敞开式循环水方案
循环水施工方案及流程
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循环冷却水处理
工业水处理技术2022-9-2一、敞开式循环冷却水处理的重要性;二、敞开式循环冷却水系统主要故障原因;三、敞开式循环冷却水系统的运行管理;四、化学处理配方的确定;五、循环冷却水水质对水处理药剂的影响;六、敞开式循环冷却水系统节水减排措施一、敞开式循环冷却水处理的重要性;冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化、水的蒸发、各种无机物离子和有机物离子的浓缩,冷却塔和冷却池在室受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,造成循环水水质恶化。
在冷却水系统产生腐蚀、结垢、粘泥、微生物故障,威胁和破坏工厂长周期地安全生产,造成经济损失。
循环冷却水处理的重要性;冷却水长期使用后,必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生这三个问题,,而循环水处理就是通过水质处理的办法解决这些问题。
这样做法的好处如下。
1、稳定生产;没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥阻塞等危害,冷却水系统中的换热器就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,从而在循环冷却水方面为工厂的长周期安全生产提供保证。
2、节约水资源;通过提高循环冷却水浓缩倍数,大大节约工业耗水量。
3、减少环境污染;由于循环冷却水可以大大减少冷却污水的排放,对于排放的少量污水通过处理,即可达到所允许的排放标准,不会对环境造成污染。
4、提高设备利用率;如果做好了循环冷却水处理工作,就可以减少换热器更换的台数,提高经济效益。
二、敞开式循环冷却水系统主要故障原因(一)敞开式循环冷却水产生的问题;1、沉积物的析出和附着;普通天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要原因。
在循环冷却水系统中,重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态时,或者经过换热器转热表面时水温升高时会发生下列反应;Ca (HCO 3)2 = CaCO 3 1 CO2 t H2O冷却水经过冷却塔向下喷淋时。
电厂循环水改造
电厂循环水水处理改造方案(一)系统分析工业冷却循环水系统由循环水泵、换热器和冷却塔(或喷水池等其它冷却设备)、集水池、排污沟道、补水管及它们的连接管道及沟道组成。
此循环水系统中存在的问题是杂质多、水质较差。
由于此系统是敞开式,在生产过程和冷却过程中由外界进入冷却构筑物的污染物,如尘土、泥砂、杂草、设备油、人工加入稳定剂、塔体腐蚀及剥落产物等,都会污染冷却水。
在冷却塔处由于灰尘污物、沙粒等杂质落入系统中、加上管网腐蚀剥落物随水流循环,而且在蒸发过程中,散失的只是水份,杂质仍留在系统中,以致于杂质越来越多,水质越来越差,堵塞冷凝器内的高效传热管,增多高压开关跳闸的不稳定因素。
而且传统的排污操作无法控制浓缩比,影响系统运行。
(二)分析解决上述问题的方法想解决上述问题,必须过滤水中杂质,澄清水质,使水质达到系统正常使用要求。
(三)配置方案系统规模:处理水量Q=50T/h根据以上循环水量,建议在此工业冷却循环水系统上安装水处理设备之一的旁通过滤器。
1、工作原理:(1)需过滤水由设备罐体下部进水,悬浮物、胶体物质和离子物质向上运动,大粒径杂质向下沉淀。
(2)悬浮物、胶体物质由于毛细过滤原理,被轻质专用滤料层阻截,被过滤后的水通过集水器(滤帽)由罐体上部出水。
(3)由于轻质专用滤料颗粒均匀,具有弹性的特点,因此其过滤速度和过滤精度较同样粒径的其它下滤式过滤器要高很多。
(4)当轻质专用滤料层中阻截污物较多达到饱和状态,则需要进行反洗操作程序,将夹粘在滤料表面的悬浮物和胶体物质及已沉淀于罐体底部的大粒径沉积物由底部排污口清除。
2、工作原理图:3、产品特点:(1)采用我公司专利技术;(2)采用可发性聚苯乙稀经加工后成为浮动式滤料,具有以下优点:✧颗粒小,比表面积大;✧表面光洁,不沾油、不沾粘泥;✧滤速高,节省占地和投资;✧过滤精度高,适用性广泛;(3)采用气水混合反洗方式,滤料复活率高,是最彻底最经济的反洗方式;(4)大直径流量的过滤器内也不用侧置增加搅拌反洗装置(5)没有配水筛管,避免了过滤器在运行过程中随投运时间增加或水质变化而发生的堵塞现象。
敞开式循环冷却水循环补充水量的计算方法
敞开式循环冷却水循环补充水量的计算方法工业项目中用水的相当一部分是用作敞开式循环冷却水的补充水,其中补充水的绝大部分是用来弥补因蒸发而引起的循环冷却水量的损失。
环评报告中在进行水平衡分析时考虑循环冷却水的补充水用量时即遇到一个问题,补充水量到底怎么去核算呢?蒸发水量的准确计算对于水平衡分析和废水污染源分析有着至关重要的影响。
在敞开式循环冷却水系统[注1]中,循环水是通过对流、蒸发、辐射三种方式将热量传递到空气中。
夏季蒸发传热掌控总传热量的主导地位,冬季对流传热占总传热量的一半左右。
总体来说循环冷却水损失量以蒸发损失为主,严格来说,要精确计算蒸发损失水量应根据进入和排出冷却塔的空气的含水量计算,实际上是不可行的,通常环评报告、期刊规范中冷却循环冷却水蒸发水量计算是采用理论或经验公式计算。
常见的有以下几种:公式1:Qe=Qr*△t*C/γ(式中:Qe指蒸发水量;Qr指循环冷却水量;△t指冷却水进、出冷却塔的温度之差;C指水的热容[注2];γ指蒸发潜热[注3])此公式的意义:冷却水由进口温度t1一降低到出口温度t2时放出的显热[注4]需要通过在进口温度t1下蒸发一定的水量而带走。
此公式的缺点:只考虑了对流、蒸发、辐射三种热量传递方式中的一种。
其中,化工、石化项目中,进却塔温度通常为40℃,出却塔温度通常为30℃,为了计算方便,直接使用公式:Qe=0.0015Qr×△t Qm=Qe+Qp,N=Qm/Qp(式中:Qm为循环水系统的补充水量,Qe为蒸发水量,Qp 为排污水量,N为系统浓缩倍数。
)一般的,循环冷却水量Qr、冷却水进、出冷却塔的温度之差△t、系统浓缩倍数N是已知的。
根据公式:N=Qm/Qp=Qm/Qm-Qe=Qm/(Qm-0.0015Qr△t),假设Qr△t=1,则N=Qm/(Qm-0.0015),Qm=0.0015N/(N-1),得出函数曲线图:当系统浓缩倍数N超过5时,循环水系统补充水量Qm无明显变化。
工业循环水处理方案
在曝气的条件下,水 中的碳酸氢钙将分解 生成碳酸钙垢、CO2和 水。
主要加入阻垢剂、防腐 剂、杀菌剂,也是目前工 业循环水的主要处理方 法。
缺点
腐蚀严重,浓缩比 低,耗水量大,污染 环境。
只适用于硬度过高(一 般超过1000mg/L时使 用),且无防腐效果。
结垢和腐蚀比较普遍。浓 当水进入冷却塔进行 缩倍数一般在2-3之间。 曝气时,水中的HCO3- 换热器结垢和腐蚀。出现 将放出CO2,生成 堵塞换热器。换热器腐蚀 浓度把控要求高,且 CaCO3沉淀,水的结垢 加快,存在点蚀穿孔现 不环保 倾向又将恢复,因此 象。从近几年循环水水质 本法现在使用不多。 化验结果看,其浓缩倍数 一般在2.0倍左右运行, 造成系统补水量较大。
纳米微电场
粒子 间形 成的 电场
OH负离子 H氢素
水 分 子
负电极 正电极
4.0.HL工业循环水处理系统技术原理
A A.除 垢 A.除 垢
由于微电解的作用负离子转化为氢氧根与钙镁离 子发生如下化学反应: Ca++2OH-= Ca(OH)2 Ca(OH)2 +Ca(HCO3)2= 2CaCO3↓+2H2O Ca(OH)2+ Mg(HCO3)2=2CaCO3↓+MgCO3+2H2O MgCO3+ Ca(OH)2=2CaCO3↓+Mg(OH)2↓
4.0.HL工业循环水处理系统技术原理
不同浓缩倍数系统的补充水量与排污水量 浓缩倍数 计算项目 循环冷却水量 R(m³/h) 水温差 △t(℃) 排污水量 B(m³/h) 补充水量 M(m³/h) 排污水量占循环冷 却水量百分比 (%) 补水量占循环冷却 水量百分比 (%) 1.5 10000 10 320 480 2.0 10000 10 160 320 3.0 10000 10 80 240 4.0 10000 10 53.3 213.3 5.0 10000 10 40 200 6.0 10000 10 32.0 192 7.0 10000 10 26.7 186.7 10.0 10000 10 17.8 177.8
敞开式循环水方案
(公司名称)水质稳定技术方案XXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司2011年2月29日目录一、概述-------------------------------------------2二、循环冷却水结垢原因及对策--------------------4三、循环冷却水腐蚀原因及对策--------------------6四、循环冷却水细菌、藻类产生原因及对策--------7五、循环水工况及水质资料---------------------------8六、水质稳定状况分析及处理思路---------------------9七、药剂性能试验----------------------------------11八、循环水系统日常加药控制------------------------15九、循环水系统日常指标控制------------------------18十、售后服务项目----------------------------------21 附一:近三年销售业绩表----------------------------22 附二:资质证明文件--------------------------------25一、概述:循环冷却水系统分为间接冷却水和直接冷却水系统,间接循环水系统进入换热设备后,冷却水不被冷却介质污染,仅水温升高,回到冷却塔降温,进入凉水池,再由水泵送到所需冷却的设备,循环使用;直接循环水系统和被冷却物质直接接触,温度高,悬浮物质含量大,必须经絮凝沉淀等处理才能再循环利用。
循环水系统长期稳态运行是保证贵公司生产的必备条件,循环冷却水系统运行过程中—般都存在腐蚀、结垢、微生物滋生的问题,这些问题的存在短期内会降低设备的换热效率,使能耗上升,增加维修频率和费用;长期的累加效应更可能导致设备的渗漏、堵塞,甚至停产,影响水系统的正常运行。
我厂近年来一直在为国内许多电厂、钢厂、化工和石化等的循环冷却水系统提供水处理药剂及现场应用技术服务。
循环水设计方案一车间
技术方案******生物科技有限公司工业循环水技术方案2022 年10 月31 日技术方案:循环冷却水系统为敞开式循环水系统,补充水为自来水,循环水量Qr: 约 3000 m3。
该系统对水量的消耗主要取决于2500 m3 /h ,保有水量 Qv系统的蒸发损失,风吹损失和排污损失。
本方案是以该厂提供的水质及运行参数为基础设计。
A .补充水:饱和指数 LSI=-0.41稳定指数 RSI=8.41 (为强型溶垢性水质。
)结垢指数 PSI=10.93结论:补充水水质为腐蚀型水质。
在浓缩倍率及温度较高的情况下,由于水中各种成垢性离子的增加,造成循环水的结垢和腐蚀都有可能发生且趋势特殊大。
技术方案通过低剂量的化学药剂抑制循环水系统中结垢、腐蚀和微生物的危害,使生产运行高效、安全、稳定、满负荷、高产量、优质量。
循环冷却水量:Qr: 2500m3/h系统水容积:V:3000m3温差:ΔT=7-8℃主要材质:碳钢、不锈钢,混凝土浓缩倍率N≤3.01.贵厂在运行中管理应严格,加药及时,监控得当,浓缩倍率 K 控制在2 摆布,ΔJD 小于 0.2 ,运行正常。
2、解决办法:我厂对缓蚀阻垢剂的配方进行子细筛选,并对配方的完美性、局限性进行跟踪试验调查,因此,随时监测循环水水质,是检测药剂配方是否有针对性的重要依据之一。
所有设计均遵照 GB 50050-2022 之规定和系统实际运行情况,采用日常加药自然 PH 值运行处理,以保证系统良好的运行期达 5 年以上。
( 1 ) 日常加药处理用药:缓蚀阻垢、杀菌灭藻及粘泥剥离剂综合考虑——高效。
缓蚀阻垢剂采用有针对性的复合配方,既有良好的阻垢分散性能又要有效地控制碳钢、铜的腐蚀,同时具有良好的配伍性和协同增效性能。
杀菌灭藻剂采用氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂交替使用法,既有杀菌抑菌的高效持久性,同时具有剥离粘泥的功能,也防止了菌藻抗药性的浮现。
( 2 )紧跟水处理药剂的发展方向——环保性。
中央空调循环水处理方案
中央空调循环水处理方案时间:2008年4月9日一、概述中央空调循环水系统一般分为三部分,即循环水系统、冷冻水系统、采暖水系统。
循环冷却水多为开式,冷冻水与采暖水为封闭式;目前,高层建筑或封闭式厂方的冷冻水与采暖水多为同一系统,在夏季走冷冻水,在冬季走采暖水。
这三套循环水系统各有特点,但存在同一问题:结垢、腐蚀和生物粘泥,如不进行适当的处理,势必会引起管道堵塞,腐蚀泄漏、传热效率大为降低等一系列问题,影响整个空调系统的正常工作。
多年来,我们对中央空调用水情况作了广泛的调查,综合起来看现中央空调水系统的用水分为三类,即未经过任何处理的自来水、软化水和去离子水。
水中对设备主要产生影响的因素分别为碱度、PH值、Cl-、氧含量等。
自来水因地区不同而水质变化较大,在水的循环过程中,硬度和碱度是造成结垢的主要因素,而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蚀的罪魁祸首。
在自来水中这两种危害同时存在,只是由于水质差异,危害的主副性有所区别;相对腐蚀而言,结垢性离子Ca2+、Mg2+、碱度为保护性离子,软化水正是由于去除了这些离子,增加了Na+、Cl-等腐蚀性离子,从而加重了设备的腐蚀,所以说软化水虽然避免了结垢问题,却加重了腐蚀,这种现象会随着时间推移而显露出来。
如大港开发区某空调系统一年就出现腐蚀穿孔现象,可见软化水腐蚀性的强弱。
去离子水相对地说即去除了结垢因素,也去除了腐蚀因素,但实际上并非如此,同样,去离子水中虽然不存在结垢性离子和腐蚀性离子,但却并未除去水中的溶解氧,初始时,腐蚀速度较慢,有一个逐渐加速过程,最终会导致同前两种水一样的红水现象(封闭式系统)。
空调水处理的必要性主要有以下三点,其一是延长管线和设备的使用寿命。
如果在主要管线和设备上发生的泄露时,或在敷设管道上发生了泄露时,更换维修,不但要花费较大的费用,而且,在实施时存在着许多困难。
空调系统水处理的必要性就在于使管线和设备达到设计的使用寿命。
下表中数据可说明水处理的重要性;其二是节能。
敞开式循环水系统经济高质量运行分析
敞开式循环水系统经济高质量运行分析750409摘要:敞开式循环水系统是一种用于冷却和热交换的水循环系统,通常用于工业设备、制造工艺和建筑物等领域。
其主要作用是通过不断将水循环送入设备或建筑物中,吸收热量或散热,并将温度较高的水排出,使设备或建筑物能够正常运行或保持适宜的温度。
此外,敞开式循环水系统还可以减少对环境的负面影响,提高水资源的利用效率,增加企业经济高质量运行可行性。
关键词:敞开式循环水系统;经济;高质量运行引言:敞开式循环水系统是一种用于工业和制造领域的水循环系统。
它由一个开放的水槽、泵和管道组成,可以将大量水循环到生产设备中,然后将水排放回水槽中进行再循环。
该系统的工作原理如下:首先,水被抽入水槽中,并通过管道输送到需要水的设备中。
然后,使用水的设备(例如冷却塔或锅炉)将水加热或冷却,并在使用过程中将部分水蒸发或溢出。
这些失去的水会重新进入水槽,水泵会再次将其抽入管道并输送到设备中,完成循环。
敞开式循环水系统的优点在于其简单性和经济性。
因为它是一个开放的系统,所以没有额外的水处理要求,而且不需要过多的人力和维护成本。
但是,由于水系统是开放的,容易受到外界污染物和微生物的影响,需要定期清洗和维护以保持水质和系统效率。
一.敞开式循环水系统运行的现状及优缺点比较1.1敞开式循环水系统的概念敞开式循环水系统是一种通过循环水进行热交换的系统,通常被应用于空调、制冷、工业加热等领域。
其基本原理是利用水的循环流动来传递热量,从而达到调节温度的目的。
敞开式循环水系统的优点是节能、环保、维护成本低等。
1.2敞开式循环水系统运行现状敞开式循环水系统是一种被广泛应用于工业和建筑领域的水处理系统。
其主要功能是为各种设备和生产过程提供冷却水,并通过循环将水回收利用,从而达到节能和减少水资源消耗的目的。
主要受以下因素影响:水质状况:水质直接影响着系统的正常运行。
如果水质不佳,可能会导致水中的杂质和污染物在系统内积聚,影响水流畅通度和换热效率,甚至对设备造成腐蚀和损坏。
工业循环水常遇问题及解决方案完整版
工业循环水常遇问题及解决方案标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]工业循环水常遇问题及解决方案一、工业循环水随着工业生产的发展,水用量急剧增加,很多地区已经出现供水不足的现象,节约用水刻不容缓!冷却水占工业用水主体,提高其重复利用率、循环使用是节水节能的必须手段二、循环水运行过程中常产生的问题在工业生产的工艺条件下,工业循环水水质常会发生一系列变化,对生产造成危害,如:腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。
这些问题如果得不到有效的解决,则无法进行安全生产,造成巨大的工业损失。
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。
碳酸钙碳酸钙是工业循环冷却水中最常见的水垢,主要是Ca(HCO3)2在循环冷却水的运行中受热分解成CO2和CaCO3。
磷酸钙为了抑制系统材质的腐蚀,常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂,当水温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。
硅酸镁水中的SiO2量过高,加上水的硬度较高,生成非常难处理的硅酸钙(镁)硬垢。
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,阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。
.3、电化学腐蚀循环水对换热设备的腐蚀,主要是电化腐蚀。
产生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。
如果不加控制,极短的时间便使换热器、输水管路设备报废。
4、微生物粘泥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。
工业循环水处理技术5、水垢的控制方法?从冷却水中去除成垢钙离子从水中除去Ca2+,使水软化,则碳酸钙就无法结晶析出,也就形不成水垢,主要两种方法。
敞开式循环水系统(冷却塔)
敞开式循环水系统(冷却塔)
流程:冷水流入换热器将热流体冷却,水温升高,利用其余压流入冷却塔进行冷却。
冷却后的水再用水泵送入换热器循环使用。
组成设备:源水处理设备、冷却塔、循环水泵站、换热设备、旁滤设备、加药设备。
冷却塔:
作用:冷却换热器中排出的热水。
原理: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。
冷却塔主要用于生产工艺过程中被加热的水基液体的冷却。
比如说:原油提炼生产中大型空冷系统用水,发电工艺用水等等。
主要有以下两种冷却系统:冷却塔和空气冷凝器。
冷却塔和空气冷凝器的区别:
冷却塔概括地分为两大类:开放式和密闭式。
共同点:都是以风机作为空气动力装置,带动气流运动。
使循环冷却液与进入塔内的空气进行热交换,达到冷却目的。
不同点:循环冷却液是否和空气直接接触。
因为冷却塔内非常潮湿,电机一般安装在冷却塔外部。
空气冷凝器内部环境干燥,主要使用空气为冷却媒体。
热交换过程是首先把冷却液泵入冷凝器顶部的热交换器,然后通过风机使冷却空气强制流通过顶部热交换器,对其进行散热。
这种冷却方式效率相对较低。
一般适用于水资源相对不足和某些无法使用冷却塔方式的环境下。
冷却塔-开放式:
冷却塔-密闭式:
逆流和横流冷却塔比较:。
循环水处理技术
循环水术语:1循环冷却水系统:以水作为冷却介质,并循环使用的供水系统,由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成,分为敞开式循环水系统和密闭式循环水系统。
2敞开式循环水系统:是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。
3循环水量:每小时用水泵输送的总水量,以Q表示,单位m3/h。
4保有水量:冷却水系统的总贮水量〔包括凉水池、换器器、管网系统、旁滤等〕。
以V表示,单位m3。
保有水量与循环量之间设计要:保有水量/循环量=1/3-1/5之间。
5 蒸发水量:循环水在冷却塔通过蒸发而冷却,在此过程中损失的水量称为蒸发水量,以E表示,单位m3/h。
E=a〔R-B〕,a=e〔t1-t2〕〔%〕〔e,夏季25~30℃时0.15~0.16,冬季-15~10时0.06~0.08,春秋季0~10℃时为0.10~0.12.6补充水量:循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量,以M表示,单位m3/h。
M=N×B7排污水量:为了维持一定的浓缩倍数,必须从循环冷却水系统中排放的水量,以B表示,单位m3/h。
B=E/N-18飞溅损失:由于风力作用把水从系统中吹入大气,叫做飞溅损失。
一般风吹损失可按1‰Q计算,以W表示,单位m3/h。
9浓缩倍数:循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值,以N表示。
常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等。
10腐蚀速率:以金属失重而计算得的每年平均腐蚀深度,常用单位mm/a、mdd、密尔/年(可选用标准试片法、试管法进展监测)11污垢沉积速率:模拟监测换热管在一个月中所沉积的污垢总量。
单位mg/cm2.月〔mcm,可选用试管法进展监测)〕。
12粘泥量:指微生物及其分泌的粘液与其它有机或无机的杂质混合在一起的粘浊物。
单位mL/m3。
13异养菌:以细菌平皿计数法统计出第毫升水中异养菌落个数,单位个/mL。
水质参数:1、PH值;2、钙硬度;3、碱度;4、K+或SiO2;5、总铁;6、电导率;7、浑浊度;8、微生物;9、生物粘泥量;10、污垢沉降速率;11、垢层与腐蚀产物的成分;12、腐蚀率;13、药剂浓度。
开式循环水系统
0Ξ 概述 开式制冷循环系统在制药 、溶剂以及新型建材
等工业中有较广泛应用 。由于生产工艺的要求不 同 ,开式循环系统呈现不同的设计形式 。设计人员 应该根据工艺设备对冷量的要求 ,确定适合工艺生 产的设计方案 ,以保证系统运行稳定 、结构合理 、满 足工艺生产的要求为准则 ,充分利用天然能源 ,降 低电力消耗 。 1 设计中常用开式制冷循环水系统的形式及特点 1. 1 制药厂 、溶剂厂等工艺所需冷却设备的冷水 流量较大 ,对冷水供水温度要求不很严格 ,多采用 开式制冷循环水系统 ,这种系统结构简单 、稳定性 好 、适应能力强 ,运行时易达到设计要求 。循环过 程见图 1 。 此种系统适用于昼夜温差较大的北方地区 ,在 不同工艺设备冷水回水温度差异不大的情况下 ,白 天由冷水机组供冷 ;夜间气温降低时 ,机组可停止 运行 ,直接利用冷却塔降温 ,采用循环冷水泵将保 温水池的冷水输入需冷却设备 ,这样可节省用电 , 降低设备损耗 。 1. 2 工艺需冷却设备为敞开式 ,各厂房工艺设备
关键词 开式循环 敞开式设备 水池 设计
Ap p li c a ti o n of o p e n refri g e r a ti n g c ir c ul a ti n g w a t e r s yst e m i n i n d ustri a l p r oj e c ts
By Jiang Weixiang ★, Fan Luying and Jin Puxin
U - PVC 管材 、管件的主要生产过程 :物料冷 混 、挤管及注塑是互不制约的独立过程 ,它们可同 时运行 ,也可独立运行 。设计中充分利用独立生产 时间工艺设备冷水循环量减少这一条件 ,将多余的 冷水引入回水池 ,与较高温回水混合 ,这样 ,冷水机 组循环水量不需增加 ,节省了设备初投资 。回水池 各管道的布置见图 4 。
高炉敞开式循环冷却水的节能应用
高炉敞开式循环冷却水的节能应用摘要:冷却循环水系统是指冷却水换热并经降温,再循环使用的给水系统,包括敞开式和密闭式两种类型。
敞开式冷却设备为冷却塔,主要依靠水的蒸发降低水温,冷却风机促进蒸发。
包钢老体系高炉系统敞开式循环冷却水系统的应用效果,直接影响高炉生产和能源成本,故节能应用至关重要。
关键词:敞开式系统;循环冷却水;节能应用冷却循环水系统是指冷却水换热并经降温,再循环使用的给水系统,包括敞开式和密闭式两种类型。
敞开式冷却设备为冷却塔,主要依靠水的蒸发降低水温,冷却风机促进蒸发。
由于蒸发和循环水浓缩,故系统中需要补充新水来平衡水质、水量的损失。
包钢老体系冶炼敞开式水系统主要是1#、3#、4#高炉循环冷却水系统,通过泵组、管网将循环水送至高炉系统的炉底、炉腹、炉顶、风渣口、热风炉、摆动流嘴、液压站、及转炉、氧枪等地方。
循环水的供水压力、流量及温度等参数是保供的基本能源指标,直接影响高炉正常生产和使用寿命。
1.5#泵站及18#运行方式5#泵站主要担负着炼铁1#高炉循环水系统的供水任务。
五泵站室内设有三组18台泵组,室外建有四座机力通风冷却塔、一座加药间、一座3600m3事故水塔。
一、三组组设备运行时通过调整出水门满足1#高炉用水。
18#泵站系冶炼区供水泵站,担负着3#高炉、4#高炉、空压站生产供水任务。
一组泵运行2台,备用4台,通过控制出水阀门,满足干线压力在1.3-1.6MPa范围内。
二组泵运行3台,备用2台,通过控制出水阀门,满足干线压力在0.75-0.85MPa。
正常情况下,三组泵运行1台,备用2台,通过控制出水阀门,满足干线压力在0.7-0.85MPa。
五组泵运行1台,备用3台,通过控制出水阀门,满足干线压力在0.3-0.5MPa。
2.节能措施应用2.1叶轮切削,优化供水量叶轮切削是指加工处理叶轮的直径来降低传输到系统流体当中的能量。
叶轮切削对于过分保守的设计或者系统负荷发生了变化所导致的泵容量偏大的情况是个非常有用的改进措施。
敞开式循环冷却水系统的水质处理
敞开式循环冷却水系统的水质处理摘要:敞开式循环冷却水系统污垢、水垢堵塞是常见问题,为解决此问题,在本论文中提出了污垢阻抑和水垢阻抑综合利用的方法,以更好的解决循环水系统阻塞的难题,着重阐述了杀虫剂杀灭细菌、藻类、原生动物,排污降垢及聚磷酸盐螯合Ca2+、Mg2+机理。
关键词:循环冷却水污垢水垢阻抑随着工业生产的迅速发展,工业用水在总用水量中所占的比重逐年提高,加剧了淡水资源的紧缺程度。
工业用水量中,冷却用水约占全部用水的50%-60%,在化工、炼油、冶金、电力等企业中冷却水用量约占80%以上。
如果将占优势比重的冷却水尽量循环使用,则可以节约大量的水资源。
敞开式循环冷却水系统是最普遍的循环冷却水系统,但由于水质原因造成循环水系统的管道、冷却塔填料等经常堵塞,影响了系统正常运行。
解决好冷却水循环系统的水质处理,防止系统堵塞,是敞开式循环冷却水系统正常运行必须要解决的问题。
1敞开式循环冷却水系统原理及堵塞原因原理:冷却水经过各个换热设备冷却不同的工艺介质后水温升高,然后经过冷却塔的蒸发冷却作用降低水温,热量散发到周围大气中去降温后的水,用循环水泵重新输送到各个换热设备冷却工艺流体如此循环往复。
为防止循环水浓集的杂物影响换热设备热效率和促成设备腐蚀,在系统中设置了连续处理一部分水量的旁通滤池来降低循环水的杂质浓度,旁通滤池的设计流量一般为循环水量的1%-5%。
堵塞原因:冷却水循环水在循环过程中,因蒸发、风吹、和渗漏等损失而减少,循环水不断浓缩,杂质浓度不断增大,流经冷却塔与大气接触的过程中又融入了空气中的尘埃及微生物等杂质。
由于该系统中水的杂质浓度,有溶解氧和微生物等各种营养物质,菌、藻容易繁殖,这是系统堵塞的原因之一;其二,循环冷却水中最主要的结构形式是碳酸钙。
从式:Ca2++2HCO3-⇋CaCO3↓+CO2+H2O 中反映了Ca2+与HCO3-离子形成CaCO3沉淀平衡的反应过程。
循环水预膜方案
循环水预膜方案在敞开式循环冷却水系统里,循环冷却水长时间地反复使用,并在冷却塔与空气充分接触,进行物质和热量的传递。
使空气中的氧能较好地溶在水中,直到水中的氧接近平恒溶解度。
循环水经过换热设备,由于吸收热量,温度升高,降低了氧的溶解度。
使水中的溶解氧在局部地区达到饱和,造成溶解氧的去极化作用而使设备腐蚀。
经过凉水塔的循环水与含二氧化碳较低的空气接触,水中的CO2被空气抽提而逸入空气中,使水中的重碳酸盐类几乎全部转变为碳酸盐类,使生成碳酸盐垢的趋势增强。
随着浓缩倍数的提高,水中溶解固体及杂质将不断浓缩积聚,改变了水的PH、浊度、硬度、碱度等,使循环水的腐蚀性与结垢性并存,且日趋严重.循环水中含盐类和杂质较高,空气中的灰沙土里,还有大量的微生物和它的孢子,而且循环水的温度(32~420C),冷却塔内的光照,充足的氧和养份均有利于菌藻滋生,使微生物及粘泥增加,由于循环水排污比率很小,所以使粘泥和悬浮物大量浓缩,容易在换热器上形成沉积,造成危害.污垢附着在设备上,既增加结垢,又加剧腐蚀,危害很大。
河南龙宇煤化工有限公司50万吨甲醇系统停车检修,由于系统检修时可能存在诸如焊条渣等杂物,设备表面存在大量的粘泥、杂质等,正常运行之前,必须将其除去,这样才能给预膜造就一个良好而光洁的金属表面。
一、循环冷却水系统水量平衡参数:该循环水系统的进水温度为320C,回水温度为420C,进出口温差为△T=100C。
根据热力学及物料平衡原理,系统水量平衡参数如下:参数数据循环水量(Q) m3/h 42000排污水量(B) m3/h 500蒸发水量(E) m3/h 600风吹及泄漏损失水量(L)m3/h 100补充水量(M) m3/h 1200系统贮水量(V) m3 16000浓缩倍数(N) 1.5--2.5循环率(A) % 96。
9二、系统补充水水质全分析见下表:序号分析项目单位结果序号分析项目单位结果1 PH值 7。
69 10 Mg2+ mg/L 98.452 浊度 NTU 4.2 11 Cl- mg/L 235.383 电导率 us/cm 5640 12 Si02 mg/L 4.354 酚酞碱度 mmol/L 0 13 总溶固 mg/L 25565 总碱度 mmol/L 3.61 14 总铁 mg/L 0.836 总硬度 mmol/L 10.84 15 总磷 mg/L 0.047 Ca2+ mg/L 284。
敞开循环式冷却水系统
目前国内热交换器主要有两种形式:管式 和板式。管式又包含折流板和折流杆两种型 式。 板式热交换器优点是传热系数高,结构紧 凑检修场地小。缺点是在运行中一旦结垢, 易堵塞无法清洗,检修工作量较大。管壳式 热交换器运行可靠,但造价高,占地面积大
折流板热交换器
折流杆换热器的核心部分是由一系列焊
折流杆管壳时换热器的优点
闭冷器的作用
是使用开式循环水(海水)冷却吸热后温度上升的闭冷 水。热交换器的壳侧介质是闭式冷却水(壳侧设计最高 水温48℃),管侧介质是开式循环冷却水(管侧设计 最高水温41℃)。为防止水质较差的循环水渗漏进水质 好的闭冷水,设计时保持闭冷水压大于循环水压。热交 换器进、出口均设蝶阀。闭式冷却水热交换器能满足机 组从启动到最大出力时各种负荷下运行的冷却水要求, 并留有一定的裕量。换热面积按最高计算冷却水温计算 确定。
循环冷却水系统分类
直流式冷却水系统
• 在直流式冷却水系统中冷却水只通过设备一 次,用过后直接排走,该系统用水量大。 • 一般在水源充足及水一次通过不易引起结垢 的地方采用。该系统不需要冷却塔处理,故 投资少,操作简单,但是占据了大量水资源, 不符合经济可持续发展战略的要求。
凝汽器
循环水泵
河流
密闭循环式冷却水系统
水锤
• 由于流体具有动能和一定程度的压缩性,加 上管壁光滑,后续的水流在惯性的作用下水 力迅速达到最大,因此极短的时间内,流量 的巨大变化将引起对管道的冲击。压力冲击 将使管壁受力而产生噪音,犹如锤子敲击管 道一样,称之为水锤效应。
水锤
• 由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作 压强的几十倍甚至于数百倍。这种大幅度压 强波动,对管道系统有很大的破坏作用。为 防止水锤需正确设计管道系统,防止流速过 高,一般设计管子流速应小于3m/s,并需控 制阀开闭速度。
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(公司名称)水质稳定技术方案XXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司2011年2月29日目录一、概述-------------------------------------------2二、循环冷却水结垢原因及对策--------------------4三、循环冷却水腐蚀原因及对策--------------------6四、循环冷却水细菌、藻类产生原因及对策--------7五、循环水工况及水质资料---------------------------8六、水质稳定状况分析及处理思路---------------------9七、药剂性能试验----------------------------------11八、循环水系统日常加药控制------------------------15九、循环水系统日常指标控制------------------------18十、售后服务项目----------------------------------21 附一:近三年销售业绩表----------------------------22 附二:资质证明文件--------------------------------25一、概述:循环冷却水系统分为间接冷却水和直接冷却水系统,间接循环水系统进入换热设备后,冷却水不被冷却介质污染,仅水温升高,回到冷却塔降温,进入凉水池,再由水泵送到所需冷却的设备,循环使用;直接循环水系统和被冷却物质直接接触,温度高,悬浮物质含量大,必须经絮凝沉淀等处理才能再循环利用。
循环水系统长期稳态运行是保证贵公司生产的必备条件,循环冷却水系统运行过程中—般都存在腐蚀、结垢、微生物滋生的问题,这些问题的存在短期内会降低设备的换热效率,使能耗上升,增加维修频率和费用;长期的累加效应更可能导致设备的渗漏、堵塞,甚至停产,影响水系统的正常运行。
我厂近年来一直在为国内许多电厂、钢厂、化工和石化等的循环冷却水系统提供水处理药剂及现场应用技术服务。
由于多年的实际应用、化验分析及跟踪服务,使我们对贵单位的水质变化规律有了更多的了解,并积累大量的水质分析数据。
二、循环冷却水结垢原因及对策1、水垢产生的原因水中溶解有各种盐类,如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐如Ca(HC03)2最不稳定,受热容易分解生成碳酸钙;循环水系统—般在偏碱性的条件下运行,Ca(HC03)2也易生成CaC03,其反应机理如下:如果水中存在磷酸盐时,磷酸根也将与钙离子反应生成磷酸钙。
生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶盐,它们的溶解度很小,这些微溶盐在水中很容易达到过饱和状态而结晶析出,形成水垢沉积于换热器的传热面上。
由于这些水垢晶型致密、质地坚硬,导热差,影响换热器的传热效率。
2、阻垢对策在循环冷却水系统中投加阻垢分散剂,利用阻垢分散剂的晶格畸变作用、增加成垢化合物的溶解度和静电斥力作用,使成垢离子稳定在水中,少量微生物粘泥等杂质可分散成微粒悬浮于水中,随着水流流动而不沉积在换热器表面上,从而减少污垢对传热的影响,同时部分悬浮物还可随排污水排出循环水系统或通过旁滤器过滤掉。
三、循环冷却水腐蚀原因及对策1、腐蚀产生的原因循环水系统在运行过程中,由于溶解氧、促进腐蚀性粒子的存在,以及微生物的繁殖,均会对系统金属产生腐蚀。
2、防腐蚀对策循环冷却水处理—般采用磷(膦)酸盐和锌盐复配作为缓蚀剂,在碳钢表面形成—层沉积膜,减缓碳钢在水中的腐蚀。
唑类是一种有效的铜和铜合金的缓蚀剂,它吸附在金属表面,抑制金属的腐蚀;并能螯合水中的铜离子,防止铜离子在碳钢材质上析出,造成点蚀,唑类缓蚀剂对其他金属也有缓蚀作用。
四、循环冷却水细菌、藻类产生原因及对策1、细菌、藻类产生的原因在敞开式循环冷却水系统中,冷却水的水温通常被设计在32~42℃之间,这—温度范围特别有利于某些微生物的生长:冷却水在冷却塔内的喷淋曝气过程中溶入了大量的氧气,为好氧性微生物生长提供了必要条件:冷却塔则暴露在阳光下,藻类进行光合作用需要阳光,因此藻类会大量繁殖。
冷却水中微生物的大量存在,会引起金属的腐蚀、微生物粘泥的增多,影响换热效率,严重时使系统出现故障。
2、控制微生物的对策在循环冷却水系统中一般将氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂交替使用,防止微生物产生抗药性。
氧化性杀菌剂用量低,杀菌快,日常以氧化性杀菌剂为主,非氧化性杀菌剂定期使用;非氧化性杀菌剂—般都是表面活性剂,除具有杀菌作用,还可剥离在设备表面已形成的少量微生物粘泥五、循环水工况及水质资料1、循环水工况系统名称循环水量(m3/d)保有水量(m3)系统材质备注2、水质资料序号项目单位数值1 Ca2+毫克/升96.812 Mg2+毫克/升37.233 Cl-毫克/升 5.394 全硬度毫克/升134.045 甲基橙碱度毫克/升404.686 pH 值---- 8.347 电导率μs/cm 388.03六、水质稳定状况分析及处理思路1.判断依据根据水质分析结果,分别对其朗格利尔(Langlier)饱和指数和雷兹纳(Ryzner)稳定指数判定:(1)(Langlier)饱和指数(L·S·I)饱和指数ISI为系统补充水实测pH值与碳酸钙饱和时PHs之差值,即 LSI=PH-PHs pHs=(9.3+A+B)-(C+D)(2)(Ryzner)稳定指数(R·S·I)PHs=(9.3+A+B)-(C+D) RSI=2PHs-PH2.软件分析结果ISI > 0 结垢RSI=7.0-7.5 轻微腐蚀ISI =0 稳定RSI=6.0-7.0 水质较稳定ISI < 0 腐蚀RSI=5.0-7.0 轻度结垢RSI=7.5-9.0 严重腐蚀RSI < 3.7 严重结垢图1循环水在不同浓缩倍数下水质稳定情况分析RSI极限值3.浓缩倍数的确定在不加酸状态下运行,浓缩倍数为2.0时RSI为3.9已接近阻垢分散剂有效作用的极限。
因此,根据软件分析结果及现场经验建议控制循环水的浓缩倍数在小于2.0范围内。
鉴于以上因素,为保障贵公司循环水系统的安全、稳定运行,建议对循环水进行如下处理:采用我公司生产的XXXX缓蚀阻垢剂对循环水进行水质稳定蚀处理;采用XXXXX非氧化性杀菌剂和XXXXX氧化性杀菌剂进行交替杀菌灭藻处理。
七、药剂性能试验(一)、阻垢缓蚀性能试验1、阻垢试验(1)实验条件:执行标准:GB/T16632-1996试验用水:配制水实验条件:温度为70±1℃自然PH 蒸发浓缩至2倍试验时间:10小时(2)试验方法试验采用碳酸钙静态沉淀法,将不同浓度药剂投入配制水中按上述条件运行,测定钙离子浓度后按下式计算其阻垢率。
阻垢率(%)=(C-B)/(A-B)×100%式中:A-试前配水中Ca2+浓度;(mg/L)B-试后空白Ca2+浓度;(mg/L)C-试后加药Ca2+浓度;(mg/L)(3)试验结果投药量一、XXXXX 二、XXXXX 三、XXXXX阻垢率%阻垢率%阻垢率%10mg/L 77.93 75.33 87.5620mg/L 84.56 81.02 96.2330mg/L 87.69 88.69 98.562、缓蚀试验在温度50℃条件下将配制水保温72小时。
试验金属材质A3钢标准试片、304不锈钢试片。
(1)试验仪器RCC-I型旋转腐蚀挂片试验仪(2)试验条件试验水质:配制水转速:线速度0.65m/s水温:50±1℃时间:72小时(3)不同药剂缓蚀性能药剂项目空白XXX XXXX XXXXX 腐蚀速率mm/a 0.0439(SS)0.0045 0.0040 0.00490.219(CS)0.0269 0.0201 0.0389 缓蚀率%SS 90.63 90.86 88.81CS 87.84 90.82 82.22 药剂浓度mg/L 0 30 30 30 (4)XXXXX在不同使用浓度下的缓蚀性能JZ-H309mg/L0 10 15 20 25 30腐蚀速mm/a 0.03878(SS)0.00991 0.00647 0.00397 0.00373 0.003700.2219(CS)0.0442 0.0348 0.0214 0.0196 0.01933、试验配方的确定及试验结果结论:根据以上试验,药剂XXXXXX缓蚀阻垢剂加药量20mg/L,可以满足循环水系统浓缩倍率2.75时使用。
阻垢率98.56%;SS缓蚀率90.88%;CS缓蚀率90.35%腐蚀速度(碳钢≤0.075mm/a)均好于国家标准。
(二)、杀菌实验及实验结果1、试验目的:细菌和藻类在被杀菌灭藻过程中,幸存者逐渐对一种药剂不敏感,即产生抗药性,为防止细菌产生抗药性,必须交替投加不同性能杀菌灭藻剂,根据我厂多年的水处理经验和对现场循环水的熟识了解,我们选用一种为氧化型,另一种为非氧化型的杀菌灭藻剂。
并进行了最佳浓度筛选的杀菌实验。
2、实验方法:把含菌量的富集水样200ml倒入500ml已灭菌的三角瓶中并塞上脱脂棉,取样分析化验异样菌数,然后加入一定量的杀菌灭藻剂混合,置于细菌培养箱中,加药后化验细菌结果如下表:3、试验结果:取样处微生物加药前微生物个数加药后微生物降低率%经过4小时经过3周集水池细菌 1.6×10697.4 82 真菌 2.2×10392.8 91.6 异氧菌 4.8×10599.3 97.2藻类 4.2×10398.8 92.3备注集水池取样温度37℃, 投加100mg/L4、实验结论:由以上实验结论可以看出,我们选择的杀菌剂杀生效果较好,为了防止杀菌剂与缓蚀剂的冲突反应,因此我们在选择杀菌剂时不仅要考虑杀菌剂有较好的杀菌效果,而且还必须考虑其与缓蚀阻垢剂无相互影响,为此我们建议现场使用氧化型和非氧化型两种杀菌剂交替使用,冲击式投加,以保证现场的杀菌效果。
八、循环水系统日常加药控制(一)阻垢缓蚀剂的投加加药方式以连续性加药为最佳,一般加在泵的吸入口附近。
根据每天分析结果调整加药量,使循环水中的药剂浓度始终保持在控制指标范围内。
如果不能连续加药最好采取分批次投加方法,避开大量排污时加药,减少药剂的损失。
1、基础投加量新系统投入运行或检修后系统的重新启动,应按基础投加量进行加药。
基础投加量G基础(kg)=1.3·V×CG基础—基础投加量,kg;V—系统保有水量,m3;C—加入药剂浓度,mg·L-1;(30mg·L-1 按补充水量计)基础投加后,补水时不再加药,每天分析循环水中药剂浓度变化,当控制指标进入正常范围时,补水开始正常加入水处理剂。