循环水知识培训

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CB 2.4循环冷却水平衡及各量的关系
•浓缩倍数：K =（循环水中电导或K+或Cl-）÷（补充水中中电 导或K+或Cl-） •补充量：M = E × K /（K-1），M = B+E+D •排放量：B = E÷K×△T •每周期的时间 = H÷R •蒸发量：E = R×K/r r(蒸发潜热) = 573(千卡/公斤) 43℃
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。
2.3 循环冷却水术语及符号
术语 循环水量 保有水量 蒸发损失量 风吹损失 强制排污量 渗漏损失 补水水量 冷却塔温差 浓缩倍数 滞留时间
符号 R H E D B F M △T K TR
单位 m3/h m3 m3/h m3/h m3/h m3/h m3/h ℃ 倍 h
释义 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 每小时因蒸发而损失的水量 每小时在冷却塔外成水滴而损失的水量 每小时因浓缩管理而强制排放的水量 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 循环水的浓缩度 轮换冷却水系统的水所需的算术平均值
•垢的产生会引起水冷设备换热效率下降，管线的阻力增大，导致循环 水量减少或换热管的堵塞等。
•敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素是冷却水pH、Ca2+、总碱 度、水温、换热器表面温度、表面状态等。
3.1 阻垢机理
阻垢机理
由于阻垢机理较复杂，目前对其看法尚不统一，归纳起来可分为以下几 类: • 鳌合增溶作用：水溶性的阻垢分散剂分子能与水中离子形成鳌合物(如 EDAT可与Ca2+、Mg2+形成鳌合物)，而这种鳌合物往往是可溶于水的而提高 了冷却水中Ca2+、Mg2+离子的允许浓度 ,相对来说就增大了钙、镁盐的溶 解度。。例如CaSO4,在25℃时的正常溶解度为2100mg/L，当加入微量的 ATMP后，其水溶液含有6500 mg/L的CaSO4,仍不产生沉淀。
2.2 循环冷却水设备
•冷却池是最早使用的冷却系统，目前已多采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，使水温降低。其传热过程由蒸发散热、接触散热和辐 射散热三个过程共同作用的结果。
循环冷却水运行维护 培训
安全环保部 主讲：刘迎春
提纲
1
概述
2
循环水系统及设备
3
缓蚀阻垢杀菌机理
4
循环水冷却水的化学处理
5
常见问题及处理
Biblioteka Baidu
6
现场处理方案
1 概述
循环冷却水系统是指以水 作为冷却介质并循环使用 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 组成。
• 阈值效应：在水中投加几种阻垢剂(数量级为每升数毫克)可将，比 按化学计量比高得多的钙离子稳定在水中。一般认为产生这一现象 的原因在于阻垢剂的阴离子和金属阳子的螯合作用并非按化学计量 比而进行。而有些人则认为是由于CaCO3 微晶吸附上阻垢剂后可抑 制CaCO3晶体的析出。
• 凝聚与随后的分散作用：对于聚羧酸盐类聚合物阻垢剂，在水溶液中解 离生成的阴离子在与CaCO3微晶碰撞时，会发生物理化学吸附现象而使微 晶表面形成双电层。聚羧酸盐的链状结构可吸附多个相同电荷的微晶， 它们之间的静电斥力可阻止微晶的相互碰撞，从而避免了大晶体的形成。 在吸附产物又碰到其它聚梭酸盐离子时，会把已吸附的晶体转移过去， 出现晶粒的均匀分散现象。从而阻碍晶粒间及晶粒与金属表面间的碰撞， 减少溶液中的晶核数，进而将CaCO3 稳定在水溶液中。
冷却池
冷却设 备
冷却塔
自然冷却 喷水冷却
自然通风 冷却塔
机械通风 冷却塔
开放式 风筒式 鼓风式 抽风式
2.2 循环冷却水设备
•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
574(千卡/公斤) 40℃ 577(千卡/公斤) 35℃ •风吹损失：D = R×0.1%
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△T；循环量R；浓缩倍数K；系统容积H
3.1 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（HCO3)和Mg（HCO3)2最不稳定，受热容易分 解生成碳酸盐。因此，如果使用重碳酸盐含量较多的水作为循环水，随 着水温的升高会发生下列反应:Ca（HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑ •如果水中有磷酸盐时，将会生成磷酸钙,2PO43-+3Ca2+→Ca3(PO4)2 •上述反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐，同时它们的溶解度 随着温度的升高而降低，因此这些微溶性盐很容易达到过饱和状态并由 水中结晶析出。当循环水流速较小或换热面较粗糙时，这些结晶沉淀物 就容易沉积在传热表面上。此外水中溶解的硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等， 当其离子浓度的乘积超过其本身溶度积时，也会生成沉淀，沉积在管道 和换热面上。
冷却水循环系统及水冷却基本原理
逆 流 塔 冷 却 机 理
2.1 循环冷却水系统
分类
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。 •敞开式循环水系统是目前应用最为广泛、类型最多的一种冷却系 统。它是系统中的换热设备经冷却塔与空气接触被冷却为冷水。