循环冷却水处理培训(自己编写)
资料]循环冷却水培训教材
04
循环冷却水系统节能减排
循环冷却水系统节能技术
高效冷却塔
01
采用高效冷却塔,提高冷却效率,减少能源消耗。
智能化控制系统
02
通过智能化控制系统,自动调节冷却水流量和温度,实现能源
的优化利用。
风冷式冷却系统
03
采用风冷式冷却系统,利用自然风冷却水,减少能源消耗。
旁滤池
过滤冷却水中的杂质和微生物,保持水质清洁。需要定期反冲洗,更换滤料。Leabharlann 循环冷却水系统设备的维护保养
01
冷却塔维护
定期清洗布水装置,检查冷却塔填料的完好性和风阻;冬季时需要关
闭百叶窗和水泵进出口阀门,防止结冰。
02
冷却水泵维护
定期检查泵的进出口压力、电机电流和泵的轴承润滑情况,及时更换
密封件和轴承润滑脂;需要定期对泵进行盘车,防止卡死。
循环冷却水系统的环保意识
循环冷却水系统的环保意识包括减少水资源的浪 费、减少废水的排放、降低能源消耗等方面。
减少废水的排放:采用废水处理技术,将废水中 的有害物质去除后进行排放;合理安排废水排放 的时间和地点,避免对环境造成影响。
减少水资源的浪费:采用高效的冷却水系统,提 高水的利用率;合理安排冷却水的使用时间,避 免浪费。
02
循环冷却水处理技术
水质稳定处理技术
总结词
水质稳定处理技术是循环冷却水系统中的核心技术之一 ,旨在通过物理、化学和生物手段,控制和改善水质, 防止水中杂质对设备和管道的腐蚀和结垢。
详细描述
水质稳定处理技术包括预处理、阻垢、缓蚀和杀菌等多 个方面。预处理通常包括过滤、沉淀和除油等步骤,以 去除水中的大颗粒杂质、油脂和悬浮物。阻垢剂通过络 合、螯合、离子交换等作用,与水中易结垢的离子如钙 、镁、铁等结合,控制结垢趋势。缓蚀剂则通过在设备 和管道表面形成保护膜,减缓腐蚀速率。杀菌剂则用于 杀灭水中的细菌和藻类,防止微生物对设备和管道的破 坏。
循环水知识培训
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新疆蓝山屯河能源有限公司
工序流程概述
• 循环水(32℃以下)经循环水泵,送到生产区各换热设备, 换热后的水返回循环水池。回水大部分(42.5℃以下)进入 冷却塔,自上而下流经散热层,并经由下而上的空气冷却 后回到循环池;大约5%的回水进入旁滤装置,经过滤后再 进入循环池。
• 循环水在冷却过程中由于蒸发而不断减少和浓缩,需要
形缝间隙为0.15-0.25mm,有效防止跑砂,使用寿命超过20年;
• 占地面积小:直径120英寸单元的系统,单元设计过滤流量为150m3/h。 • 安装方便: 安装时只要将进出水,排污管接好即可使用,无需现场制作。 • 控制先进: 采用可编程PLC,配合高质量控制阀,控制先进。 • 反冲耗水量少: 采用均质滤料,延长了反冲洗周期,总的反冲洗水量大大减少
转子采用鼠笼铜条结构或铸铝结构,经过高精度动平衡,电机运转平衡,震动小。
轴承有滚动轴承和滑动轴承两种形式,按照电动机功率大小及转速决定。其基本形式的防护 等级为IP44,如电动机具有较高的防护等级时,轴承的防护等级也随之提高。
主出线盒为IP54防护等级,一般装于电动机右侧(面对电机轴伸端看)。也可按照订货要求 装于电机左侧,主出线盒内、外均有单独的接地端子。
• 特点9:采用膜片式联轴器,能有效防振,风机系统振幅≤150μm;
• 特点10:减速机齿轮、齿轮轴采用合金钢材质、耐磨抗点蚀处理;
• 特点11:增设风机飞轴限位装置。冷却塔产生振动的振源几乎百分之八十以上来自传动轴,在突发事
件时产生“飞轴”现象将对塔体造成极为严重的破坏,飞轴限位装置使事故发生时传动轴的移动得到 有效控制。
2021/5/21
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新疆蓝山屯河能源有限公司
配水系统
循环水培训教程
2、水泵在运行中,必须严格执行巡回检查制度,并符 合下列规定: 1)应注意观察各种仪表显示是否正常、稳定。 2)轴承温升不得超过环境温度35℃,总和温度最高不 得超过75℃。 3)应检查水泵填料压盖处是否发热,滴水是否正常。 4)水泵机组不得有异常的噪音或震动。 5)水池水位应保持正常。 6)轴承油位应保持在正常位置上,不能过高或过低, 过低时应及时补充润滑油; 7)如密封环与叶轮配合部位的间隙磨损过大应更换新 的密封环; 8)应尽量使泵在铭牌规定的性能点(流量,扬程等) 附近运转,这样可使水泵长期在高效率区工作,以达 到最大的节能效果; 9)、应及时清除叶轮、闸阀、管道内的赌塞物。
高效纤维束过滤器是一种结构先进、性能优良的过 滤设备。它采用先进的技术,成功地解决了纤维滤料 在过滤和清洗过程中存在的问题。更好地发挥了纤维 滤料的特长,实现了理想的深层过滤效应。高效纤维 过滤技术,它成功地解决了粒状滤料存在的各种问题, 是石英砂等粒状滤料过滤器的更新换代产品。 纤维束过滤器可有效去除水中的悬浮物,并对水中 的有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用,与石 英砂等粒状滤料过滤器相比,高效纤维束过滤器具有 过滤速度快、精度高、截污容量大、吨水造价低、自 耗水量低和占地面积小等优点。可广泛应用于电力、 石油、化工、冶金、造纸、纺织、食品、饮料、自来 水、游泳池等各种工业用水和生活用水及其废水的过 滤处理。
3.2.3 结构特点
设备由固定多孔板、纤维束、活动多孔板、布气装 置等组成。活动孔板可上下移动,过滤时使滤料顺水 流方向孔隙度由大逐渐变小,纤维密度加大,其过滤 过程既有纵向深层过滤,又有横向深层过滤,有效地 提高过滤精度。清洗时,使纤维达到疏松状态,同时 采用气水合洗的方法,在气泡聚散和水力冲洗过程中, 纤维纵向处于不断抖动状态,在下向水力和上升气泡 的作用下使滤料再生。
循环冷却水运行维护培训
提纲循环冷却水系统是指以水作为;令却介质并循环使用的一种冷却运行系统,由换热设备(如换热器.冷凝器)、冷却设备(如冷却塔.空气冷却器)、水泵、管道和其他有关设备冷却水循环系统及水冷却基本原理逆流塔冷却机理S/湿热空气H凤简亠湿热空气排出塔外S[「湿热空气'\_______ …忠器:豪"九/0\ /Itfk /a\ /UK 用\「7^ 的____________『M 乂应乂乂M 乂」乂乂前环喷头p冷水填料支撐厂\、冷水3¥冷空气"〔:林水填料$热水上<五管7逆流塔冷却原理示壷图冷却水系统的分类直流水系统和循环水系统。
•所谓直流水系统即为只经过换热器一次利用就被排放掉。
•循环水系统是指冷却水可以反复使用的系统。
循环冷却水系统分为;密闭式循环水系统和敞开式循环水系统。
•密闭循环冷却水系统中冷却水用过后不立即被排放而是回收利用,循环水不引起系统中水裸露与空气中,故基本无蒸发损失, 并不是不损失,损失很少。
水的再冷是通过一定类型的换热设备 用于其他的冷却介质进行冷却°2. 1循环冷却水系统分类、・ .. .................. .. ... ......... "•冷却池是最早使用的冷却系统,目前已多釆用冷却塔做冷却设备。
•冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水系统、通风设备、收水器和集水池等部分组成。
•冷却原理:热水由塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则由下而上与水滴或水膜逆向流动,或水平方向交流流动,在汽水接触过程中进行热交换,使水温降射散热三个过程共同作用的结果。
r=i冷却设备冷却池自然冷却喷水冷却冷却塔自然通风冷却塔开放式风筒式机械通风冷却塔鼓风式抽风式•循环水冷却设备:所用为间壁式,水不与工艺介质接触, 通过间壁进行换热。
•间壁式换热器的型式有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋式等。
•水冷器以列管式最为常见下图分别为:列管式.套管式.板式.螺旋式术语 循环水量 保有水量2. 3循环冷却水术语及符号符号单位R m 3/h每小时用水泵输送的总水量在管线和冷却水池等整个冷却系统中的保有水量 蒸发损失量E m 3/h 每小时因蒸发而损失的水量风吹损失 D 强制排污量E m3/h 每小时在冷却塔外成水滴而损失的水量 2/h每小时因浓缩管理而强制排放的水量 渗漏损失 F 补水水量 M 冷却塔温差 AT m 3/h m 3/h °C每小时因管道、接口渗漏而损失的水量 每小时补充给冷却水系统中的水量 冷却塔返回与泵送温差 浓缩倍数 K 滞留时间TR循环水的浓缩度轮换冷却水系统的水所需的算术平均值2- 4循环冷却水平衡及各量的关系•浓缩倍数:K二(循环水中电导或K+或C1-)宁(补充水中中电导或K+或C1-)•补充量當M = E X K / (K-1) , M = B+E+D•排放量g B = E^rKXAT•每周期的时间二HFR•蒸发量w E = RXx/rr (蒸发潜热)二573(千卡/公斤)43 °C574(千卡/公斤)40 °C 577(千卡/公斤)35 °C•风吹损失議D = RX0.1%注:补水量M;蒸发损失E;风吹损失D;排污或排放率B;冷却范围或温降度循环量R;浓缩倍数K;系统容积H3- 1阻垢机理结垢的原因•天然水中溶解有各种盐类,如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等,其中以溶解的重碳酸盐如Ca (HC03)和Mg (HCO3)2最不稳定,受热容易分解生成碳酸盐。
循环水处理方案培训讲学
循环水处理方案培训讲学首先,循环水的处理方案需要考虑以下几个方面。
第一,要确立循环水的循环质量标准,包括水质要求、回用水标准和排放标准等。
第二,要了解循环水在生产过程中的使用情况、排放情况和可能的污染源,并针对其特点和问题制定处理方案。
第三,要对循环水处理系统的工艺流程、设备选择和操作管理等进行全面考虑和设计。
在循环水处理方案的设计中,应根据循环水的水质特点和处理目标选择相应的处理工艺和设备。
常用的处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理主要是通过过滤、沉淀、悬浮物去除等手段,使循环水的颗粒物和浊度降低。
化学处理主要是通过投加化学剂,如消毒剂、除垢剂和pH调节剂等,对循环水进行处理。
生物处理主要是利用生物菌群降解和分解循环水中的有机物和氨氮等污染物。
除了处理工艺和设备选择外,循环水处理方案还需要考虑到操作管理和监测控制等方面。
操作管理是指对循环水处理系统进行规范的操作和维护,包括定期巡视、清洗设备、更换滤料和调节药剂等。
监测控制是指对循环水处理过程和水质指标进行实时监测和控制,以及根据监测结果调整处理工艺和操作措施。
循环水处理方案的培训讲学应该从理论和实践两个方面进行。
在理论培训中,应介绍循环水处理的基本原理和技术,以及处理工艺和设备的选择和应用等知识。
同时,还应介绍循环水的水质标准和环保法规,并讲解循环水处理方案的设计和评价等方面的内容。
在实践培训中,应组织参训人员进行实地考察和操作演练,以加深对循环水处理方案的理解和掌握。
为了提高培训讲学的效果,可以采取以下几个措施。
首先,要设计合理的培训课程和内容,根据参训人员的不同背景和需求进行分类和设置。
比如,可以将培训内容分为基础理论知识、实际案例分享和操作技巧等模块。
其次,要采用多种培训方法,包括讲座、案例分析、讨论和实地实训等,以提高参训人员的参与度和学习效果。
最后,要及时总结和评估培训效果,根据参训人员的反馈和评价进行改进和调整。
总之,循环水处理方案的培训讲学是一个系统性和综合性的过程,需要综合运用理论知识、实践经验和操作技巧等多方面的内容。
循环水处理培训资料
脱锌- 锌从黄铜中溶出 脱铝- 铝从铝青铜中溶出 石墨化- 铁从铸铁中溶出
选择性腐蚀(黄铜脱锌)
铜挂片
脱鋅
微生物腐蚀
一些特定的微生物直接或间接侵蚀金属
硫酸盐还原菌 硫细菌 铁细菌、锰细菌 硝化细菌 细菌, 真菌, 藻类 – 形成生物膜
应力腐蚀开裂
影响因素
- 应力 - 腐蚀环境
氯离子 – 不锈钢 硝酸根 – 碳钢 铵离子 – 黄铜
控制微生物生长的方法
• 水质 • 系统设计改进 • 使用杀菌剂
•氧化型杀菌剂
•
对作用对象没有选择性
•非氧化型杀菌剂
•
对作用对象有选择性
冷却水用氧化性杀生剂一览表
类别
品种
氯基杀生剂 溴基杀生剂 二氧化氯
氯气 次氯酸钠溶液 固体次氯酸钙 二氯及三氯异氰尿酸 二氯二甲基海因(DCDMH)
溴化钠/氯气、次氯酸钠、臭氧 溴/氯溴 稳定性溴溶液 固体释溴物(BCDMH,BCMEH,DBDMH) 溴化钠/氯化异氰尿酸
• 可运行高浓缩倍数,节水
GE冷却水配方先进性的基础
•非磷碳酸钙阻垢剂-AEC的开发 •针对磷(膦)酸盐垢的系列水溶性聚合物的开发(HPS-1/STP/新型共聚物) •耐卤素氧化的唑类HRA铜缓蚀剂的开发 •微生物控制技术的进步
AEC的开发与应用
• 专利的无磷CaCO3 阻垢剂 更优异的阻垢性能,高钙容忍度 耐氧化性,热稳定性好,抗水解性能好 适用于高浓缩倍数下,长停留时间运行 高剂量对碳钢缓蚀效果 与低剂量磷酸盐、Zn盐有协同缓蚀效应 环保的低磷和无磷方案
对木质冷却塔有危害
* 破环木材中的木质素和纤维素
Filamentous Fungi (mold)
水处理培训
小于0.3m/s,易产生污垢沉积,从而造成垢下腐蚀,在这种情况下,再好的水稳配方也是无济于事
的,因此换热器水的设计流速不得大于1.5m/s,最低不得小于0.3 m/s,水走壳程换热器即使是0.3
m/s的流速,也常常会产生污垢沉积,因此建议在换热器的入口端加一根气体(氮气或空气)吹帚管, 最好是在每个拆流板处加,以定期进行吹帚,不论它产生污垢沉积。
影响腐蚀的外界因素:(1)溶解氧,不论是碳钢或是铜的腐蚀速度都是随着水中氧浓度的增加而加
快,在钢铁金属表面,氧浓度不同时,根据电化学氧浓差电池原理,低浓度的金属表面成为阳极,形
成局部腐蚀,例如在沉积物或生物粘泥下面往往产生局部腐蚀而穿孔这种腐蚀危害性比较大。
(2)含盐量,含盐量高水的电阻小,导电强,因而使腐蚀电池的电流加强,加速了去极化作用,腐
△ 容度积 Ksp=4.8×10-9(25℃),Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+CO2↑+H2O;△ 1.0×10-5(25℃), Mg(HCO3)2 =MgCO3↓+CO2↑+H2O;△ 1.0×10-5(25℃), MgCO3+H2O =Mg(OH)2↓+CO2↑ 从上述反应式中可以看出钙、镁的重碳酸盐是反溶解度的,随着温度的升高,溶解度随之降低。
(6)PH值,很多试验资料证明冷却水的PH值在6.5-8.5范围内,PH值与腐蚀速度变化不大;如小
于4.3时,则由于水中放出的氢离子多而造成腐蚀,这种腐蚀称为酸性腐蚀;如PH>8.5时,水中的
OH-增加,则会在金属表面上形成Fe2O3的钝化层,从而降低了腐蚀。一般天然水在循环过程中的自 然PH约在8.5-9.2范围内。
循环水知识培训
3.3微生物控制
微生物危害
• 微生物在冷却水系统中的大量繁殖,会使冷却水颜色变黑, 发生恶臭,污染环境,同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却 效率降低,木材变质腐烂。粘泥沉积在换热器内,使传热效 率迅速降低和水头损失增加,沉积在金属表面的粘泥会引起 严重的垢下腐蚀,同时它还隔绝了药剂对金属的作用,使药 剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。 所有这些问题导致冷却水系统不能长期安全运转,影响生产, 造成严重的经济损失。 因此,微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一 样的严重,甚至可以说,三者比较起来控制微生物的危害是 首要的。在实际运行系统中,最为直接有效的方法是投加杀 菌剂控制系统中的微生物。
3.3微生物控制
微生物介绍
•微生物是一些细小多为肉眼看不见的生物,在各种水域、空气、土壤中 到处都有它们的存在。微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生动物。 •微生物的生长受下列因素影响: 1.温度(对许多微生物来说,20一30℃最适宜); 2.光照强度(对藻类发生特别重要); 3.酸碱度; 4.溶解氧与溶解硫化物的含量; 5.无机物(SiO2、NO2-N、NH4-N、HCO3-、PO43-、Mn、Fe 等)的浓度; 6. 有机物(COD或BOD)的浓度; 7. 循环水的浓缩倍数。 •上述条件并非所有微生物都需要,每种微生物有着各自不同的要求,而 且需要量也有一定的限制浓度,如好氧性环境和厌氧性环境均各有相应的 菌类繁殖,具有哪种倾向的细菌发生和生长,决定于介质—水和土壤中的 含氧量和无机物、有机物含量。
•
•
3.1 阻垢机理
阻垢机理
• 晶格畸变作用:水垢CaCO3微晶成长过程中,抑制剂被吸附在结晶成长格子 中,此吸附作用会改变结晶正常形态,而阻碍其成长为较大晶体。由于晶 格中吸附有阻垢分散剂分子,大大破坏了结晶的规整性,使结晶的晶格变 形,导致水垢结晶的强度降低,变得较为松散而易被水流冲刷,使水垢从 传热表面剥落。
工业循环冷却水处理培训
第一章
循环水系统及循环水的冷却
1.3.2 敞开式循环冷却水系统对水质的要求 国标<工业循环冷却水处理设计规范针>对敞开式循环冷却水的水 质要求:含盐量小于 3000Us/cm2;氯根小于 300 , 1000 ;悬浮物小 于 20 ,碱度小于 500,钙小于 200 、大于 30 ,总铁小于0.5。 1.3.3 循环冷却水水质处理 冷却水长期循环使用,会出现结垢,腐蚀,微生物滋生等问题,影 响系统正常运行,需要投加化学药剂,改变运行条件,改变设备材料性 能等处理: 1.控制结垢是去除补水成垢离子,加酸,降低补充水浊度, 降低pH,投加阻垢剂; 2.控制腐蚀是添加缓蚀剂,提高 pH ,在碱性条 件下运行,选用耐腐材料,用防腐涂料涂覆等; 3 .控制微生物是投加 杀生剂,选用耐腐蚀材料;控制冷却水的氧含量、pH、悬浮物及微生物 养料等。
第一章
循环水系统及循环水的冷却
1.3.1.3 溶解氧含量升高 循环水在循环过程中与大气充分接触,水中溶解氧接近平衡浓度, 当循环水通过换热器时由于温度升高,氧的溶解度下降,水中氧达到饱 和,过饱和溶解氧对钢铁有两个作用: 1 .加速腐蚀 ;2 ·形成氧化膜而 抑制腐蚀。 一般规律是在氧低浓度时加速腐蚀,随氧浓度的增加腐蚀加剧,到 达一定值后开始下降,这值为氧的临界点,与 pH 有关。 pH 低于 6 时, 一般不会形成氧化膜; pH 为 7 时溶解氧的临界点浓度为 16 毫克每升。 故碳钢在中性或微碱性水中,腐蚀速度先是随氧浓度增加增大,过临界 点时而减小。
第一章 循环水系统及循环水的冷却
1.2.1.2.2 敞开式循环冷却水系统 水在系统循环过程中通过冷却塔(池)降温,它在循环过程中要与 空气接触,部分水被损失,水中各种矿物质和各种离子含量会由于不断 的浓缩增大,过程中需要不断的补充新鲜水与排污水,与直流冷却水相 比补充水占 1/40左右 ,可节约用水,减少排污。 1.2.2 冷却塔构筑物 1.2.2.1 冷却池 利用天然或人工池塘,水库等来冷却循环水主要靠蒸发带走热量, 冷却过程缓慢,效率底,冷热水温差小,冷却占地面积大,储水量大。
循环冷却水知识培训-副本
三大问题对生产的影响
将使换热设备的水流阻力加大 水泵的电耗增加 传热效率降低 使生产工艺条件处于不正常状况。现代的一些工厂, 为了提高传热效率的需要,换热器的管壁很薄,并 且严格控制污垢的厚度,换热器一旦发生腐蚀或结 垢,尤其是局部腐蚀的发生,将使换热器很快泄漏 并导致报废,给生产带来巨大的损失。因此,循环 冷却水系统必须综合解决腐蚀、结垢、和粘泥(微 生物)三个问题。
劣势:
需要两个换热器 对热负荷有限制 多数情况下波动系统需 要重新填注
系统要求密闭性好,但易产生腐蚀问题和微生物控
制问题.
二、敞开式循环冷却水系统 在敞开式循环冷却水系统中,冷却 水用过后不是立即排放掉,而是收 回循环再用。水的再冷是通过冷却 塔或其他冷却设备来进行的。
敞开式循环水系统
OPEN RECIRCULATING SYSTEM
优点
缺点
高的一次性投资 高运行费用 易于微生物的滋长 易受空气污染 高温降
低的补水率 低排污率 良好的化学处理控制 适应大多数的气候条件
敞开式循环冷却水系统介绍
循环水的冷却原理: 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(主 要是在大面积的冷却池内才起作用)三 个过程共同作用的结果。
敞开式循环冷却水运行概况
这种敞开式循环冷却水系统要损失一部分水 ,但与直流冷却水系统相比,可以节省大量 的冷却水,且排污水也相应减少,而且减少 系统对外界的热污染。因此不论从节约水资 源,还是从经济和保护环境的观点出发,都 应设法降低各类工厂的冷却水用量,减少排 污水量。
敞开式循环冷却水基本概念
各项指标的国家标准
基础单位
1mpy
= 0.025 mm/y or 1 mm/y = 40 mpy 1MPa = 10 kg/cm2 = 10 bar = 145 psig
循环水培训.
公司循环冷却水系统使用4台1000T/h冷却塔,保有水量约550T,实际循环量为4000T/h,现浓缩倍数在1.5-1.6之间,计划运行浓缩倍数在3-4之间,系统材质为铜管、碳钢及不锈钢管,系统未安装监测换热器及挂片,冷却水系统运行温度在28℃-32℃之间。
一般当系统处于1.5~1.6倍浓缩倍数时水质为强腐蚀性水质,冷却水为敞开式系统,极易出现微生物的大量繁殖,控制细菌繁殖在冷却系统中为首要任务,水处理的经验表明,良好的循环水处理及管理,对节约水资源、降低运行费用、减少生产运行检修频率、延长设备寿命具有重要影响,可保证工艺生产装置的安全高效运行。
水处理主要是稳定循环水的水质,使冷却水对金属和设备的结垢及腐蚀控制在标准范围内,这就要求我们要有先进的监测水段,随时掌握水质变化,有良好的水质变化预判断能力,提供优异的化学水处理药品及丰富的水处理运行管理经验。
一、循环水质的控制1、结垢控制冷却水通过换热器传热表面时,会发生如下反应:Ca2++2HCO3- →CaCO3 +CO2 十H2OMg2++2HCO3- →Mg(OH)2 +2CO2同时,冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程,溶解在水中的CO2会逸出,水的pH值会升高,此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反应:Ca(HCO3)2 + 2OH- →CaCO3 +2H2O + CO32-当水中溶有氯化钙时,还会发生如下的置换反应:CaCl2 + CO32- → CaCO3 + 2Cl-如水中溶有适量的磷酸盐时,磷酸根将与钙离子生成磷酸钙,其反应为:2PO43- +3Ca2+ →Ca3(PO4)2上述一系列反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐,它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。
碳酸钙等水垢从水中析出的过程,就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程,按结晶动力学观点,认为结晶的过程首先是发生晶核,形成少量的微晶粒,然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动(布朗运动)不断地相互碰撞,和金属器壁也不断地进行碰撞,碰撞的结果就提供了晶体生长的机会,使小晶体不断变成了大晶体,也就是说要形成碳酸钙层垢,碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。
工业循环水处置知识培训
工业循环水处置知识培训资料第一部份工业循环冷却水结垢侵蚀的成因、处置理论及方式一、水质的简单分类:一、水的成份:水中杂质的组成份为阳离子和阴离子。
阳离子分为两大类:Ca2+、Mg2+和K+、Na+阴离子也分为两大类:1)OH-、CO32-、HCO3-等称为M 碱度;2)Cl-、SO42-、NO3-等二、水的类型:按照水中阴阳离子的配合不同,可组成不同类型的水质;(主如果硬度和碱度的配合)硬度用H来表示,碱度用M来表示。
1)H<M 称为碳酸盐型水2)H>M 称为非碳酸盐型水3)M>H 称为负硬水(高K+、Na+,低Ca2+、Mg2+)4)M=H 称为中性盐水可用下图来表示:3PH>10 M= OH-+CO32-+HCO3-10>PH>8.3 M= CO32-+HCO3->PH>4.5 M= HCO3-4、M(总)碱度和P(分)碱度的关系:P=0 HCO 3-2P<M CO 32- =2P HCO 3-=M-2P2P=M CO 32- =M2P>M CO 32- =2(M-P) OH - = 2P-MP=M OH -如:咱们测得水的碱度,M 碱度为5mmol/L , P 碱度为1 mmol/L ,那么水中CO 32- 含量为2mmol/L , HCO 3- 含量为5-2mmol/L= 3mmol/L 。
五、PH 值同结垢偏向的关系:虽然循环水中的Ca 2+、Mg 2+盐的析出是受补充水的水质和浓缩倍数而决定的,但PH 值可改变碳酸盐碱度的形式和数量,因此循环冷却水的结垢偏向是可由PH 值来调整的。
溶于水的Ca (HCO 3)2和CaCO 3有如下平衡关系:Ca (HCO 3)2在水中溶解度专门大,20℃时为16.6g/100mL H 2O ,而CaCO 3在25℃时只有1.79 g/100mL H 2O,极易沉淀。
从以上平衡关系来看,H +起着第二平衡的作用。
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排污水量:在确定的浓缩倍数条件下,需要从循环 排污水量:在确定的浓缩倍数条件下, 冷却水系统中排放的水量, B2表示 单位t/h 表示, t/h。 冷却水系统中排放的水量,以B2表示,单位t/h。 浓缩倍数:循环冷却水的含盐浓度与补充分水的含 浓缩倍数: 盐浓度之比值, 表示。 盐浓度之比值,以N表示后,再返回系统的水量, 旁表示, 要求进行处理后,再返回系统的水量,以Q旁表示, 单位t/ h。 单位t/ h。 冷却水进口温差: 冷却水进口温差:冷却塔入口与水池出口之间水的 温差, 表示,单位℃ 温差,以△t表示,单位℃。 药剂停留时间: 药剂停留时间:药剂在循环冷却水系统中的有效时 表示,单位h 间,以T表示,单位h。
(indirect open recirculating cooling water system) system)
循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷 却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。 间冷闭式循环冷却水系统
(indirect closed recirculating cooling water system) system)
敞开式循环水系统的专业术语
循环水量:系统循环水的量对时间的函数,以Q表示, 循环水量:系统循环水的量对时间的函数, 表示, 单位t/h t/h。 单位t/h。 保有水量:循环水系统内所有水容积的总和, 保有水量:循环水系统内所有水容积的总和,等于 水池容积用管道和水冷设备内水的容积总和, 水池容积用管道和水冷设备内水的容积总和,以V表 示,单位t。 单位t 补充水量;用来补充循环水系统中由于蒸发、 补充水量;用来补充循环水系统中由于蒸发、排污 和飞溅的损失所需的水,以M表示,单位t/h。 和飞溅的损失所需的水, 表示,单位t/h t/h。 蒸发损失:在敞开式循环冷却水系统中, 蒸发损失:在敞开式循环冷却水系统中,从设备部 分来的热水回到冷却塔,通过蒸发而冷却, 分来的热水回到冷却塔,通过蒸发而冷却,在此过 程中有水的损失,称为蒸发损失, 表示, 程中有水的损失,称为蒸发损失,以E表示,单位 t/h。 t/h。 飞溅损失:由于风力, 飞溅损失:由于风力,水从系统中散失到大气中的 B1表示 表示, t/h。 水,以B1表示,单位 t/h。
系统中的循环冷却水局部与大气接触的间冷式循环 冷却水系统。 直冷开式循环冷却水系统
(direct open recirculating cooling water system )
循环冷却水与被冷却介质直接接触换热且循环冷却 水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。 水与大气 开式循环冷却水系统
(open system)
循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷 却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系 统。 全闭式循环冷却水系统
(totally closed system) system)
系统中的循环冷却水不与大气接触的间冷式 循环冷却水系统。
半闭式循环冷却水系统
(semi closed system) system)
密闭系统 密闭系统
冷却 水
水
水
水
冷
密闭系统 系统
冷却
流 冷
冷却
敞开式循环冷却水系统流程
风机 回水
补充水 空气 排污 泵 贮水池 出水
水冷器
敞开式循环水系统的热水的热量传递
对流传热 水与空气对流接触时,如果空气的温度低于水的温度, 则水中的热量会直接传给空气,使空气温度升高,水 温降低。二者温差越大,传热越多。但如果空气温度 高于水温则会相反。 蒸发传热 水与空气接触时还有蒸发作用。不饱和的空气与水接 触时会使部分水蒸气并被空气带走。水蒸发时需要大 量气化热,水蒸气将这部分气化热带入空气,同时将 其他水冷却。蒸发量与空气的湿度有关,空气湿度如 达到饱和状态则水不能够蒸发。进塔空气的湿球温度 与进塔水温相差越大,蒸发量越大,水的冷却效果越 好。这种传热还有可能使水温冷到低于空气温度。
随着季节变化,冷却塔传热过程中,对流传热和蒸 发传热的比例也发生变化。春、夏、秋三季空气温度 较高,因此以蒸发传热为主,在最炎热的夏季,可占 总传热量的90%以上。冬季空气温度较低,对流传热 总传热量的90%以上。冬季空气温度较低,对流传热 可增加到50%以上,严寒时甚至可达70%。 可增加到50%以上,严寒时甚至可达70%。 辐射传热 水中热能以电磁波的形式传入空气。在冷却塔的传热 中,辐射传热可忽略不计。但对冷却池,则不可忽略 为何以水作为冷媒
悬浮物 水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度。悬浮 水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度。 物的沉淀还会引起沉积物下的氧浓差电池腐蚀, 物的沉淀还会引起沉积物下的氧浓差电池腐蚀,使 局部腐蚀加快, 局部腐蚀加快,悬浮物沉积还会阻碍缓蚀剂到达金 属表面,从而影响缓蚀剂的缓蚀效果。 属表面,从而影响缓蚀剂的缓蚀效果。浊度应控制 10PPm以内 以内。 在10PPm以内。 冷却水中的微生物, 微生物 冷却水中的微生物,特别是一些能产生粘泥 的微生物在金属表面沉积,引起垢下腐蚀。 的微生物在金属表面沉积,引起垢下腐蚀。同时一 些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程, 些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程,促 使腐蚀加速。 使腐蚀加速。 腐蚀性溶解气体 硫化氢等气体的溶解会促进碳钢 腐蚀,氨的溶解会形成铜氨络合离子, 腐蚀,氨的溶解会形成铜氨络合离子,促进铜的腐 二氧化碳的溶解,会增加阴极氢去极化作用, 蚀,二氧化碳的溶解,会增加阴极氢去极化作用, 加速腐蚀过程。 加速腐蚀过程。 金属材料 金属材料的不均匀性会使金属的各表面部 分的电极电位值不同而产生电位差引起腐蚀,金属 分的电极电位值不同而产生电位差引起腐蚀, 材料的组分不同也影响到其耐蚀性。 材料的组分不同也影响到其耐蚀性。 金属表面状态 金属表面光洁度也影响到金属腐蚀 速度,不光滑的表面比磨光的金属表面容易腐蚀。 速度,不光滑的表面比磨光的金属表面容易腐蚀。
流速 不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大, 不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大,水的 流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。水的流速大, 流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。水的流速大, 使氧的极限扩散电流密度增大,腐蚀速度增大, 使氧的极限扩散电流密度增大,腐蚀速度增大,在 层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。当流速 层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。 达到V临时,从层流转为湍流,开始时, 达到V临时,从层流转为湍流,开始时,腐蚀速度会 剧增; 剧增; 对加有缓蚀剂的系统,流速有着不同的作用, 对加有缓蚀剂的系统,流速有着不同的作用,水 的流速在一定范围内(如在1 秒左右) 的流速在一定范围内(如在1米/秒左右)会对缓蚀有 流速增加,缓蚀剂容易到达金属表面, 利,流速增加,缓蚀剂容易到达金属表面,可冲走 污泥防止局部垢下腐蚀,水的流速应尽可能大一些, 污泥防止局部垢下腐蚀,水的流速应尽可能大一些, 壳程水冷器在0.5 0.5米 秒以上为好, 壳程水冷器在0.5米/秒以上为好,管程在 1米/秒左 右。 随着盐类浓度增加,水的电导率增大, 含盐量 随着盐类浓度增加,水的电导率增大,腐蚀 速度上升。 速度上升。 水中阴离子的存在,会加速腐蚀速度, 阴离子 水中阴离子的存在,会加速腐蚀速度,如氯 离子的存在会对不锈钢引起点蚀或应力腐蚀的破裂。 离子的存在会对不锈钢引起点蚀或应力腐蚀的破裂。
间冷开式循环冷却水系统和直冷开式循环冷却水系 统的统称。 循环水系统简图
直流冷却水系统流程
冷却水
工艺介质
冷却水排放
冷却水在水冷器与工艺介质间进行热交换之 后直接排掉,冷却用水为一次利用水。 直流冷却水系统由于运行中消耗水量大,加 药处理费用高,一般不进行化学处理。
密闭式循环冷却水系统流程
热 水 水 二 水 冷水 水冷 冷 器 水 次 冷
根据水中溶解含盐量平衡: 根据水中溶解含盐量平衡: 由于蒸发损失水中不含盐分,故在一定的浓缩倍数下, 由于蒸发损失水中不含盐分,故在一定的浓缩倍数下, 系统平衡状态时,循环水系统补入的水中所含盐量 系统平衡状态时, 等于排出系统的水中所含盐量 MCm=(B1+B2)CR 式中C 补充水的含盐量, 式中Cm:补充水的含盐量,mg/l ; 循环水的含盐量, CR:循环水的含盐量,mg/l 综合得浓缩倍数选择关系式:B=E/( 综合得浓缩倍数选择关系式:B=E/(N-1) 旁滤量:Q 10) 旁滤量:Q旁=(5~10)%Q 循环水进出口温差: 循环水进出口温差:△t=t1-t2 药剂停留时间: 药剂停留时间:T=V/B
工业循环冷却水处理知识培训
2011年 15日 2011年7月15日
循环水系统专业术语
循环冷却水系统
(recirculating cooling water system) system)
以水作为冷却介质,并循环运行的一种给水 系统,由换热设备、冷却设备、处理设施、水 泵、管道及其他有关设施组成。 间冷开式循环冷却水系统
所有的液体中,水的比热容量最大,4.18J/(g•℃); 所有的液体中,水的比热容量最大,4.18J/(g•℃); 水的化学稳定性好,不易分解,水的热容量大,在常温范围内 不会产生明显的膨胀或压缩; 水的沸点较高,通常使用条件下,在换热器中不致汽化; 水的来源较广泛,流动性好,易于输送和分配; 且过去水价低,处理运行费用低。
影响腐蚀速度的因素 溶解氧的浓度 随浓度增大,腐蚀率增加。 随浓度增大,腐蚀率增加。 PH值 PH值 PH在 10时 腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与PH PH关 PH在4~10时,腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与PH关 系不大, PH小于 小于4 氧化膜被溶解, 系不大,当PH小于4时,氧化膜被溶解,金属表面与 酸性溶液接触,产生两个去极化作用。 酸性溶液接触,产生两个去极化作用。 氧的去极化 O2+4H++4e→2H2O 氢的去极化 2H++2e→H2 故电化学腐蚀加强,腐蚀速度加快。 故电化学腐蚀加强,腐蚀速度加快。 通常随着温度升高,腐蚀速度增加。 温度及热负荷 通常随着温度升高,腐蚀速度增加。 温度升高增加了反应速度和扩散速度, 温度升高增加了反应速度和扩散速度,在氧浓度一 定时,温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。 30℃腐蚀速度就增大一倍 定时,温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。对敞 开式循环水而言温度在80℃以内, 80℃以内 开式循环水而言温度在80℃以内,温度升高加快腐 80℃以上腐蚀速度才开始下降 以上腐蚀速度才开始下降。 蚀,80℃以上腐蚀速度才开始下降。