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/r

r （蒸发潜热）二573（千卡/公斤）43 °C

574（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 (HC03)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：C@(叫厂CaC% I 1

•如果水中有磷酸盐时，将会生成磷酸钙,2P04^3Ca2+-Ca3(P04)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。

•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ED

AT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Ca"、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Caso®在25°C时的正常溶解度为2100mg/L,当加入微量的A TMP 后，其水溶液含有6500 nig/L的Caso,仍不产生沉淀。

凝聚与随后的分散作用：对于聚竣酸盐类聚合物阻垢剂，在水溶液中解离生成的阴离子在与CaCOs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。聚竣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CaCOs稳定在水溶液中。Hr