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循环冷却水处理 自清洗过滤器 齐天圣马技术资料共享

编辑: Bjadmin 浏览: 发布时间: 2010-09-17
[行业资讯]

循环冷却水处理

第一节 循环冷却水处理概述
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。
、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。

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。
(1)水的蒸发散热
a. 水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜,扩大其与空气的接触面积和延长接触时间,加强水的蒸发,使水汽从水中带走汽化所需的热量,从而使水冷却。
b. 为了加快蒸发散热:
一方面应增加热水与湿空气之间的接触面积,以提供水分字逸出的机会;另一方面提高水气界面上的空气流动速度,以保持蒸发的推动力不变。
(2)水的接触传热
借传导和对流传热,称为接触传热。
水面与较低温度的空气接触,由于温差使热水中的热量传到空气中去,水温得到降低。温差愈大,传热效果愈好。
(3)水的辐射传热
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。在其它类型的冷却设备中,辐射传热可以忽略不计。
3) 冷却设备的种类与结构
在循环冷却水系统中,用来降低水温的构筑物或设备成为冷却构筑物或冷却设备。按其热水与空气接触方式的不同,可分为:
(1)水面冷却构筑物
工业上第一种循环冷却方法,又称凉水池。
过程:需要冷却的水流入池内,通过自然蒸发、辐射和对流传热逐渐将水冷却到适当再用的温度。
靠蒸发散热约占总散热量的55%,因而比冷却塔要小些(蒸发散热占80%)。
冷却过程缓慢,效率低,温差小。且需要很大的贮水池。
(2)喷水池
池内装有水管、喷嘴或电动喷水组件,由喷嘴把水喷到大气中,从而增加了蒸发量,即使在较小的水池也能加速冷却。
设在建筑场地开阔处的水池的冷却效果要好些。
水的消耗大,约为循环水量的1.0-5.0%。
易带入周围的杂质。
(3)冷却塔
是一个塔型建筑,水气热交换在塔内进行,可以人工控制空气流量来加强空气与水的对流作用来提高冷却效果。
占地面积小、冷却效果好。
包括自然通风式和机械通风式。
冷却塔包括通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器、集水池等部分。
4) 冷却塔效率的衡量指标
(1)冷却幅高(也称湿球温差)
冷却水温和空气湿球温度的差值 T2-τ。τ代表该地热水冷却所能达到的极限值。
T2-τ越小,效能越高。
(2)冷却幅宽
冷却塔的回水和出水温度的差值,T1-T2。
(3)淋水密度
指冷却塔单位面积上的热水喷洒负荷,m3/(m2h)。淋水密度与冷却幅宽、水的比热的乘积称为冷却构筑物单位面积的热负荷,W/(m2(kcal/(m2h))。
5) 敞开式冷却水的水工况
冷却过程中的三种损失:    M = E + D + B
M、E、D、B分别代表补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污量(包括泄漏损失)。
由              Q = R ( tw2 - tw1 ) x = E ( I - tm ) R
式中:X-- 冷却塔中水温降低1℃时因蒸发而散失的热量与总散失热量的比值;
I -- 为循环水平均温度下蒸汽的热焓值(25℃时饱和蒸汽为608 kcal/kg);
tm -- 为进出口的平均水温。
则有:E=x△t/(i-tm)=0.17 x△t
式中: X在夏季为1.0,冬季0.5,春秋0.75。
(1)蒸发损失E           E = a (R-B), a = e (t2-t1)
(2)风吹损失D           D = (0.2%-0.5%) R
(3)排污损失B           B+W=E/(K-1)
(4)渗漏损失F          不可忽略的因素。
(5)离子浓度的改变
D(Vc)=McMdt – Bcdt
C = MCM/B + (c0 – MCM/B) EXP[-B(t-t0)/V]
(6)浓缩倍数
指循环水中某物质的浓度和补充水中某物质的浓度之比。一般还可以以某种有代表性的可溶性离子或物质。
K = S循 / S补
M = E K / (K-1)
(7)循环水中盐类的浓缩
补充水在系统中的停留时间为:T=V/M
由于M比V要小得多,足以使补充水中任何量的化学组分显示潜在的结垢和腐蚀倾向。
V容积的水循环一次所需的时间为:a=V/R
则补充水在系统中逗留时间内循环的次数为:N=T/a=(V/M)/(V/R)=R/M

第二节 冷却水的腐蚀控制
一、冷却水中金属腐蚀的机理

由以上的金属腐蚀机理可知,造成金属腐蚀的是金属的阳极溶解反应。因此,金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极区,而阴极区是不腐

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