循环水设计计算

循环水设计计算

一、基础资料:

1.气象资料:

影响水温得气象资料:

大气干球温度

大气湿球温度

大气压

风向风速

2.换热器资料

为了恰当选择水处理工艺与水处理药剂,必须了解换热器得结构形式与材质,被冷却工艺介质得温度与性质等有关资料。

3.水质分析:包括水得物理、化学及菌藻分析

4.垢层与腐蚀产物得分析(旧厂改造)

二、循环冷却水得水质变化

a.CO2含量得降低:循环水冷却水与大气接触,水中游离及溶解得CO2大量散失,

引起循环水产生ＣaCO2结垢。

b.碱度得增加:随着循环冷却水被浓缩,冷却水得碱度会升高,当补充水被浓缩Ｎ

倍时,循环水得总碱度则相应增加为补充水总碱度得N倍,从而使冷却水得结垢倾向增大、

c.PH得变化:循环水得ＰＨ值变化与碱度、温度有关,并高于补充水得PH值,补

充水进入循环冷却水系统中后,水中游离得与溶解得CO２在曝气过程中逸入大气而散失,故冷却水得PH值逐渐上升,直到冷却水中得CO2与大气中得CO2达到平衡为止,此时得ＰＨ值称为冷却水得自然平衡PH值,冷却水得自然平衡PH值通常为８。5~9.3之间。

d.浊度得增加:在冷却塔中循环水与空气接触,使空气中得尘埃带入循环水系统、

进行旁滤处理可将循环水浊度控制在１0～15mｇ/L(高限一般为２0ｍg/L)、

e.含盐量得增加:循环水经蒸发损失后,水中含盐量必增加。

f.溶解氧得增加:由于水在冷却塔内喷洒曝气,水中溶解氧大量增加,达到接近该

温度与压力下氧得饱与浓度,增加了循环水设备得腐蚀。

g.微生物含量得增加:由于日光、水温及循环水中得营养成分,都就是有利于微生

物繁殖得因素,受日光照射部分常产生大量藻类,不受日光照射部分,则由于细菌、真菌得大量繁殖、生产粘泥。

h.有害气体得进入。

ｊ.工艺泄漏物得进入。

三、水质判断

设计时我们常用得简易方法

１。极限碳酸盐硬度

公式要求循环水耗氧量≤２５mg/L,最高温度t＝30~６5℃

式中:Hjz-—循环水极限碳酸盐硬度(mmｏl/L)、

[O]—-补充水得耗氧量(ｍｇ/Ｌ)

t—-循环水最高温度(℃),当t〈4０℃时,仍按ｔ=４0℃计。

Hy——补充水得非碳酸盐硬度(mmol/L)

求得极限碳酸盐硬度后,可按下式判断循环水就是否发生碳酸钙沉淀:

NxHz＞Ｈｊｚ结垢

NxHz≤Hjｚ不结垢

2、饱与指数法

IＬ＝Ｐｈo-PHs

式中:I L-—饱与指数

Pho——水实测PH值、

ＰHｓ——水得碳酸钙饱与平衡得PH值。

根据饱与指数,可对水得特性进行判断

当I L=Pho—ＰHs〉０时,结垢、

当I L＝Ｐho—PHs＝0时,不腐蚀不结垢。

当I L=Pho-PHs＜0时,腐蚀、

计算饱与PH(PHs)得简化方法

PHs＝(9.7+Nｓ+Nｔ)—(N H+ N A)

式中:Ns——溶解固体常数,可查给排水手册第４册表7—6

Nt——温度常数,可查给排水手册第4册表7－7

N H——钙硬度常数,可查给排水手册第4册表7-８

N A--总碱度常数,可查给排水手册第4册表7-8

四、循环水加药计算及规定

1。缓蚀与阻垢

大、中型循环冷却水处理系统,宜采用2个药剂溶解槽,溶解槽容积宜按4～24h用药量确定、小型循环冷却水处理系统,当采用复合药剂时,可采用1个药剂溶解槽,其容积宜按不小于24ｈ用药量确定,当采用单独配制得药剂时,应根据实际用药品种数量确定溶解槽个数,每个溶解槽容积宜按不于24h用药量确定。

加药设备边沿与墙体或其它设备之间应有不小于１００0mm得净距。加药设备四周应设排水明沟或其它排水设施。

循环冷却水系统得首次加药量可按下式计算:

Ｇｆ=V。ｇ/1000

式中:Gf-—系统首次加药量(KG)

g—-加药浓度(mｇ／L)

Ｖ——系统容积(ｍ2)

循环水冷却水系统运行时得加药量可按下列各式计算:

G=Ｑｅ.g/［1000、(N—1)]或

G=(Qb+Qw).g/１００0,

Ｇ=(Ｑm—Ｑｅ)、ｇ／１000

式中:G-—加药量ｋg/h

Qe——蒸发损失水量m3/h

Qb——排污水量m3/h

Qw——风吹损失水量m3/h

Ｑm——补充水量m3/h

N—-循环冷却水浓缩倍数、

2、杀菌剂

(１)加氯

当采用冲击投加方式,每天投加１~3次,每次投加持续时间为2～3h,冲击投加量为2～４mg/Ｌ.。连续投加宜取0。1～0。5mｇ/Ｌ。

水中余氯量控制在0。５～１。0mg/L,并维持2~３小时。

a.采用氧化型杀菌灭藻剂用量得计算:

Gc=Q。gｃ/10０0

式中:Gc——氧化型杀菌灭藻剂用量Ｋg/h;

Ｑ—-循环冷却水量ｍ3／h。

gｃ——氧化型杀菌灭藻剂冲击投加量mｇ／L

b.采用非氧化型杀菌灭藻剂用量得计算;

Ｇn=Q.g n/１0０0

式中:Gn—-非氧化型杀菌灭藻剂用量Kg/h;

g n——非氧化型杀菌灭藻剂冲击投加量mｇ/L

加氯机应按计算出得最大加氯量选用,并应设置备用机,其备用率为50%～100％、(2)二氧化氯与有效氯得折算

二氧化氯得氧化能力比氯要强,从理论上说,它得氧化能力就是氯得2.6３倍。

3、各药剂投加点位置宜按下列条件进行设计

(1)缓蚀阻垢剂、酸、液氯应投加在冷却塔集水池内靠近出水口处,缓蚀阻垢剂也可投加在循环水泵吸水池吸水池得进水口处、

(2)缓蚀阻垢剂投加管口应伸入水池内,其标高为水池常水位以下0。4～１．0ｍ。(３)加酸管口应伸入水池常水位以下0.5m得深处,且距水池底或水池壁得距离不宜小于０。8m、

(4)氯投加管口应伸入水池常水位以下２/3水深处,且距水池底或水池壁得距离不宜小于0．5ｍ。

(５)上述各药剂投加管口处均应设置多孔管状分布器或自旋流式分布器。

五、补充水、旁流水与排污水得计算

１。敞开式循环冷却水系统得补充水量计算:

Ｑm=Ｑe+Qb+Qw＝QeN/(N+１)