系统的结垢趋势； 通过上述过程的控制，可实现以下目的： 1、达到循环冷却水要求的浓缩倍数，从而节约大量的水源，并且可降低生产成
循环水浓缩倍数的检测方法及控制指标(一) 摘要：为了充分发挥水处理药剂的效能，提高水质管理水平，增加经济效益，对本厂循环冷却水系统的浓缩倍数数据进行了现场调查，分析了不同浓缩倍数检测方法的可行性、实用性，并对浓缩倍数的控制指标提出了合理的范围。 关键词：循环冷却水浓缩倍数检测方法控制指标 循环水浓缩倍数是指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。 浓缩倍数的检测方法有很多，由于各厂补充水水质及循环水运行情况的差异，不同方法测出的结果都不同，所以对不同循环水浓缩倍数的检测方法进行比较是很有必要的。 1循环水浓缩倍数的检测方法 循环水系统日常运行时，浓缩倍数的检测一般是根据循环水中某一种组分的浓度或某一性质与补充水中某一组分的浓度或某一性质之比来计算的。即： K＝C循/C补(1)
式中C循--循环水中某一组分的浓度 C补--补充水中某一组分的浓度 但对于用来检测浓缩倍数的某一组分，要求不受运行中其他条件如加热、投加水处理剂、沉积、结垢等情况的干扰。因此，一般选用的组分有Cl-、Ca2+、SiO2、K+和电导率等。 1.1Cl-、Ca2+法 虽然Cl-的测定比较简单，在循环水运行过程中既不挥发也不沉淀，但我厂因常用Cl2或NaClO、洁尔灭等药剂来控制水中的微生物及粘泥，这样会引入额外的Cl-，用该法测得的浓缩倍数会偏高；同时循环水系统在运行过程中或多或少地会结垢，尤其在高浓缩倍数时更为明显，故用Ca2+法测得的浓缩倍数会偏低。 1.2电导率法 电导率的测定比较简单、快速、准确。从理论上来说，在循环水系统中常需要加入水处理剂和通入Cl2，这会使水的电导率增加，另外当系统设备有泄漏时也会使电导率明显增高，故用该法测出的电导率也会产生很大的误差。事实上，我厂于1996年3-7月用电导率法进行了测试，结果表明：用作基准的补充水--长江水的电导率是波动不稳的，其波动范围为154～291μS/cm；循环水的电导率也是波动不稳的，一循、三循波动范围分别为330～613μS/cm、308～618μS/cm。因此，当循环水的电导率较高、补充水的电导率也较高时，得出的K值还是不高；当循环水电导率不高而补充水电导率较低时，K值也会高。
循环冷却水系统和开式冷却水系统概述 第一节概述 机组的循环冷却水来自凝汽器循环水进口管和矿井水升压泵出口管，经旋转滤网过滤后，向机房内布置标高较低的被冷却设备提供冷却水。正常运行中，机组循环冷却水由循环水提供，夏季可由矿井水升压泵提供温度较低的补充水做为冷却水源。循环冷却水系统各用户回水因压力较低，汇集后排至循环水塔池内。 设备规范如下： 第二节系统用户 循环冷却水系统用户有：汽轮机润滑油冷油器，闭式水冷却器，电动给水泵电机空冷器，电动给水泵润滑油冷油器，电动给水泵工作油冷油器，汽泵前置泵机械密封冷却器，汽泵机械密封冷却器，小机润滑油冷油器，凝结水泵电机轴承冷却器，发电机定子冷却水冷却器，真空泵循环液冷却器。 三、系统运行 1、投运 ①选择循环水或矿井水升压泵出水做为水源，开相应来水电动门； ②开旋转滤网进口门，旋转滤网排气门对滤网进行注水； ③空气放净后，开旋转滤网出口门，循环冷却水管道排空气门进行管道排空； ④管道空气排净后，根据需要投入循环冷却水用户。 2、运行维护 正常运行中，旋转滤网在投入运行后，检测前后压差在0.05MPa时开启下部排污电磁阀，并转动上部步进电机使滤网内各滤芯得到反冲清洗。 3、系统停运 当确认系统无用户时，可关闭水源电动门将系统停运。冬季停运后应放尽管道存水进行防冻处理。 开式冷却水系统 第一节概述 机组的开式冷却水来自凝汽器循环水进口管和矿井水升压泵出口管，经旋转滤网过滤后，由两台开
式冷却水泵送至机房内布置较高的被冷却设备和锅炉侧各用户。各用户回水因压力较高，汇集后排至循环水回水管道排至水塔。 第二节系统运行 1、投运（水源选择及排空气、投运时的用户选择） ①选择循环水或矿井水升压泵出水做为水源，开相应来水电动门； ②开旋转滤网进口门，旋转滤网排气门对滤网进行注水； ③空气放净后，打开旋转滤网出口门、开冷泵入口门和出口门、开式冷却 水管道排空气门进行管道排空； ④管道空气排净后，关闭开冷泵出口门，部分投入开式水用户（），启动一 台开冷泵正常后，根据需要投入开式冷却水用户。 2、运行维护（包括滤网排污） 正常运行中，旋转滤网在投入运行后，检测前后压差在0.05MPa时开启下部排污电磁阀，并转动上部步进电机使滤网内各滤芯得到反冲清洗。 开冷泵运行中应注意压力，声音，振动正常，备用泵备用良好，开式冷却水母管压力正常。 3、系统停运 当确认系统无用户时，可停运开式冷却水泵，关闭水源电动门后将系统停运。冬季停运后应放尽管道存水进行防冻处理。 第三节系统运行注意事项 1、切泵注意事项(防逆止门不严引起倒流) 切换开冷泵时，先启动备用泵，检查备用泵运行正常后，停运运行开冷泵。当运行泵出口门关闭后，投入备用，查出口门开启正常，泵出口压力为其入口压力（确认其出口逆止门严密），切换开冷泵完毕。 2、两台泵均故障时的应对措施 两台开冷泵同时故障时，应立即开启两台开冷泵出口门，利用泵入口
循环水系统设计 1.1循环水系统设备组成 循环水系统作用为为窑炉、xx通道、xx设备提供降温冷却水。为了满足上述设备的不间断冷却水的供应，循环水系统分为水泵系统，柴油机泵系统和自来水系统三个小系统，以备设备故障，停电停水故障使上述设备出现无法冷却导致火灾发生。以下对系统进行逐个分解。 水泵系统和柴油机泵系统是组合在一起的，其中有水箱一个，电水泵两台，保安过滤器两台，板式换热器两台减压阀两套，安全阀一套，冷冻水一路，纯水补水管路一路，各型号阀门若干，不锈钢管道若干。 自来水系统是由自来水管道，保安过滤器一台组成，接入水泵系统的供水管道上。1.1循环水系统工作原理 整个循环水系统采用一用三备的工作方式，通过西门子S7100PLC冗余控制方式，水泵将纯水由水箱抽至保安过滤器，经过再次过滤后，纯水进入板式换热器与冷冻水进行热交换，使纯水温度降至10℃，然后经过减压阀降压至设备所需要的压力，供窑炉，xx通道，xx设备降温，回水由回水管道流入水箱进行循环使用。当其中一台水泵故障时，PLC控制系统自动切换至另一台水泵进行运行，两台水泵都故障时，系统自动启动柴油机，由柴油机带动柴油机水泵进行工作。当上述三台水泵全部故障时，设备管理人员手动开启自来水供水阀门，用自来水给设备紧急降温冷却。 循环水水质管理：动力部化验室每天对循环水水质进行检测，发现硬度、电导率等参数超标时通知设备管理人员进行换水，保证水质在规定的规格范围之内。 控制系统操作 本系统是采用西门子S7100冗余控制方式，系统可靠性高。控制柜上有“手动/自动”转换开关，可以在手动自动状态下运行，注意，手动状态一般用于调试阶段，正常运行不用手动，一定要用自动。自动状态下有两种运行方式：单动和联动。正常生产时用联动，程控运行。运行之前先观察冷却水水箱液位，如果低液位低于设定液位1.1米,电磁阀自动打开补水，补至1.6米自动停止。
循环冷却水系统浓缩倍数的管理 刘伟 (新区供排水) 摘要：主要介绍石油一厂新区循环水场浓缩倍数管理中存在的问题，通过对存在问题的分析，找出解决问题的办法。同时对提高循环水浓缩倍数所带来的经济效益进行了分析。提出了确保循环水系统浓缩倍数稳定运行的措施。 关键词：循环水浓缩倍数经济效益稳定运行 1 前言 随着世界人口的迅猛增长和工业的高速发展，全球面临严重的水危机。我国是个贫水的国家，全国每年缺水总量达12×109m3，而工业用水占城市供水量的的80%左右，循环冷却水又占工业用水的70~80%以上。提高循环水的浓缩倍数可以降低补充水量，节约水资源，降低排污量，减少对环境的污染，节约水处理药剂的消耗量，降低冷却水处理成本。因此，随着水资源的日趋紧缺，新鲜水费和排污费的明显上升，提高循环水的浓缩倍数，是节水、降低运行成本，提高经济效益的有效措施。 2 循环水场概况 石油一厂新区循环水场，设计处理量为1800 m3/h，系统容量为2000 m3，选用8.4×8.4 m2单列布置双面进风逆流式机力通风凉水塔4间。配置LF47型通风机。供给酮苯脱蜡脱油、石蜡加氢、糠醛白土精制等生产装置及相应辅助系统的冷却用水。装置排出的热水，以两种形式回循环水场，以压力流回循环水场的热水，靠余压直接上凉水塔进行冷却；以自流回循环水场的热水，经隔油池处理后，由热水泵送上凉水塔进行冷却。97年5月新区循环水场投产，尚有1/3闲置土地为将来进一步发展做准备，因此，公用工程予留量较大，实际运行循环水量仅为500~700 m3/h，这给循环水浓缩倍数的提高增加了一定的难度。从开工后至2001年，循环水系统的浓缩倍数忽高忽低，一直无法稳定运行。通过采取措施，2002年浓缩倍数稳定在2.5以上，实现了达标。 3理论上影响浓缩倍数的因素 循环冷却水系统在运行过程中，由于水份蒸发使系统中的水份愈来愈少，而水中各种矿物质和离子含量就会愈来愈浓，为了使循环水中含盐量维持在一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。水在浓缩过程中，主要有蒸发损失、风吹损失、泄露损失和排污损失影响浓缩倍数。循环水系统水量平衡可见图1。
电厂循环冷却水系统中的问题解决 2011年7月31日FJW提供 1.概述 电厂的循环水冷却处理系统是由以下几部分组成：①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物(冷却塔)；③循环水泵及集水池。该系统是利用冷却水进行降温和水质处理。冷却水在冷却生产设备或产品的过程中，水温升高，虽然其物理性状变化不大，但长期循环使用后，水中某些溶解物浓缩或消失、尘土积累、微生物滋长，造成设备、管道内垢物沉积或对金属设备管道腐蚀。因此，必须对其进行降温和稳定处理等解决方案，才能使循环水系统正常进行，使上述问题得到解决或改善。 2.敞开式循环冷却水系统存在的问题 2.1循环冷却水系统中的沉积物 2.2.1沉积物的析出和附着 一般天然水中都含有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。 在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应 Ca(HCO3)2=CaCO3+CO0 +H2O 冷却水在经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的CO2要逸出，这就促使上述反应 向右进行 CaCO沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。不同的水垢其导热系数不同，但一般不超过1.16W/(m.K), 而钢材的导热系数为46. 4-52.2 W/(m.K)，可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。 水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率，影响产量；严重时，则管道被堵。 2.2设备腐蚀循环冷却水系统中大量的设备是金属制造的换热器。对于碳钢制成的换热器， 长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。 2.2.1冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分的接触，因此水中溶解的氧气可达饱和状态。当碳钢与溶有氧气的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别会发生下列氧化反应和还原反应。
空调冷却循环水系统设计 民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统，设计具有一些特点：循环水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等。加上民用建筑设计周期短，设计人员往往根据以往的经验，形成定式思维，对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题。该文针对冷却循环水系统经常出现的问题，谈谈自己的设计体会，旨在引起大家的进一步讨论，达到共同认识共同提高的目的。 一、冷却循环水系统设备的合理选型 1．设计基础资料 为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集，气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(104Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。 根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。 2、冷却循环水量确定 确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q(m3/h)，对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q= 0.8RT。对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0~1.1)RT ；设计时，冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出
的。需用指出的是，制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小，尤其是进口机，这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。
第31卷第28期循环水浓缩倍数的涵义及控制方法探讨 李晋萍 （宁夏工商职业技术学院，宁夏银川750021） 收稿日期：2012-08-22作者简介：李晋萍（1978—），女，陕西乾县人，在读硕士研究生，讲师， 研究方向：煤化工。 摘 要：文章介绍了甲醇厂循环水系统的具体情况，探讨了浓缩倍数的涵义，并详细分析了浓缩倍数控制范围及影响因 素、 具体浓缩倍数的计算和控制方法。关键词：浓缩倍数；电导率；腐蚀；结垢中图分类号：V448.15+1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）28-0061-02 Discussion on circulating water enrichment diploid meaning and control method LI Jin-ping （Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce ，Yinchuan ，Ningxia 750021，China ） Abstract:The article introduces the methanol plant circulating water system specific situation ，discussion on the meaning of concentration ，and detailed analysis of the concentration multiple control range and influence factors ，specific concentration multiple computing and control methods.Keywords ：concentration ratio ；electric conductivity ；corrosion ；scale formation 1 循环水浓缩倍数的涵义 1.1 循环水浓缩倍数的基本概念 《工业循环冷却水处理设计》规范GB50050—95对循环水浓缩倍数有明确的定义，即循环冷却水的含盐浓度 与补充水的含盐浓度之比值。 甲醇厂循环冷却水系统采用的是目前应用最广泛也是水质处理技术相对较复杂的敞开式循环冷却水系统。敞开式循环冷却水系统的特点之一就是它的浓缩作用。 循环冷却水在循环过程中会产生4种水量损失，即蒸发损失、风吹损失、渗漏损失和排污损失。初期进入系统的盐量大于从系统排出的盐量。随着系统的运行，循环水中盐量逐渐提高，产生浓缩作用。由于蒸发损失的存在，浓缩倍数永远大于1，即循环冷却水中含盐量总是大于补充新鲜水的含盐量。 1.2控制循环水浓缩倍数的意义 由于循环水的蒸发浓缩，水中含盐浓度增加，要使循环冷却水系统长期、高效、经济的运行，操作管理是关键因素。有时即使筛选了合理的水质稳定加药配方，也确定了较好的工艺参数，但由于运行管理不善，则往往达不到预期的管理效果。科学、准确地控制好循环水系统的浓缩倍数是运行管理好系统的关键因素之一。将循环水浓缩倍数根据系统的实际情况控制在一个科学合理的范围之内，使系统的腐蚀、结垢倾向处于一个动态平衡的状态，对生产装置的稳定运行有着重要意义。此外，在浓缩倍数控制范围内，尽量提高循环水系统的浓缩倍数，可以减少排污水量，节约水资源。同时，排污水量的减少，也节约了药剂消耗量。 综上所述，控制浓缩倍数对于循环水系统的稳定运 行和循环水系统节能降耗，以及提高循环水重复利用率有着非常重要的意义。 2确定系统浓缩倍数的控制范围 《工业循环冷却水处理设计》规范GB50050—95中3.1.9条规定：循环水系统的浓缩倍数不宜小于3.0。从生产实际来看，浓缩倍数愈高，越会增加循环水的腐蚀、结垢倾向。这样不仅会给水质稳定处理带来极大的麻烦，还会增加控制和处理这种腐蚀、结垢倾向所使用的缓蚀阻垢剂等药剂的消耗量。因此，浓缩倍数不是越高越好， 而是有一个科学合理的上限值。 如果从节约药剂观点出发，要使排污水量降到合理的程度，浓缩倍数控制在5左右较合适，故浓缩倍数控制在3～5是经济合理的。然而在实际运行中，要把浓缩倍数控制在这个范围内是不容易的，因为有很多因素影响了浓缩倍数的提高。3浓缩倍数难以控制和提高的因素 在正常运行时，可以用强制排污来管理和控制浓缩倍数在目标范围。然而在生产实际中，浓缩倍数是很难控制的，主要包括以下几个方面： ①强制排污以外的非正常排水；②非正常的向循环水系统补水； ③定期工作中投加黏泥剥离剂过后，浊度大幅升高，而这时的浓缩倍数快速降低，药剂消耗大幅增加，需要对系统浓缩倍数进行重新调整； ④当系统换热设备中的热介质泄露或系统转动设备漏油而进入系统，或由于外界温度、系统工况调整不当，导致系统微生物大量繁殖，黏泥大量产生而超标必须大量排污时，因为破坏了系统原来的动态平衡，浓缩倍数下降，需要重新提高浓缩倍数； ⑤工艺介质泄露进循环水或外界补水水质发生变 企业技术开发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 第31卷第28期Vol.31No.28 2012年10月Oct.2012
循环冷却水操作规程 1。 前言 造气循环冷却水长期以来受到循环水品质得影响,循环水腐蚀、结垢情况较为严重。为解决循环水得腐蚀结垢问题,经过实验室配方筛选试验工作确认通过化学水处理得方法就是可以解决上述技术问题。根据配方操作要求,提供本操作规程仅供造气分厂造气循环水装置从事水处理工作与管理人员进行操作管理使用。 本操作规程中所记载得内容乃就是一些基本得东西,当设备得运行条件变动时水处理得方法也要作些相应得变更、因此,双方有必要加强经常性得技术上得联系,定期交换技术情报、?2.?系统概况?2。１ 补充水质状况,补充水为自备水厂,水质见表一。 表一补充水质
2.2 运行条件:循环水系统运行条件见表二。 表二循环水系统得运行条件 2、3 循环水运行水质:循环水运行水质控制标准见表三
表三循环水冷却水质监控制指标 2、4 系统材质:碳钢、不锈钢 3.1补充水(Ｍ) 2。5?地沟流量:400m3／ｈ(絮凝沉降)?３。?术语解释?因蒸发、排污、风吹飞溅而从系统中损失得水量,需要进行补充得水、 3.2蒸发损失(E)?在敞开式循环冷却水系统中,循环冷却水在冷却塔中蒸发而损失得水量。 ３.３飞溅与风吹损失(W) 被通风时得气流从系统中带入大气得水量。
3。4排污损失(Ｂ排)?为维持系统中一定得浓缩倍数而排出系统得水量、 3。5冷却范围(或温度降)(ΔＴ)?冷却塔入口与塔底冷水池之间得水温差。 ３。6循环量(R):系统中循环得冷却水量。 3。7浓缩倍数(N)?循环水中某种离子(Cｌ-或K+)得浓度与补充水中对应得某离子(Cl-或Ｋ＋)得浓度之比;或循环水中电导率与补充水中电导率之比。 3.8系统容积(V)?包括冷却塔、水池、换热器、管道及辅助设备在内得整个系统得容水量。 3。９停留时间(T)?循环水在系统中停留得时间。 ４。 配方得现场运行与管理 4、1管理得目得?“三分配方,七分管理”就是长期从事水处理工作得专业工作者从工作中总结出得一条很重要得经验。为了防止冷却水得腐蚀、结垢、粘泥(菌藻)等三种危害造成系统得不必要得损害,必须加强对循环水系统进行正确有序得管理与操作。 4.2一次回水水池(地沟)高浊水处理: 造气循环水经过生产装置后,有80％得水回到一次水池,每小时流量为400m3/h,该回水浊度较高。由于一次回水池沉降速度较慢,有一部分悬浮物来不及沉降就带到二次回水池中,二次回水池得水在打到凉水塔上,大量得悬浮物沉积在凉水塔得填料中,严重影响循环水得冷
冷却系统计算 一、 闭式强制冷却系统原始参数 都以散入冷却系统的热量 Q W 为原始数据，计算冷却系统的循环水量、冷却 空气量，以便设计或选用水泵、散热器、风扇 1．冷却系统散走的热量Q W 冷却系统散走的热量Q W ，受很多复杂因素的影响，很难精确计算，初估Q W ，可以用下列经验公式估算： 3600 h N g Q u e e W A （千焦/秒） （1-1） A ---传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，对汽油机A=0.23~0.30， 对柴油机A=0.18~0.25 g e ---内燃机燃料消耗率（千克/千瓦.小时） N e ---内燃机功率（千瓦） h u ---燃料低热值（千焦/千克） 如果内燃机还有机油散热器，而且是水油散热器，则传入冷却系统中的热量，也应将传入机油中的热量计算在冷却系统中，则按上式计算的热量Q W 值应增大5~10% 一般把最大功率（额定工况）作为冷却系统的计算工况，但应该对最大扭矩工况进行验算，因为当转速降低时可能形成蒸汽泡（由于气缸体水套中压力降低）和内燃机过热的现象。 具有一般指标的内燃机，在额定工况时，柴油机g e 可取0.21~0.27千克/千瓦.小时，汽油机g e 可取0.30~0.34千克/千瓦.小时，柴油和汽油的低热值可分别取41870千焦/千克和43100千焦/千克，将此值带入公式即得 汽油机Q W =（0.85~1.10）N e 柴油机Q W =（0.50~0.78）N e
车用柴油机可取Q W=（0.60~0.75）N e，直接喷射柴油机可取较小值，增压的直接喷射式柴油机由于扫气的冷却作用，加之单位功率的冷却面积小，可取Q =（0.50~0.60）N e，精确的Q W应通过样机的热平衡试验确定。 W 取Q W=0.60N e 考虑到机油散热器散走的热量，所以Q W在上式计算的基础上增大10% 额定功率： ∴对于420马力发动机Q W=0.6*309=185.4千焦/秒 增大10%后的Q W=203.94千焦/秒 ∴对于360马力发动机Q W=0.6*266=159.6千焦/秒 增大10%后的Q W=175.56千焦/秒 ∴对于310马力发动机Q W=0.6*225=135千焦/秒 增大10%后的Q W=148.5千焦/秒 最大扭矩： ∴对于420马力发动机Q W=0.6*250=150千焦/秒 增大10%后的Q W=165千焦/秒 ∴对于360马力发动机Q W=0.6*245=147千焦/秒 增大10%后的Q W=161.7千焦/秒 ∴对于310马力发动机Q W=0.6*180=108千焦/秒 增大10%后的Q W=118.8千焦/秒 2．冷却水的循环量 根据散入冷却系统中的热量，可以算出冷却水的循环量V W
真空中频感应熔炼炉循环冷却水系统设计探述 发表时间：2018-04-28T15:00:59.310Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第33期作者：陈松 [导读] 随着近年来科学仪器的不断发展和普及，各种配套产品也得到了突飞猛进的发展。 广东先导稀材股份有限公司 摘要：随着近年来科学仪器的不断发展和普及，各种配套产品也得到了突飞猛进的发展，其中冷却水循环就是其中的一种，它的作用是通过温度相对较低的水来把仪器所产生的热量带走，从而使仪器部分的温度保持在一个较低的水平。基于此，本文就从真空中频感应熔炼炉循环冷却水系统设计展开分析。 关键词：真空炉；循环冷却水系统；设计 1、真空炉循环冷却水系统概述 真空炉的冷水系统包括以下6部分的进、出口冷却系统：各种真空泵，感应线圈，集电系统和铜排，电容器组，炉体（炉盖、炉座），冷阱、捕集器。在真空炉的熔炼过程中，循环冷却水水质的好坏，温度的高低，压力的高低等，都对设备能否正常运行起着至关重要的作用。 某车间有4台真空炉：2台25 kg真空炉，1台50 kg真空炉，1台300kg真空炉。车间生产品种多，产量小，为非连续式生产。4台真空炉均用于正常生产，但4台设备同时运行的机率较小，主要运行300kg真空炉，25kg及50kg真空炉用于生产小规格特种钢锭、电极棒以及实验研究。该文介绍的是该车间真空炉的循环冷却系统设计。 2、循环冷却水系统设计（如图1） 2.1冷却池及冷却塔 4台设备共用一个冷却池。该冷却池约60m3，设置了排水孔及低水位自动补水装置。当水位过高时，水自动从排水孔中排出。水位低于设定的水位值时，自动补水。冷却池分为冷水池和热水池两个区域。热水池的水经过冷却塔冷却后再回到冷水池，供生产使用。冷却池上方检修口上加盖板，防止杂物进入水池中。冷却水通过水塔喷淋冷却后通过回水池进入炉内循环水路，故选用100m3/h无填料喷雾式冷却塔，实际冷却总量可调至120m3/h。冷却水进塔压力在0.08～0.15MPa。冷却塔湿球温度在28℃时，进水温度t1≥45℃，出水温度 t2≤35℃，冷却温差≥10℃。 2.2水泵 循环冷却系统共有4台泵。进水泵两台，一用一备；回水泵一台；应急柴油泵1台。考虑到车间场地及嘈音等因素，在室外修建泵房，所有泵均安装在泵房内，方便管理和维护。在熔炼过程中，如果泵出现故障或是突然断电等原因导致冷却水中断，无法对感应线圈、扩散泵及中频电源等重要部件进行冷却，会对设备造成严重的损害并可能发生安全事故，所以，循环水泵设计为一用两备，两台自吸式水泵和一台柴油泵。两台自吸式水泵可以随时切换，柴油泵则作为应急装置一并纳入循环系统中。根据设备的冷却水需求量，循环水泵流量设计为100m3/h。考虑到管损等因素，泵的扬程选择为32m。冷却水池在地平面以下，循环水泵选择自吸泵，并增加底阀，作为双重保险。 熔炼过程中，如果突然断水，熔炼必须中止，应急水的主要作用是对感应线圈、扩散泵和中频电源等重要部件进行冷却，使其尽快冷却以保护设备，以细水长流为冷却原则。故柴油泵流量设计为30m3/h，扬程30m。在断电后，柴油泵获取断电信号，马上自动启动，进行供水。柴油泵需严格按要求进行日常的维护保养，保证在出现特殊情况时柴油泵能正常工作。从真空炉出来的冷却水为无压力回水，故需要在管路中设置1台泵，用于将回水泵入冷却塔中。 2.3管路设计 布置一根主进水管道DN150，统一分配给4台设置。车间以运行300kg真空炉为主，且300kg真空炉用水量最大。当大、小设备同时运行时，为避免300kg真空炉回水倒流进其他小设备，在室内布置2根回水管道，其中一根DN150的回水管专用于300kg真空炉的回水，另一根DN150的回水管用于另外3台设备的回水，留有足够的坡度，使回水顺畅，并在回冷却塔之前汇总。进、回水管道刷不同颜色的油漆以示区别，方便检修。4台设备同时运行的机率不大，故冷却水实际总需求量＜100m3/h。炉内冷却水的流速一般保证在1～1.5m/s：水速过快，会使感应线圈表面温度过低，形成凝露，导致圈内短路；水速过慢，水温过高，会加速水中无机物的沉淀，使铜管内部结垢。所以在泵的出水管及设备的总进水管处均设置了调节阀及压力表，便于调节流量及进水压力，使冷却水保持一个适中的流速。每台设备均设计了单独的水箱，水箱中有多路进水管道和回水管道，将冷却水分送至所需的各个冷却点位，再分不同的管道回到水箱，进入回水管道。由于是重力回水，操作人员可以很直观地通过观察回水流量，触摸回水温度等方法来判断设备内部的冷却水路是否畅通。尤其是真空炉的中频电源柜中有很多小管径的冷却管道，容易堵塞，造成某些部件的烧损，从而影响设备的正常运行，故在中频电源的外部也设置这样的水箱，并入总循环管路中。 图1 2、保证水质的相关措施 冷却水太硬，会加速设备内部冷却管道的结垢，使铜管被腐蚀并短路；冷却水中含有杂质，会使管道堵塞，达不到冷却效果而导致电气元件被烧毁。系统中采用了以下措施来保证冷却水质。 2.1软水器的使用。厂区所用的自来水，除硬度超标，其他指标均能满足冷却水质要求。系统中选择了一台全自动软水器对自来水进行处理。当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时，水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入
循环水浓缩倍数是指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。 浓缩倍数的检测方法有很多，由于各厂补充水水质及循环水运行情况的差异，不同方法测出的结果都不同，所以对不同循环水浓缩倍数的检测方法进行比较是很有必要的。 1 循环水浓缩倍数的检测方法 循环水系统日常运行时，浓缩倍数的检测一般是根据循环水中某一种组分的浓度或某一性质与补充水中某一组分的浓度或某一性质之比来计算的。即： K＝C 循/C 补 (1) 式中C 循 --循环水中某一组分的浓度 C 补 --补充水中某一组分的浓度 但对于用来检测浓缩倍数的某一组分，要求不受运行中其他条件如加热、投加水处理剂、沉积、结垢等情况的干扰。因此，一般选用的组分有Cl-、Ca2+、SiO2、K+和电导率等。 1.1 Cl-、Ca2+法 虽然Cl-的测定比较简单，在循环水运行过程中既不挥发也不沉淀，但我厂因常用Cl2 或NaClO、洁尔灭等药剂来控制水中的微生物及粘泥，这样会引入额外的Cl-，用该法测得的浓缩倍数会偏高；同时循环水系统在运行过程中或多或少地会结垢，尤其在高浓缩倍数时更为明显，故用Ca2+法测得的浓缩倍数会偏低。 1.2 电导率法 电导率的测定比较简单、快速、准确。从理论上来说，在循环水系统中常需要加入水处理剂和通入Cl2，这会使水的电导率增加，另外当系统设备有泄漏时也会使电导率明显增高，故用该法测出的电导率也会产生很大的误差。事实上，我厂于1996年3-7月用电导率法进行了测试，结果表明：用作基准的补充水--长江水的电导率是波动不稳的，其波动范围为154～291 μS/cm；循环水的电导率也是波动不稳的，一循、三循波动范围分别为330～613 μS/cm、308～618 μS/cm。因此，当循环水的电导率较高、补充水的电导率也较高时，得出的K值还是不高；当循环水电导率不高而补充水电导率较低时，K值也会高。 1.3 SiO2法 由于我厂循环水系统未投用硅酸盐系列水处理剂，因此原来一直沿用该法。用该法检测时，循环水浓缩倍数数据出现了异常波动且严重失真的现象：用以前沿用的室内新鲜水作基准进行比较时，浓缩倍数普遍偏高，一循曾高达8.5；后改用装置补充水作基准进行比较时，浓缩倍数又普遍偏低，有时甚至出现＜1的情况。 1.4 K+法 从理论上来说，循环水系统中K+来源较少，一般在某个阶段内K+是相对稳定的，但在