玻璃电熔炉冷却循环水系统的设计
循环水冷却器设计
循环水冷却器设计循环水冷却器是一种常用的热交换设备,用于将过热的水或其他液体冷却至一定温度,以保持设备的正常运行温度。
它由水箱、循环泵、换热器和其他配管及控制装置组成。
设计循环水冷却器需要考虑多个因素,包括制冷负荷、温度要求、冷却介质、材料选择、循环水流量、泵的选择及系统布局等。
下面将详细介绍循环水冷却器的设计要点。
首先,设计循环水冷却器需要明确制冷负荷。
制冷负荷是指待冷却液体需要散热的总能量。
根据制冷负荷计算冷却器的面积和换热器的尺寸,以确保足够的散热面积满足散热需求。
其次,确定冷却介质和温度要求。
不同的工艺过程所需的冷却介质和温度要求不同,因此在设计循环水冷却器时需要明确这些参数。
冷却介质可以是水、油、气体等,每种介质都有不同的物性参数,包括热容量、导热系数等,这些参数将直接影响到冷却器的设计和工作效果。
温度要求是指待冷却液体的出口温度,必须确保循环水冷却器能够将待冷却液体冷却至所需的温度。
其三,选择合适的换热器材料。
换热器是循环水冷却器的核心部件,直接参与散热过程。
因此,换热器材料的选择非常重要。
一般来说,常用的换热器材料有不锈钢、钛合金、铜等。
根据冷却介质的特性和工艺要求,选择合适的材料以提供优秀的导热性能和耐腐蚀能力。
其四,确定循环水流量和泵的选择。
循环水流量是冷却器设计过程中的另一个重要参数。
通常根据制冷负荷和冷却介质的流速来确定合适的流量范围。
泵的选择应根据循环水流量和散热系统的阻力来进行,确保循环水能够稳定地流动并提供足够的冷却效果。
最后,设计循环水冷却器的系统布局。
系统布局是指循环水冷却器的部件安装和管道连接方式。
在设计过程中,应考虑到设备的布局及周围环境,确保各部件的正常运行和维护。
另外,还需要合理规划冷却器的进出口位置,以便更好地实现冷却效果。
综上所述,设计循环水冷却器需要从制冷负荷、温度要求、冷却介质、材料选择、循环水流量、泵的选择及系统布局等多个方面进行综合考虑。
正确合理地设计循环水冷却器将能够提供稳定有效的散热效果,确保设备运行在正常温度范围内。
高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析
高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析摘要:随着社会的发展,高硼硅玻璃逐渐得到广泛使用。
高硼硅玻璃具有多种生产方式,其中全电熔窑炉具有操作便捷、维护成本低、环保等特点,因此,许多玻璃生产企业都采用这种方法生产该种玻璃。
基于此,本文简单讨论高硼硅玻璃生产工艺的控制要点,并对全电熔窑炉的设计策略进行分析,以供参考。
关键词:高硼硅玻璃;全电熔窑炉;玻璃生产工艺引言:高硼硅玻璃不但具有高硬度与高强度,还具备高透光率,且化学性质稳定,因此受到了广泛的应用。
目前,高硼硅玻璃主要应用于日常生活、化工、军事等各个方面。
因此,对于高硼硅玻璃要选择合适的生产方式,并加强生产工艺的控制,才能使玻璃的质量得以保证。
1.高硼硅玻璃生产工艺的控制要点1.1料层厚度的控制在高硼硅玻璃进行熔化的时候,需要较高的温度,且不易澄清,因此,无法使用传统的澄清剂对其澄清。
在实际过程中,要使用NaCl进行澄清,但是,由于其沸点为1465℃,所以在高温状态下NaCl易扩散到玻璃液的残留气泡中,最后溢出。
在高硼硅玻璃的生产过程中,由于料层的厚度过大,NaCl蒸气会在溢出时在料层上凝结,并在表层的配料内部残留。
NaCl具有较好的导电性,且熔点较低,因此,表层材料中的NaCl在不断累积的过程中,会导致窑炉内的电流集中在表层,使表层的温度升高,进而出现红顶现象。
因此,为了避免这种问题的出现,要将料层的厚度控制在1cm到1.5cm左右[1]。
1.2硼挥发的控制关于硼挥发的控制,首先要进行料道溢流的设计,使其不但能够符合流体流动的原理,还能够符合玻璃变质层对专用的溢流结构中的黏度与温度的需要。
由于玻璃变质层黏度较强,因此不易溢流,为此,要在溢流的位置设置燃烧器,并使用电加热的手段升高温度,使得溢流能够顺利进行。
其次,要想避免出现通路中的硼出现挥发问题,要对料道进行封闭。
由于玻璃液会对耐火材料产生腐蚀,因此要采用合适的盖板砖,并降低玻璃液的温度,从而能够最大程度上减少腐蚀现象的发生。
玻璃电熔窑冷却水的制备和循环利用初探
MAO a g —y n, Xi n u ZHENG n y n一 g
玻璃 电熔 窑冷却 水需 要什 么样 的水 质 和如何保 障这 个水 质 , 冷却 水制 备和循 环利 用重 点探讨 的 问题 。 是
1 冷 却 水 制备
玻璃 电熔窑冷却水的 目的是降低钼电极温度 , 避免氧化。据实际测算 , 一支熔化 主电极冷却水套带走的 能量为 4k W。运用传热公式计算 , 电极达到降温要求 , 通过传热方式传递给冷却水的能量最大限度为 lk W 左右 , 占冷却水 带走 能量 的 i4, 仅 / 另外 约 34的能 量 以 电流 通过 冷 却 水接 地 的 方式 , 成 漏 电损 失 。漏 电 / 形
损失不 仅造成 电流在水 内导通 使其 温度升 高 , 大 了冷却 水循 环冷 却 负荷 , 应重视 的是 漏 电损失 是 电熔 窑 加 更 电能损 失的 主要构成 。如 1 d电熔窑按 每千 克玻璃 液耗 电 1k ・ 2t / W h计 算 , 常情 况下熔 窑 平 均 电负荷 为 正 50k , 0 W 电极冷却 水带走 能量合 计 为 7 W , 中漏 电损失 超过 5 W , 占全部负 荷 的 l % 。 0k 其 3k 约 i 漏 电的原 因其一是 水冷却 系统 与带 电系统直 接接触 , 二 是感 应 磁 场造 成 。无论 是 哪 种漏 电都 必须 以 其
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第3 5卷 第 2期
玻 璃 与搪 瓷
・ 9・ 2
作 为循 环水 应 因地制宜 , 般情况 下 玻璃 器皿 厂循 环水 损失 量较 低 , 一 并且 在 周边 可采 买到价 格适 合 的蒸馏 水 或化学 脱盐 水 , 有必 要 自己制 备 。如果 不 能满 足上 述条 件 , 优先 采 用 电渗析 脱盐 的方 式制 备循环 水 。 没 应 如 何确 定 电渗析脱 盐水 的含盐 浓 度 , 主要从 两方 面考 虑 : 应 一是 最 高允 许含 盐量 , 为避 免循 环系统 结 垢 , 可假设 水 中含盐全 部 为可结 垢 的二价 盐 , 照 国家标准 , 参 热水 锅 炉给 水 总硬 度不 大于 06毫 克 当量/ , 算 . 升 折 最高允许 含 盐量应 为 3 0X1 0~; 是 经 济含 盐 浓 度 , 个 指标 的确 定原 则 是 , 此 浓 度 下运 行 , 统 节 电效 二 这 在 系 益减去 水 制备成本 , 得最 高利 润 。由于各 厂 家 的原 水 质量 、 循 环 系统 、 获 水 电价 和水价 等 因素 的不 同 , 环 循 水 的经 济含盐 浓 度只 能通过 实际运 行 比较确定 。通常选 择 两个 指标 中 含盐 较低 的为 运行控 制指标 。
循环冷却水处理方案设计
循环冷却水处理方案设计循环冷却水处理是指在工业过程中,通过循环系统将冷却水循环使用,并采用一定的处理措施,以防止水质恶化和堵塞循环系统的管道等问题。
下面将详细介绍一个循环冷却水处理方案设计,包括水质监测、水质处理和系统优化等方面。
1.水质监测循环冷却水处理方案的第一步是进行水质监测。
通过定期取样并进行分析,可以了解水质变化的情况,包括水中的硬度、pH值、溶解氧、总悬浮固体、总溶解固体、微生物污染等指标。
可以使用自动监测设备,通过传感器不间断地对水质指标进行监测,以及定期人工取样送检来确保循环冷却水的质量。
2.水质处理根据水质监测结果,可以采取以下措施对循环冷却水进行处理。
2.1.调节pH值根据循环冷却系统的要求,控制循环冷却水的pH值在适宜范围内。
过高或过低的pH值会导致水质恶化和管道腐蚀等问题。
可以使用添加剂来调节pH值,如添加硫酸、氢氧化钠、碳酸氢钠等。
2.2.去除硬度2.3.消毒水中的微生物污染会导致生物膜的生成和细菌繁殖,从而影响传热效果和循环冷却系统的运行。
可以使用消毒剂,如漂白粉、次氯酸钠等消毒剂进行循环冷却水的消毒处理。
2.4.控制悬浮固体和溶解固体3.系统优化除了对冷却水进行处理外,还可以对循环冷却系统进行优化,以提高系统的效率和稳定性。
3.1.清洗管道和设备定期对循环冷却管道和设备进行清洗,去除结垢和污垢,以提高传热效果和防止管道堵塞。
3.2.优化水流路线合理设置水流路线,以保证循环冷却水在系统中均匀分布,避免一些部位的水质恶化。
3.3.控制水量和流速通过合理控制循环冷却水的水量和流速,以降低能耗并减少水质恶化的可能性。
4.周期性维护循环冷却系统的维护是保证系统长期稳定运行的重要环节。
可以制定维护计划,包括清洗管道、更换滤芯和维护设备等,在定期维护保养的基础上,延长系统的使用寿命。
在设计循环冷却水处理方案时,需要根据具体的工业过程和循环冷却系统的要求,认真评估水质监测、水质处理和系统优化等方面的需求,并选择合适的设备和技术,以实现循环冷却水的有效处理和优化使用。
循环水处理在玻璃厂冷却水系统中的应用
循环水系统:是玻璃生产线的重要组成部分,循环水主要对熔窑、成形工段一些在高温状态下运行的设备进行冷却,要求不间断供水,并保证足够的水量及水压。
循环水系统容积约800 m3,循环水量为1 000 m3/h。
系统存在的问题:(1)换热器与管道腐蚀,换热器腐蚀情况见图1。
从图中可见,换热器已存在较明显腐蚀现象,增加了设备的维修费用,影响换热器使用寿命。
图1 换热器腐蚀图(2)换热器及管道结垢。
由于循环水系统采用开放式,选用方型横流式玻璃钢冷却塔,冷却水在系统中循环使用,水温升高,水流速的变化,各种无机离子和有机物质的浓缩,阳光照射,灰尘杂物的进入等,都可能造成换热器及管道的结垢,从而降低换热器的热交换能力,增加系统运行能耗及维修费用。
(3)微生物及黏泥问题。
微生物包括细菌、真菌及藻类,冷却水的水温、pH适合微生物繁衍,若未加以控制,微生物不断繁殖,产生黏泥堵塞热交换器,且在黏泥沉积的地方造成沉积物下腐蚀,导致设备损坏,见图2。
图2 热交换器沉积腐蚀循环水系统存在问题的解决方案:(1)加药系统。
该处理方案中采用CLP-401(由AMPS+磺酸共聚物、有机膦羧酸及助剂等组成)作为阻垢缓蚀剂,采用CLB-506固体活性溴杀菌灭藻,同时投加CLB-503杀菌剥离剂,为剥离循环水系统中的细菌、真菌和藻类。
该方案全年药剂用量及费用见表1。
采用该水处理方案需配置1台加药装置,加药装置由储罐、搅拌装置、液位计、计量泵组成,处理系统工艺流程见图3。
表1 全年药剂用量及费用图3 改造后循环冷却水处理系统流程图(2)旁滤设备。
在循环水系统中增加了旁流处理设备,采用的是自动自清洗过滤器,过滤精度为100 mm,处理流量50 m3/h。
将循环冷却水系统中悬浮物、溶解固体和微生物等有害成分去除掉,显著减少系统的排污量和补充水量,减少因排污而导致的水处理药剂的流失,减轻因此引起的水体污染。
(3)补充水软化处理。
在循环水系统中配置了15 m3/h全自动软水器,对部分补充水进行软化处理,以降低循环水中Ca2+的浓度,提高循环水的浓缩倍数,控制循环水系统热交换器及管道结垢与腐蚀。
玻璃电熔炉设计
窑炉课程设计说明书题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计目录前言 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务及原始资料 (3)1。
1 设计题目: (3)1.2 设计技术指标、参数: (3)二、窑型选择 (4)三、窑体主要尺寸选择 (5)3。
1 熔化池面积 (5)3。
2熔化池的长度和宽的 (6)3。
3 熔化池的深度 (7)四、电极材料的选择及插入方式 (8)4.1 电极材料的选择 (8)4.2 电极尺寸的选择 (9)4。
3 电极插入方式选择 (10)4.2 电极连接方式选择 (11)五、耐火材料的选择与计算 (12)5.1耐火材料的选择 (12)5。
2耐火材料的计算 (13)六、窑炉电工热工计算 (14)6.1玻璃熔化热计算 (14)6.2 玻璃耗电量计算 (15)6。
3玻璃热效率计算 (15)七、小结 (16)参考文献 (16)前言玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺,是玻璃生产企业提高产品质量,降低能耗,从根本上消除环境污染的十分有效的途径。
对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说,在电力充足和电价适中的地区,用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的;在电价较高的地区,对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。
过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大,主要原因有两条:首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵,熔制成本高,忽视了电熔可带来的整体效益;其次,以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用,选材过于讲究,因而投资很大,一座熔化面积不到2m2,日产量4吨的小型电熔窑,少则二三百万元,多则近千万,对于生产一般玻璃制品来说,是难以接受的.即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。
玻璃电熔炉设计
窑炉课程设计说明书题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计目录前言 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务及原始资料 (3)1.1 设计题目: (3)1.2 设计技术指标、参数: (3)二、窑型选择 (4)三、窑体主要尺寸选择 (5)3.1 熔化池面积 (5)3.2熔化池的长度和宽的 (6)3.3 熔化池的深度 (7)四、电极材料的选择及插入方式 (8)4.1 电极材料的选择 (8)4.2 电极尺寸的选择 (9)4.3 电极插入方式选择 (10)4.2 电极连接方式选择 (11)五、耐火材料的选择与计算 (12)5.1耐火材料的选择 (12)5.2耐火材料的计算 (13)六、窑炉电工热工计算 (14)6.1玻璃熔化热计算 (14)6.2 玻璃耗电量计算 (15)6.3玻璃热效率计算 (15)七、小结 (16)参考文献 (16)前言玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺,是玻璃生产企业提高产品质量,降低能耗,从根本上消除环境污染的十分有效的途径。
对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说,在电力充足和电价适中的地区,用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的;在电价较高的地区,对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。
过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大,主要原因有两条:首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵,熔制成本高,忽视了电熔可带来的整体效益;其次,以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用,选材过于讲究,因而投资很大,一座熔化面积不到2m2,日产量4吨的小型电熔窑,少则二三百万元,多则近千万,对于生产一般玻璃制品来说,是难以接受的。
玻璃厂循环水系统设计分析
0引言循环冷却水系统是冷却水换热水并经降温,再循环使用的给水系统,包括敞开式和密闭式两种类型,由冷却设备、水泵和管道组成。
循环冷却水是工业用水的重要组成部分,约占工业用水总量的80%。
敞开式冷却系统循环水系统补水量大,在缺水地区应用具有局限性。
而密闭循环冷却水系统,因其节水节能效果显著,被广泛应用。
本文结合某玻璃厂密闭式循环水系统(干湿联合空冷系统)设计实例,分析设计经验,为今后的相关设计提供借鉴。
1冷却设备——空冷器根据循环冷却水是否与大气接触,将空冷器分成两种形式:开放式和密闭式。
开放式因循环水与大气接触,依靠蒸发吸热,水温降低,蒸发量较大,且容易吸收空气中的杂质,引起水质恶化,腐蚀管道和设备。
而密闭式空冷器因水在管束内流动,不与空气接触,蒸发量相对较小,水质稳定。
根据结构形式和运行方式的不同,密闭式空冷器又可以分为:干式空冷器、湿式空冷器以及干湿联合空冷器。
(1)干式空冷器干式空冷器通过风机带动周围空气的流动,实现换热冷却的过程。
干式空冷器主要由风机、管束、支架等组成。
通过风机的作用,冷空气通过管束外壁,带走管束的部分热量,从而降低管束内的水温。
干式空冷器的优点是没有喷淋系统,管束密闭,没有蒸发,不存在管束外壁结垢问题,理论上没有水损耗,因此特别适用于缺水地区;缺点是干式空冷器仅用空气进行冷却,环境温度高时,系统出水温度也较高,因此冷却效果容易受到干球温度限制。
(2)湿式空冷器基于干式空冷器的冷却效果容易受到干球温度影响的局限性,在干式空冷器的基础上,增加喷淋装置,形成湿式空冷器,冷却效果好于干式空冷器。
(3)干湿联合空冷器干湿联合空冷器是集干式和湿式空冷器优点于一体的空冷器。
干湿联合空冷器示意图如图1所示。
循环水流向:循环水→干空冷管束→湿空冷管束→水池;空气流向:与循环水流向方向相反,冷空气→湿空冷管束→干空冷管束→热空气。
图1 干湿联合空冷器示意图干湿联合空冷器的优点主要有:①循环水经过干空冷段的初步降温,到达湿空冷段管束水温相对较低,湿空冷段管束不易结垢;也可减少湿空冷段的蒸发量,减少喷淋水箱的补水量,实现节水目的。
循环水冷却水处理方案设计
循环水冷却水处理方案设计循环水冷却系统是工业生产过程中常用的一种冷却方式。
其通过将冷却水循环使用,能够实现能源节约和环境保护的目的。
然而,随着循环水的反复使用,其中的杂质会逐渐积累并导致水质变差,从而影响冷却效果。
为了解决这个问题,需要设计一个合理的循环水冷却水处理方案。
首先,我们需要对循环水进行定期的水质监测和分析。
通过监测循环水中的悬浮物、溶解物、微生物等指标,可以及时发现存在的问题。
根据监测结果,可以采取相应的处理措施。
其次,针对悬浮物的处理,可以采用物理过滤的方法。
通过使用沉淀池、过滤器等设备,将悬浮物进行去除。
同时,可以考虑增加一段预处理设备,如格栅或沉砂池,用来去除大颗粒悬浮物,防止对后续设备造成磨损和堵塞。
对于溶解物的处理,可以采用化学方法。
例如,可以使用除垢剂和缓蚀剂对循环水进行处理。
除垢剂可以有效地去除循环水中的水垢,防止水垢在换热器表面形成导热层,减少热量传递效率。
缓蚀剂可以通过与金属表面形成保护膜,减少金属氧化和腐蚀。
再次,在水处理过程中,可以考虑利用生物技术。
例如,可以引入一些水生植物,如芦苇、水葱等,将其种植在水质处理区域。
这些水生植物可以通过吸附、吸收等作用,去除水中的有机物、氮、磷等营养物质,净化水质。
此外,还应注重循环水系统的清洁与维护。
定期进行冲洗、清理和消毒等工作,确保设备的正常运行和水质的稳定。
例如,可以定期使用高压水枪对循环水系统中的管道、换热器表面进行清洗,去除附着在表面的污垢和菌藻。
同时,可以使用消毒剂对循环水进行消毒处理,杀灭其中的微生物。
最后,为了进一步提高循环水的质量,可以考虑使用一些高级处理技术。
例如,可以采用逆渗透、臭氧、紫外线等设备对冷却水进行处理。
逆渗透可以高效地去除水中的溶解物,臭氧和紫外线可以杀灭水中的细菌和病毒。
综上所述,循环水冷却水处理方案的设计包括定期的水质监测和分析、悬浮物的物理过滤、溶解物的化学处理、生物技术的应用、系统的清洁维护和高级处理技术的运用。
循环水处理在玻璃厂冷却水系统中的应用
第3 期 总第2 8 2 期
循 环 水 处 理 在 玻 璃 厂 冷 却 水 系 统 中 的应 用
裘 燕 春
( 中 国新 型建 材 设 计研 究 院
摘
杭州市
3 1 0 0 0 3)
要 玻 璃 厂 在 原有 循 环 冷 却 水 系 统 配置 了循 环 水 处 理 设备 ,对 循 环 水 系 统进 行 加 药 处 理 ,改 造后 经 检 测 ,循 环 水
Ap p l i c a t i o n o f Ci r c u l a t i n g Wa t e r Tr e a t me n t i n Co o l i n g Wa t e r S y s t e m o f Gl a s s Fa c t o r y
问题 。
1 . 2 系统 存 在 的 问题
( 1 ) 换热器与管道腐蚀
1 循 环 水 系 统 及 存 在 的 问题
1 . 1 循 环 水 系统
换 热 器 腐 蚀 情 况 见 图2 。从 图 中 可 见 ,换 热
器 已存在较 明显腐蚀 现象 ,增加 了设备 的维修 费 用 ,影 响换热器使用寿命 。
部 分 ,循 环水 主要 对 熔 窑 、成 形 工 段 一 些 在 高 温
0 引 言
华 东地 区某 玻 璃 厂循 环 冷 却 水 系统 的循 环 水 量为1 0 0 0 m / h ,保 有 水 量 8 0 0 m ,冷 却 水 温 差
状 态下 运行 的设 备 进 行 冷 却 ,要 求 不 问断 供 水 , 并 保 证 足 够 的 水 量 及 水 压 。循 环 水 系 统 容 积 约
玻璃 厂循 环水系统是玻璃生产线的重要组成
玻璃工厂冷却循环水系统优化设计
水池 中 ,再使 用3 台流量5 0t 离 心泵 ( 0 h / 扬程 2 、 0 n i
功 率3 W 、2 1 ),抽 取热 水 注入 1 0 h 却 7k 用 备 0t 冷 0 / 量 的冷却 塔 中 ,冷却 水塔 安装 在水 池之 上 ,冷却 后
的水 自流到 塔下 的冷水池 中 。 另外 ,为 了在 突然 断 电的状 况下保 证 冷却设 备 不 断水 ,通 常设 计 1 高2 I 个 81、容积5 0 T 0 的钢筋 混 m 凝 土倒锥壳 保温 水塔供水 。 配套 建筑 方 面 ,为 了回水 能够顺 利 回流 ,保证
水 泵 由热水泵 和 冷水泵 简化 为只使 用冷 水泵 , 总装 机功率 相 同 ,使用 功率 降低 了2 %;水泵 由2 5 用
2 传统 和优化 冷却循 环水 系统 的经济 比较
2 1 占地 面积 比较 . 传 统 方 案 中水 泵 房 、控 制 室 、制 水 间连 体 建
1 备改 为 1 1 ,可 降低 自身损耗 1 %;水 泵采 用变 用 备 0
2 2
冷水池 中。流 程 中水 池下 的2 台水 泵 l 1 ,利 用变 用 备
频器控 制 ,达 到节能安保 的 目的。
同时 ,为 了在突然 断 电的状 况下 ,保 证冷却 设 备不 断 水 ,配套 安装 1 1 0 h 台 0 /流量 的柴 油拖 动泵 0 t
( 程5 扬 5 m)供 水 。配套 建筑 方 面 ,水 泵 安装 在一 层水 泵 房 内 ,水 池设 计在 水 泵房顶 。优化 的循 环水
全国性建材科技期刊—— 《 玻璃 》 2 1 年 0 1
第8 期
总第2 9 3 期
玻 璃 工 厂 冷 却 循 环 水 系统 优 化 设 计
玻璃生产外排循环冷却水回收利用系统浅析
1循环水回收利用系统技术工艺玻璃生产玻璃外排循环水回收系统包括循环水池、进水管、冷却设备、回水管、环保水箱。
供水源连接循环水池,进水管连接在循环水池和冷却设备之间以将循环水池中的水抽取后对冷却设备进行冷却,回水管连接在冷却设备和循环水池之间以对冷却水进行回收至循环水池,在回水管上还连接有控制阀和外排管道,外排管道连接至环保水箱。
循环水回收利用系统结构示意图见图1。
图1 循环水回收利用系统结构示意图通过外排的循环水回收至环保水箱,供环保脱硫及脱硝使用,解决水质问题和降低了水耗成本。
以900 t/d浮法玻璃生产线为例,分析循环水量外排水量1208 t的循环水回收利用系统结构改进方法。
将原循环水回路,分成二个分支路线,实现回路水有效利用。
通过第一支路与第二支路的工艺路线,执行不同需求的操作。
(1)第一支路将循环水引入环保水箱第一支路,在循环水回水管道上,通过外排管引至环保水箱内,使本来外排循环水,通过该支路将循环水利用起来。
由于循环水水质浊度平时低于20NTU,可以满足企业窑炉烟囱环保脱硫及除尘使用,不会造成用水设备的堵塞。
企业充分利用已有的“环保水箱”设计,选择循环水回水管道离环保水箱最近点,从该点接一路DN50的管道,在连接前,需要安装一个球阀,并装上一个DN50水表计量,进入环保水箱前安装一个球阀控制排水量。
全开循环水回水管道上阀门,根据每次循环水池的水质化验结果,调整进入环保水箱的阀门,控制水量大小。
(2)第二支路将循环水引入循环水池第二支路将循环水引入循环水池,但部分循环水在使用过程中会被蒸发,导致循环水中的电导率、酸碱性、浓缩倍率、总硬度、氯离子、浊度等水质指标异常,需要进行相应的水质处理。
如何降低设备结垢风险、延缓设备的腐蚀、减少堵塞、提高设备的使用寿命,结合生产线的客观条件和水中杂质情况,采用一种或几种方法,减少和控制循环冷却水中生物黏泥的含量。
为确保循环水的水质达标,通过添加缓蚀阻垢剂、分散剂、杀菌剂、外排循环水再补充自来水等措施,从而解决水质达标问题。
玻璃电熔炉设计
窑炉课程设计说明书题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计目录目录 (1)前言 (2)一、设计任务及原始资料 (4)1.1设计题目:年产3000吨高硼硅玻璃电熔窑炉的设计 (4)1.2设计技术指标、参数: (4)二、窑型选择 (5)三、窑体主要尺寸的确定 (6)3.1 熔化池面积 (6)3.2熔化池的长度与宽度 (7)3.3熔化池的深度 (7)四、电极选择及插入方式 (8)4.1电极材料选择 (8)4.2电极尺寸选择 (8)4.3电极插入方式选择 (9)4.4电极连接方式 (10)五、耐火材料选择与计算 (11)5.1耐火材料的选择 (11)5.2耐火材料的计算 (12)六、窑炉电工和热工计算 (13)6.1玻璃熔化热计算 (13)6.2玻璃耗电量计算 (13)6.3玻璃热效率计算 (13)七、小结 (14)参考文献: (14)前言玻璃电熔技术是目前国际上最先进的熔制工艺,是玻璃生产企业提高产品质量,降低能耗,从根本上消除环境污染的十分有效的途径。
对于15t/d以下的小型玻璃熔窑来说,在电力充足和电价适中的地区,用电熔工艺来生产各类玻璃制品的综合经济效益是很理想的;在电价较高的地区,对于彩色玻璃、乳浊玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、高挥发组分玻璃或特种玻璃生产也是合算的。
过去我国小型电熔窑的应用一直进展不太大,主要原因有两条:首先是人们普遍认为电熔的价格昂贵,熔制成本高,忽视了电熔可带来的整体效益;其次,以往引进的国外电熔窑由于包含大量的技术费用,选材过于讲究,因而投资很大,一座熔化面积不到2m2,日产量4吨的小型电熔窑,少则二三百万元,多则近千万,对于生产一般玻璃制品来说,是难以接受的。
即使引进了也往往因为折旧费用过高而被迫停用。
我们设计的电熔窑,以我国的国情为基础,根据产品特点确定适当的窑龄,着重考虑综合经济效益,大量采用国产优质材料,在满足产品质量要求的前提下,大大降低了电熔窑的造价。
以上述规模的电熔窑为例,包括电极和全套电熔自动控温装置在内的设备投资只需约100万元,每次冷修费用也不过十余万元,为玻璃全电熔技术的广泛应用创造了条件。
循环水冷却器设计
循环水冷却器设计
一、设计原理
1.热传导:将带有高温的设备与循环水冷却器连接,通过热传导将设备的热量传递给循环水。
2.对流散热:通过循环水的流动形成对流散热,将热能带走。
3.蒸发散热:利用水的蒸发过程来散热,通过增加循环水的接触面积来提高散热效果。
二、设计要素
1.散热面积:决定了散热效果的大小,通常通过增加换热器的表面积来提高散热效率。
2.水流量:冷却器中循环水的流量越大,散热效果越好,但也需要考虑设备本身对水流量的限制。
3.温度控制:通过控制循环水的温度,可以确保设备工作在适宜的温度范围内,避免过热或过冷。
4.循环泵:用于将循环水从设备中抽出并推送到冷却器中,在设计中需要考虑循环泵的流量和功耗。
三、应用
1.机械设备冷却:例如冷却机床、冲压机、注塑机等工业设备,在工作过程中会产生大量热量,需要通过循环水冷却器来降温。
2.动力设备冷却:例如发电机、变压器等动力设备,在工作过程中也会产生大量热量,需要通过循环水冷却器来保持其正常运行。
3.电子设备冷却:例如计算机服务器、通信设备等,由于其高密度集成和高功率运行,容易过热,需要通过循环水冷却器来散热。
4.化学工艺冷却:在一些化学反应中,需要对反应体系进行冷却,以控制反应速度和保证产品质量,循环水冷却器可以起到很好的冷却效果。
总之,循环水冷却器作为一种常见的冷却系统,其设计和应用领域非常广泛。
在设计过程中,需要考虑散热面积、水流量、温度控制和循环泵等要素,以提高散热效率和保持设备的正常运行。
随着科技的不断进步,循环水冷却器的设计也在不断优化,以应对不同设备的散热需求。
循环水冷却系统设计与运行
循环水冷却系统的设计与运行摘要:随着社会经济的发展,我国工业领域中,如水处理行业,其中循环水冷却系统成为不可缺少的部分。
笔者经过对辽宁省能源所工业循环冷却水系统的考察,浅谈循环水冷却系统的设计与运行和调试运行中的体会。
关键词:循环水冷却系统;工程实例;中图分类号: tl503.91 文献标识码: a 文章编号:1循环冷却水系统冷却水换热并经降温,再循环使用的这样的供水模式,我们把它叫做冷却水系统[1-3]。
1.1直流冷却水系统该系统主要由以下设备组成:水泵和管道和冷却设备。
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,水经过换热器而后又被排放出来,这样的系统需要很大的水量。
在水中的各种离子含量基本上维持平衡,虽然该系统所用的设备少,操作也很方便,但是所消耗的水量太大,与当前提倡的节水节能、以及我国的水资源现状及其不相符合。
1.2循环冷却水系统上面简单介绍了直流冷却水系统,其中冷却设备有封闭式和敞开式之分,因而循环冷却水系统也存在这两种系统模式[3]。
(1) 封闭式循环冷却水系统该系统用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管外通常用风散热。
与直流冷却水所不同的是用过后的水可以再次被使用。
该系统需要使用硬度比较低的水质,且冷却水是处在设备之内的循环,不与空气接触,因此,该系统无论在消耗水量还是系统的腐蚀结垢现象,均发生较少。
(2) 敞开式循环冷却水系统在该系统中,循环使用的水,温度会升高,而后通过冷却塔进行水的冷却,在此过程中,冷却水要不断与暴漏的空气进行接触,水流速度的变化,水的蒸发和空气中杂物的引入,各种无机离子和有机物质的浓缩,这些会加重冷却水系统的腐蚀、结垢、微生物故障,威胁和影响生产设备和装置长周期的安全运行。
为了防止发生这些故障,可以在循环冷却水中投加各种水处理剂,以使循环水水质保持和稳定在一个良好的水平上。
此循环冷却水系统是现在应用范围最广、类型最多的一种冷却系统。
玻璃制品成型用冷却水恒温恒压控制系统
玻璃制品成型用冷却水恒温恒压控制系统在玻璃制品生产中成型炉体必须用冷却水来控制热场,进而控制玻璃形态,所以冷却水是一个工艺调整手段,冷却水系统中,由于用水量的变化,使供水压力和回水温度发生变化,通过对压力信号以及回水温度的检测,经过控制器的运算以及程序的设计,构成了双水泵互相作为备份的系统,调整变速泵转速或水泵运行台数,使供水压力保持在设定值,并且经过恒温箱使水温保持在恒定值以满足用水要求。
标签:DCS系统;双水泵;互备;恒温箱;调功器1 引言以前成型炉体工艺冷却水供水系统采用的是工厂大循环系统,系统来水通入炉内,调节流量来满足工艺冷却,回水经过板换来保证管网温度;水压靠大循环系统中的水泵来稳定。
这种方式对于一般冷却是可以的,但是对于玻璃制品生产的场合,冷却水出水点较多,并且要保证24小时不停机运转。
而且大系统用水点较多,以及四季气候变化,水压和水温有时会产生波动,而玻璃制品生产对工艺的要求很高,波动对生产的影响比较大。
针对以上生产实际中出现的问题,文章提出采用两个相同的水泵,和一个恒温箱,使大系统来的水进入恒温箱,在恒温箱中的水经过泵打压到冷却水管道,使用后经过热交换再回到恒温箱,构成自循环系统,通过两台泵自动循环、互相作为备份的工作方式,保证自循环系统压力恒定,恒温箱设置加热装置保证循环系统温度恒定。
自循环系统通过DCS系统控制,取得了良好的控制效果。
2 系统组成及工作原理2.1 系统组成系统由两台水泵、霍尼韦尔DCS控制器、ABB变频器、可控硅功率控制器、阀门控制器、若干个选择开关、压力传感器、管道、阀门、热电偶等组成。
大系统中用三通阀使水先进入小系统的恒温箱,恒温箱配有液位检测及溢流阀,从恒温箱经水泵打到现场水架,水架配有流量计、压力变送器,水架将水分为多路送入炉体,炉体回水汇集到一路,经板换降温后送回大系统。
控制由DCS系统完成,其中DCS系统包括模拟量输入、模拟量输出、数字量输入,数字量输出。
循环水冷却器设计
循环水冷却器设计循环水冷却器是一种广泛用于工业和机械领域的冷却系统。
它是通过将水循环流动在一个封闭的系统内来冷却设备。
在使用循环水冷却器的过程中,水会通过一定的冷却方式将设备散热并保持其正常工作温度。
本文将详细介绍循环水冷却器的设计过程。
设计步骤步骤一:计算冷却负载在设计循环水冷却器之前,需要首先计算设备的冷却负载。
冷却负载是设备需要散热的能量,可以通过设备的功率和热量生成率计算得出。
一般而言,设备的冷却负载应该小于循环水冷却器的额定冷却能力。
步骤二:选择冷却介质循环水冷却器的冷却介质主要有水、醇类和乙二醇等。
选择冷却介质时需要考虑介质的热传导率、抗腐蚀性和成本等因素。
通常情况下,水是一种性价比较高的冷却介质。
步骤三:确定循环水冷却器的额定流量根据设备的冷却负载以及冷却介质的选择,可以计算出循环水冷却器的额定流量。
额定流量是指循环水冷却器在正常使用中需要循环的流量,它取决于设备的热负荷和水的冷却能力。
步骤四:设计冷却系统在确定冷却流量后,需要设计完整的循环水冷却系统。
冷却系统将水从循环水冷却器中流出,流经设备进行散热,然后再回流到循环水冷却器中完成循环。
需要考虑的因素包括循环水冷却器的大小、管道直径和长度以及水泵功率等。
步骤五:选择循环水冷却器通过确定冷却负载和额定流量,以及设计完整的冷却系统后,可以选择适合的循环水冷却器。
循环水冷却器的选择应根据冷却负载、流量和环境温度等因素。
步骤六:安装和调整在选择好循环水冷却器后,需要安装并进行调整。
调整的目的是为了确保冷却系统的稳定运行,同时实现最佳的散热效果。
需要进行的调整包括管道连接、水泵功率、泵的位置以及水的流量等。
循环水冷却器是一种能够很好地保持设备正常工作温度的冷却系统。
通过本文的介绍,我们了解到了循环水冷却器设计的基本步骤。
在实际应用中,需要根据实际情况进行相应的调整和改良。
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第43卷第5期2015年10月玻璃与搪瓷GLASS &ENAMELV d. 43 N f50;2015玻璃电熔炉冷却循环水系统的设计$赵丽丽,马志纯,莫晓庆(承德华富玻璃技术工程有限公司,河北承德067000)摘要:主要介绍了玫璃电熔炉冷却循环水系统的设计要求及设计要点。
关键词!玫璃电熔炉;冷却循环水;设计中图分类号:TQ171.6+23.2 文献标识码:B文章编号=1000-2871(2015)05-0030-04D O I:10.13588/ki.g.e.1000-2871.2015.05.008Desii^n of Cooling Water Circulation Systemfor Glass Electric Melting FurnaceZ H A O L i-li,MA Zhi-chun,MOXia〇-qing〇引言加热原件是全电玻璃电熔炉中的重要组件之一。
玻璃电熔炉一般使用钼电极做为电熔炉的加热原件,钼电极通过玻璃中的钠、钾离子参与导电,所形成的焦耳热效应对玻璃进行熔化和保温。
然而钼电极在空气中受热时容易氧化,在电熔炉运行中,电极需配备特制水套并且确保有连续不断的冷却水输人到水套中对水套进行冷却,这样才可以使水套与电极之间的玻璃液固化,对电极起到密封加固的作用,从而保证钼电极不被氧化。
因此,电熔炉冷却循环水系统是电熔炉系统中非常重要的设计项目之一。
1冷却循环水系统的设计要求(1) 冷却循环水系统的水压要求:0.1~0.2 MPa。
(2) 冷却循环水的水温要求:20~ 40C。
(3) 冷却循环水的硬度要求:小于40X104,由于水套的结构不同,顶插电极水套一般要求循环水的硬不大于25X10—6。
(4) 尽量避免断水,一旦出现断水,必须有应急处理措施。
(5) 纯净度要求:外观清澈,过滤无砂,无悬浮物。
2冷却循环水系统的组成冷却循环水系统的设计必须满足上述要求,我们以15 t钠钙玻璃全电熔炉为主体进行设计,循环水系统图如图1所"。
电熔炉冷却循环水系统由储水池、软水系统、高位应急水系统、电熔炉循环水冷却系统、电熔炉上下水系统等几部分组成。
!收稿日期:2015-01-13第43卷第5期玻璃与搪瓷•31•代号名称代号名称C热电阻R软水器离心管道泵■ jsx水收集器W~3#F浮子活接P3电接点压力表电磁阀P l>P2压力表逆止阀XI蝶阀a过滤器图1循环水系统2.1储水池池的作用 电环 使用的水。
池的设计说明:电上水和 上 使用储水池内的水源 ;电和冷却塔回水都 到 池。
池内需要设计 子开关,子关反馈信号控池的 。
池的设计要点:(1) 池的高度 要 电收集器和 的安装高度,由电和冷却塔的依靠自然压力 到 池。
如果 池的高度高于电 收集器和 ,很容易造成不或 现象。
(2) 池 箱,用混凝土水池。
但要注意的箱内部要做防(如防),不 的水箱成 高,一般很少使用;混土水池在水池内做防 ,为了防止混凝土 、污染池的,青漆,在池内砖等。
.32 .玻璃与搪瓷2015年10月(3) 储水池的储水量可以根据电熔炉水冷套的使用数量以及安装上下水管道的长度进行计算。
一般平安装的水冷套需要的水量为7 L/mm(注意:水套结构不同用水量也不同),计算出每小时所有水冷套的用水量后再增加20U即为储水池的总储水量。
一般15 t电熔炉储水池的储水量在20~30 t之间。
(4) 储水池设计排污与溢流,排污的作用是定期清理水池底部沉积的污物以保证水质;溢流的作用是旦储水池内的浮子开关失灵,而储水池内的补水工作不能停止时,储水池内高于浮子上限的水能够自动从储水池内排出至厂内的排污主管道,避免储水池的水溢出。
2.2软化水系统软化水系统的作用:储水池内的水全部是由软水器制出的软化水,去除水中的钙镁离子,使储水池内的水达到循环水系统的硬度要求,避免水冷套使用一段时间后结垢发生堵塞。
软化水系统的设计说明:软化水系统由软水器、上下水管道、阀门、电磁阀等组成。
软化水系统中安装电磁阀与浮子开关,当储水池内的浮子到水位下限时,浮子开关反馈信号给电磁阀,阀门打开软水器开始工作,制造软化水补充到储水池中,直至浮子达到最高水位时,浮子开关反馈信号控制电磁阀使软水器停止工作。
软化水系统的设计要点:(1) 软化水系统的关键设备是软水器,根据储水池的水量来选择软水器的处理量。
(2) 选择能够达到循环水系统要求的水质、硬度指标。
(3) 软化水系统的上水为自来水,自来水的压力不能小于软水器的进水压力要求,否则会影响软水器正常工作。
(4) 自来水进人软水器之前必须经过滤,避免杂质进人软水器中。
2.3高位应急水系统高位应急水系统的作用:在厂内停电或水泵损坏不能启动时的短期备用水源,做应急用。
高位应急水系统的说明:水系统由高位应急水箱、上下水管道、阀门、浮子开关、电磁阀等组成,高位应急水箱的上水管由电熔炉上水主管道引人,高位应急水系统的下水管接人电熔炉上水主管道,使应急水补充到水冷套中。
由浮子开关配合电磁阀控制高位应急水箱的自动补水及控制补水的水位上下限。
当停电或水泵损坏时需要人工打开下水阀门,使高位应急水系统的水自然回流到电熔炉上水主管道。
高位应急水系统的设计要点:(1) 高位应急水系统的水箱储水量按可以给电熔炉水冷套补水40~60 m m左右设计。
(2) 高位应急水系统的下水需自然回流到电熔炉上水主管道,保证自然回流有9.81~ 19.61 N(1~2 的水压,所以高位应急水箱的安装位置应高于电熔炉上水主管道3 m以上。
(3) 停电时高位应急水系统的下水管要由值班人员打开,所以下水阀门必须安装在电熔炉值班室附确保在1~2 m in内打开阀门及时供水。
2.4电熔炉循环水冷却系统电熔炉循环水冷却系统的作用:使电熔炉循环水储水池内的水温满足循环水系统的要求,即20~40°C。
电熔炉循环水冷却系统的设计说明:冷却系统由冷却塔、上下水主管道、水泵、阀门组成。
在储水池内安装一个热电阻,监测储水池内的水温,一旦水温达到温度设定的上限,热电阻反馈信号到3#泵(冷却系统的上水泵),启动水泵及冷却塔,开始对循环水进行冷却,直至达到水温设定的下限,水泵停止工作。
电熔炉循环水冷却系统的设计要点:(1) 根据储水池的总储水量,选择冷却塔的处理量。
如果冷却塔的处理量过小,会造成水温降低得慢,冷却塔会持续工作,建议冷却塔的处理量与储水池的储水量相同。
(2) 水温上限与下限的设定,可以根据水冷套的结构适当调整水温的上下限。
如果厂内有利用电熔做余热利用的,可以适当将水温上限提高到50C。
(3) 冷却塔放置的位置需要防尘处理,以免在冷却过程中有污物进人到循环水中。
2.5电熔炉上下水系统第43卷第5期玻璃与搪瓷•33•电熔炉上下水系统的作用:储水池内的水输送到电熔炉冷却钼电极的水冷套中,对水冷套进行降温后,自然汇流到水收集器中,通过回水主管道回流到储水池中。
电熔炉上下水系统的设计说明:系统由水泵、压力表、管道、水收集器等组成。
上水水泵为一备一用,备 用泵在工作泵有问题时,通过电接点压力表反馈信号,备用泵自动开启,保证供水。
回水则通过自然压力回 流到储水池。
电熔炉上下水系统的设计要点:(1$为了确保水系统的连续供水,防止两台水泵同时损坏和高温应急水用光等情况,需要在上水管道上 引人一根应急自来水管,紧急时候打开阀门提供自来水供水。
(2$为保证回水的流畅,水收集器可以分成多个,分别安装在电熔炉电极水冷套处的加固立柱上,安装 位置稍高于水冷套的回水管高度。
这样设计一旦循环水系统出现停水,水冷套内的水由于没有进水压力和 回水压力,水冷套内还可以储存部分水,给水冷套提供短时的保护。
(3 $水收集器设计有水流开关检测或温度检测,主要功能是通过水流的通断或水冷套的回水温度来判 断循环水系统正常运行情况,当检测出水冷套断水时,可以自动报警,提醒值班人员检查循环水系统。
以上介绍的是循环水系统的基本设计原理,在此循环水系统中还可增加余热利用系统,也就是利用电熔 炉炉壁热量,提供厂内供热系统和洗浴等处用的热水,还可以增加软水自动监测系统,实现在线检测自动循 环补水等功能。
冷却循环水系统是保障电熔炉正常运行的重要设备之一,循环水系统的合理设计和运行稳定可靠,可以 达到节电节能环保的目的。
参考文献:[1]杨世铭,陶文铨.传热学&M]北京:高等教育出版社,2010.[1]刘鹤年.流体力学[M]北京:中国建筑工业出版社,2004(上接第29页)此窑炉满负荷生产时,总能耗低至3 200~3 500 k j/k?釉料,相当于消耗天然气90~100 Nm3/t釉料(注 意:因为实际能耗不仅与燃烧方式有关,还和窑炉的设计、耐火材料的选择、产品比热容及熔化热、环境温度、操作水平等有关,故此数据仅供参考$。
无焰纯氧枪安装和维护非常方便,可以在窑炉运行期间进行热态下安装和维护,不会对生产产生影响。
氧枪配套专用耐火砖,稳定耐久。
3总结21世纪以来,全人类共同面对两大严峻的挑战:一是能源日益紧张,价格不断攀升;二是工业污染导致 环境恶化。
这两大挑战直接威胁全人类的生存和发展。
近年来,从国家、企业再到普通老百姓,无一不在关 心工业在节能减排方面的改革。
硅酸盐熔化是高能耗工艺,因此,在硅酸盐制造业中,如何有效地开发和实 施先进的节能减排技术,成为了该行业工作中的重中之重。
搪瓷釉料工业中,应用无焰纯氧燃烧技术进行釉料熔制,可以大幅降低能耗,提高窑炉产能,提高产品收 得率,为企业带来切实的经济效益,还可以大幅度地降低尾气排放,产生意义深远的社会效益。
无论从企业 经济效益的角度还是从社会可持续发展的角度来衡量,无焰纯氧燃烧技术无疑是搪瓷釉料熔化窑炉上的一 项新型和领先的熔化解决方案。