第九章水循环冷却
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第九章水循环冷却
三、腐蚀 1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀
(1)析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀 (3)浓差腐蚀 3.微生物腐蚀
第九章水循环冷却
2.基本概念
腐蚀率 ⑴概念 (2) ⑶点蚀参数
测量 ：失 方重 法 C L法 8.7P 60 F P t
点蚀时，腐蚀可用点蚀参数反应。点蚀系数越大，对金属危害越
大。
0<Pq<Pq＂
第九章水循环冷却
2.湿度
（1）绝对湿度
绝对湿度——每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称 为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和 湿空气温度T时的密度。(ρq)
（2）相对湿度
φ=ρq/ρq＂= Pq/ Pq＂
第九章水循环冷却
（3）含湿量 在含有1 kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽
第九章水循环冷却
冷却塔的组成部分
（1）配水系统
（2）淋水填料
（3）风机
（4）风筒
（5）空气分配装置 （6）除水器
（7）集水池
（8）塔体
第九章水循环冷却
（1）配水系统 均匀分配热水，如下图
第九章水循环冷却
（2）淋水填料 是冷却塔的关键部分。要有大的比表面积，使水与空气有大的 接触面积，阻力小
点 滴 式 淋 水 填 料
优点是；构造简单； 设备投资少；运行 维护方便。 缺点是：占地面积 大；冷却效率低； 冷却效果不稳定， 易受风速和风向的 影响，水被吹散的 损失大
第九章水循环冷却
机械通风冷却塔
通风式冷却塔需要消耗电能， 而且维护管理比较复杂。但是 它的冷却效率高，结构紧凑， 占地面积小，适用范围广 。
冷却塔水系统
Csh一般采用1.05KJ/(kg·℃)
第九章水循环冷却
5 湿空气的焓i
湿空气的焓等于１Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含热量之和。
i＝ig＋x·ig 以０℃的水的热量为零： 水蒸汽的焓以两部分组成：
焓是相对的
a. 汽化热
r0 =2500kJ／kg
b. 1kg干空气由０℃升至θ℃所需的热量。
第九章水循环冷却
第九章 水的循环冷却
第九章水循环冷却
第九章 水的循环冷却
• 第一节 • 第二节
• 第三节
• 第四节
水的冷却原理 冷却构筑物类型、工艺构造及特点 循环冷却水基础 冷却水系统的综合处理
第九章水循环冷却
第一节 水的冷却原理
一 水冷却的基础知识 1.湿空气的性质
（1）湿空气的压力 P=Pg+Pq P=RT×10-3 Pg=gRg×10-3 Pq= gRqT×10-3
一 冷却构筑物类型及构造组成
1. 水面冷却池 （1）水面面积有限的水体 （2）水面面积很大的水体
2. 喷水池 3. 冷却塔
湿式 干式
第九章水循环冷却
1. 水面冷却池
第ห้องสมุดไป่ตู้章水循环冷却
2. 喷水冷却池
第九章水循环冷却
3.湿式冷却塔
第九章水循环冷却
冷却塔
第九章水循环冷却
自然通风冷却塔
自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的， 水流运动形式有喷淋、溅滴等多种 .主要有进水管、出 水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。
第九章水循环冷却
第三节 循环冷却水基础
1.循环冷却水使用过程中，主要产生三方面不利影响， 即结垢，污垢，腐蚀。
一、结垢 1.循环冷却水蒸发浓缩作用 2.循环冷却水CO2的散失 3.水温变化 4.化学反应产生的难溶物质 5.水质污染
第九章水循环冷却
二、污垢 1. 微生物及其分泌物 2. 腐蚀产物
(1)析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀 (3)浓差腐蚀 3.空气中的杂质进入水中
Pg、Pq—干空气和水蒸汽在其本身分压下的密度，Kg/m3。 Rg—干空气的气体常数，Rg=287.145J/（Kg·K ）。 Rq——水蒸气的气体常数，Rq=461.53J/Kg·K
第九章水循环冷却
（2）饱和水蒸气分压力 当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水 蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽压 （Pq＂ ）。 湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。
第九章水循环冷却
（3）通风及空气分配装置 均匀分配空气
风机
第九章水循环冷却
（4）其他装置
百叶窗
第九章水循环冷却
收 水 器
第九章水循环冷却
风筒 形成风的自然对流流线形，小阻力，有一定的高度。
集水池 集水、排污、补水
塔体 支撑作用。
第九章水循环冷却
二 冷却构筑物的选择
冷却构筑物的选择应考虑工厂对冷却水的要求， 结合当地气象条件、地形特点、补充水的水质及价 格、建材等因素通过技术比较选择。
6 湿球温度τ和水的冷却理论极限
干、湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温 度计测得的气温。 测定湿球温度时：１）纱布必须完全包住水银球
２）风速３—５m/s 以上。
湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温 度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。
第九章水循环冷却
第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点
第九章水循环冷却
抽风式机械通风横流钢制冷却塔
第九章水循环冷却
逆流式机械通风冷却塔
在塔内空气和水通过填料时的流动 方（向1）是相逆的：热水从上向下淋洒， 而空气从下向上流动。冷却效果比 较好，横断面积相对较小，其缺点 是配水不够均匀，而且塔体高度较 大。
第九章水循环冷却
机 械 通 风 逆 流 冷 却 塔
5.0-6.0轻微腐蚀 IR= 6.0-7.0基本稳定
7.0-7.5显著腐蚀
7.5-9.0严重腐蚀
第九章水循环冷却
第四节 冷却水系统的综合处理
1.防垢处理 2.防腐蚀处理 3.微生物控制
第九章水循环冷却
1.防垢处理
方法： 1.用排污法减小污垢浓缩倍数 2.降低补充水碳酸盐浓度 3.提高循环水中允许的极限碳酸盐浓度 4.加入CO2
(4)缓蚀率
污垢热阻
热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增
加的量称为污垢热阻。
第九章水循环冷却
3.循环冷却水结垢和腐蚀的判别
1.极限碳酸盐硬度法 2.饱和指数法
IL=pH0-pHS
IL=0 稳定 IL>0 结垢倾向 IL<0 腐蚀倾向
3.稳定指数法 IR=2pHS -pH0
4.0-5.0严重腐蚀
的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，单位为
kg/kg(干空气)。 3 湿空气的密度ρ 4 湿空气的比热（Csh）
使总质量为（１＋x）kg的湿空气（包括１kg干空气和x kg 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+Cqx Csh=1.00+1.84x
三、腐蚀 1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀
(1)析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀 (3)浓差腐蚀 3.微生物腐蚀
第九章水循环冷却
2.基本概念
腐蚀率 ⑴概念 (2) ⑶点蚀参数
测量 ：失 方重 法 C L法 8.7P 60 F P t
点蚀时，腐蚀可用点蚀参数反应。点蚀系数越大，对金属危害越
大。
0<Pq<Pq＂
第九章水循环冷却
2.湿度
（1）绝对湿度
绝对湿度——每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称 为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和 湿空气温度T时的密度。(ρq)
（2）相对湿度
φ=ρq/ρq＂= Pq/ Pq＂
第九章水循环冷却
（3）含湿量 在含有1 kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽
第九章水循环冷却
冷却塔的组成部分
（1）配水系统
（2）淋水填料
（3）风机
（4）风筒
（5）空气分配装置 （6）除水器
（7）集水池
（8）塔体
第九章水循环冷却
（1）配水系统 均匀分配热水，如下图
第九章水循环冷却
（2）淋水填料 是冷却塔的关键部分。要有大的比表面积，使水与空气有大的 接触面积，阻力小
点 滴 式 淋 水 填 料
优点是；构造简单； 设备投资少；运行 维护方便。 缺点是：占地面积 大；冷却效率低； 冷却效果不稳定， 易受风速和风向的 影响，水被吹散的 损失大
第九章水循环冷却
机械通风冷却塔
通风式冷却塔需要消耗电能， 而且维护管理比较复杂。但是 它的冷却效率高，结构紧凑， 占地面积小，适用范围广 。
冷却塔水系统
Csh一般采用1.05KJ/(kg·℃)
第九章水循环冷却
5 湿空气的焓i
湿空气的焓等于１Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含热量之和。
i＝ig＋x·ig 以０℃的水的热量为零： 水蒸汽的焓以两部分组成：
焓是相对的
a. 汽化热
r0 =2500kJ／kg
b. 1kg干空气由０℃升至θ℃所需的热量。
第九章水循环冷却
第九章 水的循环冷却
第九章水循环冷却
第九章 水的循环冷却
• 第一节 • 第二节
• 第三节
• 第四节
水的冷却原理 冷却构筑物类型、工艺构造及特点 循环冷却水基础 冷却水系统的综合处理
第九章水循环冷却
第一节 水的冷却原理
一 水冷却的基础知识 1.湿空气的性质
（1）湿空气的压力 P=Pg+Pq P=RT×10-3 Pg=gRg×10-3 Pq= gRqT×10-3
一 冷却构筑物类型及构造组成
1. 水面冷却池 （1）水面面积有限的水体 （2）水面面积很大的水体
2. 喷水池 3. 冷却塔
湿式 干式
第九章水循环冷却
1. 水面冷却池
第ห้องสมุดไป่ตู้章水循环冷却
2. 喷水冷却池
第九章水循环冷却
3.湿式冷却塔
第九章水循环冷却
冷却塔
第九章水循环冷却
自然通风冷却塔
自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的， 水流运动形式有喷淋、溅滴等多种 .主要有进水管、出 水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。
第九章水循环冷却
第三节 循环冷却水基础
1.循环冷却水使用过程中，主要产生三方面不利影响， 即结垢，污垢，腐蚀。
一、结垢 1.循环冷却水蒸发浓缩作用 2.循环冷却水CO2的散失 3.水温变化 4.化学反应产生的难溶物质 5.水质污染
第九章水循环冷却
二、污垢 1. 微生物及其分泌物 2. 腐蚀产物
(1)析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀 (3)浓差腐蚀 3.空气中的杂质进入水中
Pg、Pq—干空气和水蒸汽在其本身分压下的密度，Kg/m3。 Rg—干空气的气体常数，Rg=287.145J/（Kg·K ）。 Rq——水蒸气的气体常数，Rq=461.53J/Kg·K
第九章水循环冷却
（2）饱和水蒸气分压力 当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水 蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽压 （Pq＂ ）。 湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。
第九章水循环冷却
（3）通风及空气分配装置 均匀分配空气
风机
第九章水循环冷却
（4）其他装置
百叶窗
第九章水循环冷却
收 水 器
第九章水循环冷却
风筒 形成风的自然对流流线形，小阻力，有一定的高度。
集水池 集水、排污、补水
塔体 支撑作用。
第九章水循环冷却
二 冷却构筑物的选择
冷却构筑物的选择应考虑工厂对冷却水的要求， 结合当地气象条件、地形特点、补充水的水质及价 格、建材等因素通过技术比较选择。
6 湿球温度τ和水的冷却理论极限
干、湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温 度计测得的气温。 测定湿球温度时：１）纱布必须完全包住水银球
２）风速３—５m/s 以上。
湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温 度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。
第九章水循环冷却
第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点
第九章水循环冷却
抽风式机械通风横流钢制冷却塔
第九章水循环冷却
逆流式机械通风冷却塔
在塔内空气和水通过填料时的流动 方（向1）是相逆的：热水从上向下淋洒， 而空气从下向上流动。冷却效果比 较好，横断面积相对较小，其缺点 是配水不够均匀，而且塔体高度较 大。
第九章水循环冷却
机 械 通 风 逆 流 冷 却 塔
5.0-6.0轻微腐蚀 IR= 6.0-7.0基本稳定
7.0-7.5显著腐蚀
7.5-9.0严重腐蚀
第九章水循环冷却
第四节 冷却水系统的综合处理
1.防垢处理 2.防腐蚀处理 3.微生物控制
第九章水循环冷却
1.防垢处理
方法： 1.用排污法减小污垢浓缩倍数 2.降低补充水碳酸盐浓度 3.提高循环水中允许的极限碳酸盐浓度 4.加入CO2
(4)缓蚀率
污垢热阻
热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增
加的量称为污垢热阻。
第九章水循环冷却
3.循环冷却水结垢和腐蚀的判别
1.极限碳酸盐硬度法 2.饱和指数法
IL=pH0-pHS
IL=0 稳定 IL>0 结垢倾向 IL<0 腐蚀倾向
3.稳定指数法 IR=2pHS -pH0
4.0-5.0严重腐蚀
的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，单位为
kg/kg(干空气)。 3 湿空气的密度ρ 4 湿空气的比热（Csh）
使总质量为（１＋x）kg的湿空气（包括１kg干空气和x kg 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+Cqx Csh=1.00+1.84x