工业循环冷却水处理基础概念..
循环水基础知识
1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。
同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。
2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。
这对工厂安全生产是一个关键。
生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。
3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。
4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。
过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。
1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等这些危害会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。
1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。
工业循环冷却水处理基础概念解析
常用缓蚀剂
沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐
氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐
金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并噻 唑(MBT)
200
作业时间（小时/天）：
24
年作业日：
365
垢厚度
增加能耗
0.01英寸/0.25毫米 10%
0.02英寸/0.5毫米 20%
0.03英寸/0.75毫米 30%
0.04英寸/1毫米
40%
增加 费用（元/年） 144,540.00 289,080.00
碱度
碱度－－指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。
一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成，称为总碱度。
总碱度＝在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量
＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M碱度 碱度pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
总溶固
指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。
氯离子
总铁
铜离子
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
循环冷却水系统类型
PHs =PK2__- PKps+P[Ca+2]+P[碱度] 饱和指数＝PH－ PHs
>0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 <0 腐蚀 Ryznar稳定指数＝2 PHs－PH
工业循环冷却水系统基础知识及运行管理详解(干货分享)
工业循环冷却水系统基础知识及运行管理详解工业循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩，其中所含的盐类超标，阴阳离子增加、pH值明显变化，致使水质恶化，而循环水的温度，pH值和营养成分有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。
而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等，必然的需要进行循环水处理。
一、循环水运行过程中主要产生的问题（1）水垢由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。
常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。
水垢的质地比较致密，大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。
（2）污垢污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。
（3）腐蚀循环水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀，产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。
（4）微生物黏泥因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，很适合微生物的生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。
因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。
二、循环水的浓缩倍数循环水浓缩倍数是指循环水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较)，它是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。
浓缩倍数低，耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥；浓缩倍数高可以减少水量，节约水处理费用；可是浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢控制及腐蚀控制的难度会增加，水处理药剂会失效，不利于微生物的控制，故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。
冷却循环水系统知识
冷却循环水系统：工业循环水系统是为生产设备实施水冷却而配置的。
以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。
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，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。
使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可节约95％以上。
冷却水占工业用水量的70％左右，因此，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。
冷却循环水系统一般由以下几部分组成：①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物；③循环水泵及集水池。
冷却水降温处理的冷却构筑物一般常采用冷却池或冷却塔。
其工作过程为：循环水由水泵输送到供水总管，再分别进入各台需要降温处理的生产设备，流过需冷却的部位后汇集到回水总管，经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。
冷却水塔顶部的风机运转时，回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回储水池中。
冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而循环冷却水系统也分为敞开式和封闭式两类。
敞开式系统的设计和运行较为复杂。
敞开式冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。
再者，冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。
故敞开式循环冷却水系统必须补给新鲜水。
由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。
补充水有稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。
通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。
循环冷却水系统在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。
为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐蚀控制和微生物控制。
处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。
当采用多种药剂时，要避免药剂间可能存在的化学反应。
封闭式封闭式循环冷却水系统（图2）采用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常用风散热。
冷却水循环
冷却水循环1. 引言冷却水循环是工业生产中常见的一种循环系统，用于对设备或工艺中产生的热量进行有效的散热，保持设备或工艺的稳定运行温度。
本文将介绍冷却水循环的基本原理、系统组成、维护注意事项等内容。
2. 基本原理冷却水循环的基本原理是通过将冷却水流经待冷却设备或工艺，吸收热量后返回冷却设备，实现热量的传递和散热。
这种循环系统通常包括冷却水泵、冷却器、水槽、管道、阀门等组件。
3. 系统组成3.1 冷却水泵冷却水泵是冷却水循环系统的核心组件之一，其作用是将水从水槽中抽出，并通过管道输送至待冷却设备或工艺。
冷却水泵通常采用电动泵或离心泵，具有较高的泵送能力和稳定性。
3.2 冷却器冷却器是冷却水循环系统的关键组件，其通过将冷却水与待冷却物质接触，实现热量的传递。
冷却器通常采用换热管或散热片等形式，具有较大的散热面积和高效的散热能力。
3.3 水槽水槽是冷却水循环系统的储水容器，供冷却水泵吸取水源。
水槽应具备足够的容量，以满足系统长时间运行的需求。
此外，水槽还应具备过滤和排气功能，以保证冷却水的清洁和系统的正常运行。
3.4 管道与阀门管道与阀门是冷却水循环系统的连接与控制部分，通过管道与阀门的合理布置和调节，实现冷却水的流动和冷却效果的调整。
管道应具备一定的强度和耐腐蚀性，阀门应具备灵活可靠的打开和关闭功能。
4. 维护注意事项4.1 冷却水的选择在冷却水循环系统中，应选择适合的冷却介质，常见的冷却介质有自来水、循环水、冷却剂等。
选择合适的冷却介质可以提高系统的散热效率和防止管道的腐蚀。
4.2 定期清洗和维护冷却水循环系统应定期清洗和维护，以防止管道和冷却器内部的积垢、污垢对系统的产生不良影响。
定期检查和更换损坏的组件，可以延长系统的使用寿命和维持系统的稳定运行。
4.3 控制系统的优化与调整冷却水循环系统的控制系统应根据实际需求进行优化和调整，以提高系统的工作效率和能耗利用率。
通过合理设置温度控制参数和调整水流量等参数，可以达到更好的散热效果。
工业循环冷却水处理知识
补充水量 M=蒸发损失 E+风吹损失D+渗漏损失 F+排污水量 B
Thanks
第二章 循环冷却水系统概况
（1）蒸发损失 E 冷却塔中，循环冷却水因蒸发而损失的水量E与气候和冷却幅度有关 ，通常以蒸发损失率a来表示，进入冷却塔的水量愈大，E也就愈多。 E=a(R-B ) a=e(t1-t2)
式中 a---蒸发损失率，％；
Thanks
的乘积超过其本身溶度积时，也会生成沉淀沉积在传热表面上。
以上所述的此类沉积物通称为水垢。因这些水垢都是由无机盐组成， 故又称为无机垢；由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，故又称为硬垢。它
们通常牢固地附着在换热表面上，不易被水冲洗掉。
大多数情况下，换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸垢为主的。
二、循环冷却水系统中沉积物的控制
Thanks
Fe 2+ +2e
2OH-
在阳极区
在阴极区
Fe
½ 02+H2O+2e
当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe(OH)2沉淀：
Fe 2+ + 2OH- ＝Fe(OH)2
第二节 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
二、冷却水中金属腐蚀的形态
在冷却水系统的正常运行过程中以及化学清洗过程中，金属常常会
旺盛，如未经过处理直接进入循环水中会导致系统中大量的 微生物产生，加大杀菌药剂的用量。
Thanks
第二章 循环冷却水系统概况
在循环冷却水系统中，冷却水用过后不是立即排放，而是收回循环再 用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的，因此冷却水在循环过程中要与 空气接触，部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉，因而水中各种 矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量 稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的冷却水（补充水）；并 排出一定量的浓缩水（排污水）。其流程如图所示
工业冷却水基础知识
工业冷却水基础知识概述工业冷却水是工业生产过程中常用的一种流体介质，用于冷却工业设备和维持设备的正常运行温度。
有效的工业冷却水系统可以提高设备的效率和寿命，降低能耗和维护成本，因此了解工业冷却水的基础知识是至关重要的。
工业冷却水的作用工业冷却水主要起到降低设备温度、吸收热量和保护设备的作用。
在工业生产中，设备通常会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致设备过热，影响设备的稳定运行。
工业冷却水通过循环流动和传热，将设备产生的热量带走，保持设备的正常工作温度。
工业冷却水的类型工业冷却水根据不同的流通方式和冷却介质可以分为不同类型，常见的工业冷却水类型包括： - 循环冷却水：通过循环系统循环流动的冷却水，用于吸收设备产生的热量； - 直接冷却水：直接流入设备冷却的水，将设备热量带走； - 间接冷却水：通过热交换器间接传递热量的冷却水，防止冷却水直接接触设备。
工业冷却水的循环系统工业冷却水循环系统是工业生产中常见的设备，由冷却水循环泵、散热器、水箱、管道等组成。
循环系统通过循环泵将冷却水从水箱抽出，通过管道输送到待冷却设备，吸收热量后再回流到水箱，循环循环。
工业冷却水的冷却介质工业冷却水的冷却介质通常是水，但为了提高冷却效果和防止腐蚀，通常会添加一些辅助冷却剂和防腐剂。
常见的冷却介质包括： - 水：作为主要的冷却介质，具有良好的传热性能； - 硫酸铵：用于防止水垢和腐蚀； - 乙二醇：提高冷却水的冷却性能和防冻性能； - 硫酸盐：用于防止水腐蚀。
工业冷却水系统的维护工业冷却水系统需要定期进行维护，以确保系统运行正常和延长设备寿命。
常见的工业冷却水系统维护包括： - 定期清洗散热器和水箱，防止污垢堵塞影响冷却效果； - 定期更换冷却水，保持冷却水的清洁度； - 定期检查冷却水循环泵和管道，防止泄漏和故障； - 定期检测冷却水的PH值，添加防腐剂和调节冷却水的硬度。
工业冷却水系统的应用领域工业冷却水系统广泛应用于各种工业领域，包括化工、电力、制药、冶金等，用于冷却各种设备和工艺过程。
工业循环冷却水处理概述
工业循环冷却水处理概述2011-04-18 19:18:19循环水处理技术就是利用水处理药剂有效控制循环冷却水水质的技术，要求做到“防垢、防腐、防藻类生长”，关键技术是防垢剂及缓蚀剂，还必须考虑环保。
一.前言⒈工业循环水处理的重要性我国是世界上水资源匮乏的国家之一。
据报道，我国669个城市中有400个面临供水不足。
随着经济的迅猛发展，人口的增长，缺水现象和水质恶化问题越来越突出。
因此，节约用水，搞好水处理，提高工业用水的重复利用率至为重要。
对工业循环水的处理，其核心问题就是要选择采用优质安全的水处理药剂。
因而对水处理药剂的研究和应用一直是当前水处理工作的热点。
全面认识和用好水处理药剂，也是电力、冶金、化工、食品等企业负责水处理的技术人员及操作人员最为关心的内容。
⒉工业循环水处理的必要性工业循环水给水为天然水，而天然水中不管是地表水(如河水、湖水、水库水)，还是地下水(如井水、泉水、自来水)都含有杂质，如悬浮物、藻类物质，如不采取预防措施(即水处理)，就会在热交换面上沉积，结生成水垢。
一旦结垢，就会降低热交换率，腐蚀设备和危及安全生产。
因此对工业循环水进行处理是很必要的，也是节能减排所必须的。
二.冷却水处理的必要性1.天然水中的杂质天然水分为两大类，一是地表水，如河水、湖水、水库水等。
此类水含泥沙、藻类、动植物残骸及可溶性盐类物质，水质随季节变化而波动。
二是地下水，包括井水、泉水和自来水。
地下水水质一般比较稳定，受季节变化影响较小，含杂质种类及多寡与流经地层有关，灰岩地层含Ca2+、Mg2+离子较高，即硬度较高，花岗岩地层含Ca2+、Mg2+离子较低，而含SiO3-2相对较高。
天然水不是纯净水，都含有杂质，这些杂质分为三类：其一，悬浮物质。
主要是一些比重小于1的细小微粒的泥土、动植物腐物，这些杂质通过沉淀可除去;其二，胶体物质。
胶体微粒粒度较小(直径在1mm以下，10°以上)，此类物质不会自行沉淀，主要是一些腐植物，铁、铝、硅的化合物;其三，溶解物质。
工业循环冷却水系统
第2节 冷却构筑物 点滴薄膜式淋水填料
第3节 水冷却的理论基础
一、湿空气热力学参数 二、焓湿图 三、理论冷却极限 四、水的冷却原理
一、湿空气热力学参数 湿空气：含水蒸气的空气＝干空气＋水蒸气 1. 湿空气压力（P） 湿空气总压力P就是当地的大气压
按气体分压定律：P＝Pg（干空气分压）＋Pq（水蒸气分压） 饱和水蒸气分压力（Pq″）：一定温度下，吸湿能力达最大，空气
蒸汽
蒸发风吹损失
凝结水
排
补充水
污
密闭式循环冷却水系统
冷却用水经换热设备（1）后升温，在另一换热器（2）与外 界冷却水换热后降温进入贮槽（3），再用泵（4）打入换热 设备，如此循环。吸热后的外界冷却水，在冷却塔（5）中 被冷却并循环使用。
吸热后的冷却水
蒸发风吹损失
冷却后的 冷却水
排
补充水
补充水
污
第2节 冷却塔冷却构筑物
中的水蒸气处于饱和状态时。
第3节 水冷却的理论基础
2. 湿度
(1) 绝对湿度：1m3湿空气含水蒸气的质量，其数值等
于水蒸气在分压Pq和温度T时的密度（ρq）
q
Pq 103 RqT
Pq " 461.6T
103 (kg
/
m3)
饱和空气
q"
Pq" 103 RqT
Pq " 461.53T
103 (kg
第3节 水冷却的理论基础
3. 湿空气比热（Csh） 使总质量为（１＋x）kg的湿空气（包括１kg干空气和 xkg水蒸汽）温度升高１℃所需的热量，称为湿空气的比 热，用Csh表示。
Csh = Cg+Cq x Csh =1.005+1.84x
工业循环冷却水处理讲义
工业循环冷却水处理讲义常州中南化工讲课提纲一、循环水化学处理的意义1、化学处理的目的2、不处理或处理不善所带来的危害3、经济比拟二、结垢、污垢、腐蚀的机理三、微生物问题四、循环水的化学处理1、补充水处理2、循环水旁滤处理3、循环水化学处理3.1、杀菌灭藻，解决污垢问题3.2、阻垢、缓蚀3.2.1、阻垢剂及其阻垢作用3.2.2、缓蚀剂及其缓蚀作用3.2.3、缓蚀阻垢配方的选择五、管理问题一、循环冷却水化学处理的重要意义1、化学处理的目的循环冷却水系统主要存在三个问题：〔1〕结垢；〔2〕腐蚀；〔3〕污垢。
循环冷却水处理的目的就是要解决上述三个问题。
2、不进行处理或处理不善所带来的危害工业用水，各种不同的产品种类、生产工艺流程和用水目的，对水质的要求也不尽相同，但对占工业用水80％以上的冷却用水水质要求，根本上是大同小异的，对冷却水水质处理技术要求是较严格的。
五十年代的工业企业，对冷却水的处理只是要求把水冷却下来就行了，至于对冷却水的水质要求仅仅是一项悬浮物控制在50毫克/升，短期最高不要超过100毫克/升就行了。
在这样的概念指导下，表达在设计工作中是加大换热器面积。
增加备用设备，提高设备腐蚀裕度。
尽管设计是这样做了，但仍然不能解决稳定生产的要求，表现在生产中那么是：〔1〕用水量不断增加，工厂没有新产品，产量也没有增加，但用水量却远远超过设计值，经常碰到的是要求增加供水设备，增加投资开辟新水源；〔2〕检修频繁，生产周期缩短，产量长期达不到设计水平，有些工厂的换热器设备不是被垢阻塞了，就是换热管被腐蚀穿孔，经常需要检修；〔3〕设备寿命降低，一般来讲换热设备的使用寿命为7-8年左右，如不进行处理或处理不当，那么寿命大大降低，有的工厂不到半年就出现腐蚀穿孔。
冷却水处理不当或不经处理，所带来的危害原因及其后果如下所示。
概括起来是：造成结垢和污垢沉积，带来热交换效率降低，管道堵塞，阻力增加，通水能力降低，动力消耗增加，检修频繁。
工业循环冷却水处理基础知识
工业循环冷却水处理基础知识工业循环冷却水处理基础知识第一部分循环水系统及循环水的冷却1、概述1.1. 自然界水的分布1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖1.1.2 所有水中97.5% 的为海水1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在1.1.4 我国水质资源贫乏，南北差异大，南方多雨污染大，很多地方并不是没有水，相反水质不合格；北方少雨而缺水。
1.1.5 工业生产中有50～80% 的水用于介质冷却。
1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一1.1.7 我国工业用水浪费惊人1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60%1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80%1.2 水的特点1.2.1 水的热容量大，传热效果好；1.2.2 水的化学稳定性好，常温下呈液态，便于输送，使用方便；1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度；1.2.4水的价格便宜，循环用水经济性优越，由于循环水主要是温度提高，水质变化不大，故采取降温即可循环使用。
1.3 水中的成分1.3.1 溶解物质(直径小于1nm）1.3.1.1各种离子1.3.1.1.1多种金属离子：Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子：Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等1.3.1.2各种可溶性气体：CO2、O2，有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等2、冷却水系统及其构筑物2.1 冷却水系统不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别较大，主要的冷却对象有冷凝器，热交换器，油（气或液体）冷却器，发电机组，压缩机组，高炉，炼钢，化学反应器等，这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统，通常分两种：直流冷却水系统，循环冷却水系统。
2.1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉，用水量很大，水温升高很少，水中各种矿物质和各种离子含量基本不变，对水质要求不高。
循环冷却水基础知识
精心整理循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a. b.二.(2)接触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，传热效果越好。
(3)辐射传热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。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到三.另在循环水系统中，主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀，系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜，正常运行后按要求连续投加进行补膜。
（3）悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除，同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度，限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制，一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务循环水装置的主要任务是供全厂系统生产冷却用水。
将自来水公司提供的新鲜水补充入循环水池后，用循环水泵加压送合成，尿素等系统做为冷却水，为搞好安全生产，降低系统腐蚀，结垢在最低程度，使用换热器的换热效果达到五.（1E=REC冬季（-15~-10℃）为0.06~0.08春秋季（0~10℃）为0.10~0.12蒸发水量E在实际应用中的粗略计算是以冷却塔进、出水温差5.5℃，E取总循环水量的1%。
（2）风吹损失水量D由于空气流，被空气带走部分水滴。
循环水操作原理及日常维护注意事项
缓蚀剂及作用机理
• • • • • • (2)按缓蚀剂所形成的保护膜特征分为： ①氧化膜型缓蚀剂：分为阳极抑制型和阴极抑制型。 ②沉淀膜型缓蚀剂：分为阴极抑制型和混合抑制型。 ③吸附膜型缓蚀剂：分为物理吸附型和化学吸附型。
缓蚀剂及作用机理
(a)一氧化膜型保护膜；(b)一沉淀膜型保护膜；(c)一吸附膜型保护膜
冷却水中金属腐蚀的形态
碳钢孔蚀机理示意图
冷却水中金属腐蚀的形态
• 影响孔蚀的因素 • 金属或合金的性质，表面状态，介质的性质，PH值，温 度和流速等都是影响孔蚀的主要因素。 • 孔蚀的控制 • 从孔蚀的内因出发，选用耐孔蚀合金作为设备、部件的制 备材料。 • 从孔蚀的外因出发，尽量降低介质中卤素离子的含量， （如氯离子和溴离子的浓度，其余离子的浓度则关系不 大）。 • 对循环体系，要加入缓蚀剂。对缓蚀剂的要求是，增加钝 化膜的稳定性或有利于受损的钝化膜得以再钝化。 • 采用外加阴极电流保护可以抑制孔蚀。
冷却水中金属腐蚀的影响因素
• 水中悬浮固体 • 当冷却水的流速降低时，悬浮物容易在换热器部件的表面 生成疏松的沉积物，引起垢下腐蚀。当冷却水的流速过高 时，悬浮物的颗粒容易对硬度较低的金属或合金产生磨损 腐蚀。 • 介质流速 • 在淡水中，金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀。因此在流速较 低时，金属的腐蚀速度随水流速的增加而增加。 • 当水流速足够高时，足量的氧到达金属表面，使金属钝 化。如果钝化发生，金属的腐蚀速度将下降。 • 如果流速继续增加，这时水对金属表面上钝化膜的冲击 腐蚀将使金属的腐蚀速度重新增大。
循环水基础概念
自然通风冷却塔 机力通风冷却塔
循环水基础概念
• 循环水清洗预膜及正常加药 为了控制循环冷却水流经的管道和热交换设 备的腐蚀、结垢，必须向循环冷却水投加 缓蚀阻垢剂。另外，在系统正常运行之前， 必须先投加预膜剂，使金属表面形成一层 完好的缓蚀阻垢保护膜。
工业冷却水基础知识(ppt 32页)
THANK YOU
• 排污水量：在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统排放的水量， 以B2表示，单位t/h。
• 旁滤水量：从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后，再返 回系统的水量，以Q旁表示，单位t/h。
• 冷却水进出口温差：冷却塔入口与水池出口之间水的温差,以△t表示，单 位℃。
• 药剂停留时间：药剂在循环冷却水系统中的有效时间，以T表示，单位h。
冷却水系统的简介
直流冷却水系统
优势：
• 低运行费用：泵和热交换 • 水温变化小
劣势：
• 需要大量的水 • 环境问题：热污染 • 操作费用大
考虑因素
• ⑴环境 取水/排放限制 工厂通过增加压力来减少水的使用量
• ⑵原则 水必须保证最低生产需求 能力：可行的水源供应需求 水质：枯水期水质问题
冷却水系统的简介
冷却水系统的简介
开路循环水系统
• 冷却塔是开路循环系统中主要的设备之一，冷却塔用来冷却换热器中排出 的热水。在冷却塔中，热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气则由下 向上与水滴或水膜逆向流动，或水平方向交流流动，在气水接触过程中， 进行热交换，使水温降低。
• 两种典型的开路循环冷却塔 自然通风 机械通风
补充水量：用来补充循环水系统中由于蒸发、排污和飞溅损失所需的水，以 M表示，单位t/h。
蒸发损失：在敞开式循环水系统中，从设备部分来的热水回到冷却塔，通过 蒸发而冷却，在此过程中，有水的损失，称为蒸发损失，以E表示，单位t/h
飞溅损失：从系统中散失到大气中的水，以B１表示，单位t/h。
补充内容
浓缩倍数：在敞开式循环冷却水系统中，由于蒸发，系统的水会愈来愈少， 而水中各种矿物质和离子含量就会愈来愈浓。为了保持水中含盐量维持在 一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。可以用循环冷却水的含盐浓 度与补充水的含盐浓度之比值表示，以N表示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
循环冷却水系统类型
直流冷却系统 闭路循环冷却水
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
微生物 结垢 微生物
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电 池
H2O Fe2+ O2 H2O
OexOy
e阳极（金属流失）
e-
e阴极（氧减少）
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
保证设备使用寿命、延长检修周期 保持能耗水平
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制（化学处理）
浓缩倍数
浓缩倍数＝循环水离子浓度/补充水离子浓度 ＝补充水量/排污量 浓缩倍数代表水的再利用率
浓缩倍数的产生
蒸发
排污
补充 水
循环水
浓缩倍数与补水、排污量的关 系
浓缩倍 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 数 M/R % B/R % 5.2 3.5 2.6 2.3 2.2 2.1 2.0
了解用户情况 水质数据（包括丰水、枯水期） 循环水系统工况 装置的工艺条件 现有水处理设施 水处理管理情况 用户存在的问题
实施化学水处理方案的要点
有针对性的水处理方案 适当的加药方式
自动加药、加药量平稳
必要的监测手段
监测指标和一定的频率
及时调整各个指标确保受控 准确的判断问题和解决问题。
结垢引起的制冷机能耗
制冷量（冷吨）：300 制冷效率（千瓦/冷吨） 0.55 365 电费（元）： 1 循环量（吨/小时） 200 作业时间（小时/天）： 24 年作业日：
垢厚度 0.01英寸/0.25毫米 0.02英寸/0.5毫米
0.03英寸/0.75毫米 0.04英寸/1毫米
增加能耗 10% 20%
螯合作用 晶格崎变 分散作用
晶格畸变
常用阻垢分散剂
含膦酸基团的有机化合物，兼有阻垢缓蚀 性能 常用的有膦酸盐 膦酸酯等 聚羧酸类水溶性聚合物 丙稀酸的聚合物 马来酸的聚合物
污泥
污泥是水中的悬浮物尘粒、微生物残骸、 油等沉积而成。 污泥通常沉积在水流慢的地方 表面粗糙处 有粘性的地方
总溶固
指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。
氯离子
总铁
铜离子
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
微生物的危害
微生物引起的粘结物导热性差难以清除 生物粘泥导致垢下腐蚀。 微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属腐蚀（铁细菌、硫酸盐还 原菌） 产酸类细菌（硫杆菌、硝化菌）
微生物的控制方法
常用杀生剂
氧化性杀生剂 非氧化性杀生剂
氧化性杀生剂
卤素及卤酸盐 臭氧 二氧化氯 氯化异氰尿酸
沉积速率（粘附速率）
方法：监测换热器管 国标：结垢速率<20MCM（mg/ cm2 .月） 在线污垢热阻仪测试
污垢热阻<3.44×10－4m2小时。C/千卡
水处理效果的评定指标（续）
微生物控制
细菌总数: 标准：小于105个/毫升 生物粘泥量： 标准：< 3 ml/m3
设计水处理方案要点
碱 度
碱度－－指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。 一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成，称为总碱度。
总碱度＝在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量 ＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M碱度 碱度只存在于pH=4.3以上
pH
pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
污泥和生物粘泥的危害
非常类似于结垢 为结垢提供晶核 为微生物生长提供条件 堵塞管道
污泥生物粘泥的控制
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制方案可适 当减少污泥、粘泥 物理(旁滤，在线过滤等)和化学方法相互 配合
旁滤装置
旁滤装置的过滤量通常为循环量的5％
循环水中微生物及控制
微生物种类 细菌 真菌 藻类
pH对杀生剂活性的影响
100
Bromine Kill
6
% HOCl or HOBr
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 0 10.0 3 5
4
Chlorine Kill
2
1
pH
Log Kill (cfu/ml)
非氧化性杀生剂
控制
故障排除
水处理方案的实施步骤
清洗预膜 清洗预膜注意事项 水质的浊度、总铁 PH值 钙离子浓度 其它
水处理方案的实施步骤（续）
常规处理 常规处理任务是控制好水质指标 需控制的水质指标如下（控制指标根据
选定的处理方案定）
需要监测控制的水质项目
项目 PH 电导率 浊度 钙硬度 总硬度 总碱度 氯离子 单位 指 标 项目 总磷 正磷 溶锌 总铁 余卤 细菌总数 浓缩倍数 单位 ppm ppm ppm ppm ppm 个/ml 指 标
结垢形成机理
离子浓度超饱和生成沉积物分子 有结晶核可使结晶生成 碰撞接触增多使结晶长大 结晶长大后形成沉积，附着金属表面
阻垢分散剂作用原理
阀值效应（Threshold) 阻垢分散剂控制垢沉积，并非按 化学当量进行。 几个ppm药剂能控制几百个ppm的 钙离子。
阻垢剂 作用原理
循环水系统运行参数
循环量 蒸发量 补充水量 排污量 保有水量 温差 浓缩倍数
参数间近似计算公式
E=µ · R· T / B=E/(K-1) M=E＋B
蒸发
补充水
排污
冷却水系统的运行管理原则
尽可能高的浓缩倍数
保证处理效果的情况下尽量提高浓缩倍数，节约用 水，降低水处理成本
季胺盐 酰胺 有机硫 异噻唑啉酮 醛类
异噻唑啉酮
作用目标：所有的好氧菌和厌氧菌，藻类、 真菌 与微生物细胞内的蛋白质或酶的硫基发生 反应 反应速度：慢（4～12小时）但持续作用时 间长
杀生剂使用注意事项
药剂浓度、加药周期 不同药剂交替使用 季节因素 药剂的相容性
循环冷却水系统的运行
缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离金 属与水的接触而达缓蚀目的。 缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金 属离子沉淀膜型、吸附膜型。
常用缓蚀剂
沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐 氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐 金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并 噻唑(MBT)
3.4 1.7 0.8 0.5 0.4 0.3 0.2
控制浓缩倍数的意义
提高浓缩倍数，补水、排污量下降，节约 用水，降低药剂成本 浓缩倍数与腐蚀结垢控制有直接关系
浓缩倍数的控制方法
控制排污水量（水表控制）消除直排水和 泄漏 控制循环水电导率或离子浓度
循环冷却水的化学处理
合适的缓蚀剂－防止腐蚀 合适的阻垢剂－防止结垢 合适的杀菌剂－控制微生物生长
卤素类杀生剂在水中的反应
X = Cl, Br, or I
X2 + H2O HOX
HOX + HX H+ + OX-
ActiBrom ---更好的氧化性杀菌剂
HOBr H+ + OBr–
HOBr + NH3 H2NBr + H2O HOBr + H2NBr HNBr2 + H2O HOBr + HNBr2 NBr3 + H2O
冷却水中的沉积物及其控制
水中常见沉积物：水垢、污泥、生 物粘泥
水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在金 属表面的物质（主要是硬度成分）。 污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积物 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及 菌团形成的沉积物
垢形成的原因
水中所含盐类本身溶度积很小。 循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温度 的上升而下降 水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降 水被浓缩后，离子浓度上升，超过溶度积， 并超过过饱和度。
水的结垢性判断
Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数 饱和PHs 的计算 PHs =PK2__- PKps+P[Ca+2]+P[碱度] 饱和指数＝PH－ PHs >0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 <0 腐蚀 Ryznar稳定指数＝2 PHs－PH