工业循环水系统设计探讨_陈姣魏素一
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工业给排水
工 业 循 环 水 系 统 设 计 探 讨
陈 姣 魏素一
） （ 广州市番创建筑工程设计有限公司 ， 广州 ５ ４ ９ ５ １ １
分析总结了循环水系统的工艺 流 程、 自动化 摘要 以某化工项目敞开式循 环 水 系 统 设 计 为 例 ， 控制 、 设备与配管布置等关键内容的 设 计 ， 并对国外工程管理公司设计标准与国内规范的整合设计 进行了探讨 ， 对整个循环水系统的设计进行了阐述 。 关键词 循环水系统 循环水站 循环水控制 ０ 引言 某化工项目敞开式循环水系统为间接冷却循环 系统 ， 采用 ４ 台逆流机械通 风 冷 却 塔 ， ４台卧式单级
给水排水 Ｖ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ９ ２ ０ １ ４ ｏ ｌ
自动控制系统的几个关键因素包括温度 、 压力 、 排污 、 补水处理几方面 ： （ ）温度 。 循环水的温度通过循环水回 水 母 管 １
４ ７
当循环水泵采用 变 频 泵 时 ， 可通过变频电机调节循 环水供水压 力 。 如 果 循 环 水 供 水 管 的 压 力 持 续 过 高， 而压 力 调 节 阀 已 达 到 最 大 开度或循 环 水 泵 的 转 速已达到 最 低 状 态 ， 则可以停止一台至几台循环水 泵， 直至压力满足系统要求 。 循环水泵出口还接有一 条增湿塔管 ， 在冷却塔停用时可以使塔内填料保持湿 ， 在此 润 。 由于湿塔线允许的压力不能超过 ０ Ｐ ａ ． ２Ｍ 管线采用减压孔板减压 。 （ ）排 污 。 在 敞 开 式 循 环 冷 却 水 系 统 中 ， 由于 ３ 循环冷却水在循环过程中不断蒸发而浓缩导致水质 恶化 ， 不能达到冷却水水质标准 ， 此时必须不断补充 新鲜水并将盐分 含 量 较 高 的 浓 水 排 放 ， 使水中的含 盐量维持在一定的浓度 ， 以平衡水质 。 循环水的排污通过安装于循环水回水干管上的 电导率仪在线检测和显示 ， 并通过循环水回水干管上 设置的电导率调节阀控制 ， 用以控制循环水的溶解固 体含量 ， 排污管上还设有在线流量计 ， 显示排污量 。 （ ）补水 。 集水池上装有液位计在线检 测 和 显 ４ 示， 并通过控制补 充 水 管 上 设 有 的 液 位 调 节 阀 来 控 制补充水量 ， 从 而 使 集 水 池 保 持 一 定 的 液 位。由 于 集水池的液位对 于 系 统 的 稳 定 运 行 有 很 大 关 系 ， 设 置了 ２ 台液 位 计 ， ２台液位计测量的液位读数偏差 值超过 ２ ０ ０ｍｍ 时需要运行人员到现场检查 。 （ ）水处 理 。 温 度 、 压 力、 液 位、 排污和水处理 ５ （ 分散控 系统均由 Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ） Ｃ Ｓ Ｄ ｙ 制系统控制 ， 水处 理 系 统 由 专 业 的 水 处 理 厂 家 进 行 设计 、 施 工 和 运 行， 根据补充水水质采用加酸、 缓蚀 阻垢剂 、 次氯酸钠等药剂控制循环水浓缩倍率在 根据循环 ４～６ 倍 。 加药 系 统 采 用 Ｄ Ｃ Ｓ 自 动 控 制， 水质自动加药 ， 如果所有的循环水泵停止 ， 那么所有 的加药泵都应该停止 。 循环水 系 统 中 设 置 了 余 氯 分 析 仪 、 Ｔ Ｏ Ｃ 分析 仪、 电导率 仪 、 聚 合 物 分 析 仪、 Ｈ 仪。 旁 滤 装 置 出 ｐ 水管 、 补充水管上还设有手动取样阀 ， 供运行人员进 行水质分析 ， 在线 分 析 仪 表 （ 除ｐ 均设置在 Ｈ 计外） 分析室中 ， 取样管 只 需 接 至 分 析 室 外 ０． ５ ｍ 处。 为 安全起见 ， 设置的 ２ 套 ｐ Ｈ 计均直接设置在循环水 供水母管处 ， 并且装有低流量报警装置 。 ２ 循环水站设计 ２． １ 循环水池容积计算 ４ ８
２ ） 。 格网个数 Ｎ＝Ａ ／ （ ２ ． ２ ＡＳ ＝ × ２ ． ２ × ５ ０ ％＝ ２ ． ４ ２ ｍ
／ 取３ 个， 即每台泵进水口设置 ６． ３ ２． ４ ２＝２． ８ ６个， ９ 一个格网 。 ２． ３ 循环水管道设计要点 大型循环水站的水泵出水管应由应力专业进行 应力分析 ， 计算出 需 使 用 伸 缩 节 的 位 置 及 伸 缩 节 的 各方向上的伸缩量及各管道支架的设置位置和类型 （ ， 使用滑动支架 、 固定支架还是弹簧支架 ） 并计算出 支架在三维方向 上 的 受 力 情 况 ， 以使结构专业跟进 支架的结构设计 。 埋地管道 （ 特别是小口径管道 ） 应考虑管顶在冰 。 冻线以下 （ 循环 水 管 至 少 应 有 一 半 在 冰 冻 线 以 下 ） 根据多年经验 ， 地上敷设的大口径循环水管道 （ 直径 基 本 不 结 冰， 大于 ３ 小 管 道 非 常 容 易 结 冰， ０ ０ ｍｍ） 所以 小 管 道 最 好 采 用 电 伴 热 ，本 工 程 加 药 管 、 取样 管均设置电伴热 。 排污及水处理 ２． ４ 循环水补水 、 本工程的循环 水 补 水 有 两 路 水 源 ， 分别是厂区 的自备工业水厂 和 市 政 自 来 水 水 厂 ， 主要补水水源 为厂区工业水 ， 工业水源中断时由人工切换至市政 生活供水管 。 （ 根据 《 建 筑 给 水 排 水 设 计 规 范》 ０ １ ５— Ｇ Ｂ ５ ０ ， 生活饮用水不得因管道产生虹 ２ ０ ０ ３， ２ ０ ０ ９ 年 版） 、 吸 背压回流而受污染， 为防止循环水的回流污 染， 可以从两方面进行控制 ： （ ）保证补水管道出口与循环水池溢流水 位 之 １ 间的空气间隙大于等于出口管径的 ２． ５倍。 （ ）如果满足不了 （ 中的条件 ， 则应在补充 水 ２ １） 管上装设真空破坏器 。 循环水 的 排 污 采 用 连 续 排 污 的 方 式， 当循环 水回水干管上的电导率仪显 示 电 导 率 超 标 时 控 制 排污 调 节 阀， 使循环水的电导率维持在最佳范 围内。 为防止药剂泄 露 而 污 染 土 壤 ， 取样管线及加药 管线应敷设于管沟内或设置桥架 ， 并应考虑电拌热 ， 须做电拌热的管道由电拌热系统供应商负责电拌热 施工 ２． ５ 冷却塔的自动喷水灭火系统 根据工程管理 公 司 要 求 ， 本工程的冷却塔需设 自动喷水灭火系统 ， 由于国内规范并无此项要求 ， 可 （ 设 计， 按《 冷却塔防火设 计 规 范 》 Ａ ２ １ ４—２ ０ １ １） Ｎ Ｆ Ｐ
给水排水 Ｖ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ９ ２ ０ １ ４ ｏ ｌ
（ 按照 《 工 业 循 环 冷 却 水 处 理 设 计 规 范》 Ｇ Ｂ ） ， 循环冷 却 水 的 系 统 容 积 宜 小 于 小 时 ０ ５ ０—２ ０ ０ ７ ５ ０ ／ ／ ／ 循环 水 量 的 １ ３， １ ３的循环水量为７ ５ ０ ０ ３＝
３ ／ ， 循 双吸离心泵 （ 总循环水量 ７ ｈ， ３ 用 １ 备） ５ ０ ０ｍ
环水温差为 １ ０ ℃。 在设计的过程中主要使用的设计及施工验收规 、 《 （ 给水排 范有 《 泵 站 设 计 规 范》 ２ ６ ５—２ ０ １ ０） Ｇ Ｂ ５ ０ 、 （ 水管道 工 程 施 工 及 验 收 规 范 》 ２ ６ ８—２ ０ ０ ８） Ｇ Ｂ ５ ０ 《 、 （ 火力发 电 厂 水 工 设 计 技 术 规 定 》 Ｚ ５—８ ８） Ｎ Ｄ Ｇ 《 （ 工业 循 环 冷 却 水 处 理 设 计 规 范 》 ０ ５ ０— Ｇ Ｂ ５ ０ ） 、 《 （ 工 业 循 环 水 冷 却 设 计 规 范》 ２ ０ ０ ７ ０ １ ０ ２— Ｇ Ｂ Ｔ ５ ） 等 。 本工程除需满足我国现有规范外 ， 同时还 ２ ０ ０ ３ 需满足该工程管 理 公 司 的 设 计 要 求 ， 两个设计标准 要求不同时 ， 设计基本按两者中较高标准选用 。 １ 循环水系统设计要点 循环水冷却系统主要由冷却塔 、 循环水池 、 循环 水泵 、 旁滤系统 、 加药系统 、 控制仪表系统及管道 、 阀 门等组成 。 循环水与工艺装置区经热交换后温度升高， 然后 分别进入冷却水塔， 在塔内与空气进行热交换后滴入 塔下冷却水池流入集水池， 集水池出水经过双层格栅 进入吸水井， 再经循环水泵加压后送往各装置区 。 部 分循环水回水进入旁滤系统， 以降低循环水的悬浮物 浓度。为减少循环冷却水对管道及设备产生腐蚀 、 结 垢， 系统设置了一套全自动加药设施 。 循环水冷却系 ） 。 统原理及水量平衡如图１所示（ 图中单位为 ｍ／ ｈ
３
Hale Waihona Puke Baidu
图 １ 循环水冷却系统水量平衡
上的温度在线检 测 仪 表 测 量 和 显 示 ， 并通过冷却塔 的变频风机和旁通管 （ 根据需要设置 ） 的温度 调节阀 进行控制 ； 冷却 塔 风 机 的 速 度 应 该 与 循 环 水 的 要 求 和气候条件的变 化 接 近 ， 如果循环水回水干管上测 出的 温 度 偏 高 ， 风 机 加 速， 反 之 则 减 速， 如果循环水 回水温度持续下降 ， 而所有的风机均已停止 ， 则部分 循环水回水将通 过 旁 通 管 直 接 进 入 集 水 池 ， 使循环 水的温度 不 至 于 太 低 ， 此循环水的旁通量由温度调 节阀进行控制 。 冬季或检修时循环水可通过温 度 调 节阀直接排入集水池 。 （ ）压力 。 循环水的供水压力通过循 环 水 供 水 ２ 干管上的压力在线检测仪表测量和显示 。 当 循环水 泵采用定速泵时 ， 可在循环水供水干管处设置装有 压力调节阀的旁 通 管 控 制 循 环 水 供 水 压 力 ， 压力过 高时 ， 部分循环水通过旁通管直接回流至循环 水 池 。
Ｖ＝ Ｖ１ ＋ ＶＰ ＋ Ｖｔ ３ — — 循环水系统容积 ， 式中 Ｖ — ｍ；
（ ） １
３ — — 循环水池容积 ， ； Ｖ１ — ｍ ３ — — 设备 中 的 水 容 积 ， ， 根据设备条件可 Ｖｔ— ｍ ３ ； 知取 ８ ０ｍ ３ — — 管 道 容 积， ，由 管 道 条 件 可 知 为 ＶＰ — ｍ ３ ３ ０ ０ｍ 。
保护高度 ） 吸水井高 － 保 ＋ 吸水井长 × 吸水井宽 × （ ） 护高度 ） × ２ ２ ． ５ ×（ ２ ． ５ － ０ ． ３ ＋ １ ４ × ５ ． ２ ×（ ３ ． ５ － ＝ １ １
３ ） ， ） 即循环水系统 ０ ． ３ ＝５ ４ ４ ． ５＋２ ３ ２ ． ９ ６＝７ ７ ７ ． ４ ６（ ｍ ３ ） ， 小于 容积 Ｖ ＝７ ７ ７ ． ４ ６＋８ ０＋３ ０ ０＝１ １ ５ ７ ． ４ ６（ ｍ ３ ， 符合规范要求 ， 水池容积不需要调整 。 ２ ５ ０ ０ｍ
２． ２ 吸水井格网计算 冷却水池应该在水池与吸水井之间设置 双层格 栅， 一 层 为 主 格 网， 另 一 层 为 检 修 用 格 网， 可采用玻 璃钢和不锈钢制成 。 格栅的轨道应有耐腐蚀 的金属 支撑固定并预埋 在 混 凝 土 里 ； 格栅上方应根据格栅 的重量考虑设置起重装置 ， 可依如下标准 ： 小 型格栅 （ 重量不超过２ 不需要 高度不大于 １． ７ ｍ， ４ｋ ３ ０． ｇ） 设置永久性的起 重 设 备 ， 但设计应考虑方便格栅吊 重量超过 出及清洗 ； 大型格栅（ 高 度 大 于 １． ７ ｍ， ３ ） 应考虑在其垂直上方设置单轨以方便检 ４ｋ ２ ０． ｇ 修， 起重量还应 考 虑 格 栅 与 轨 道 的 摩 擦 力 和 带 水 垃 圾重 ， 为方便清 洗 格 栅 ， 轨 道 还 应 延 伸 出 池 子 边 缘， 使运行人 员 可 以 方 便 地 把 格 栅 吊 到 池 子 旁 边 就 地 清洗 。 ／ ） ： 吸水井格网的计算如下 （ 过 网 流 速 取０ ｓ ． ３ｍ
３ ） ，当按 式 （ （ 计算的系统容积超过规定 １） ２ ５ ０ ０ ｍ 时， 应调 整 水 池 容 积 。 设 计 选 用 ４ 台 处 理 能 力 为 ３ ／ 水 池 有 效 容 积 Ｖ１ ≈Ｖ池 ＋ ｈ 的 冷 却 塔， ２ ０ ０ ０ｍ 循环水池 高 － Ｖ吸 水 井 ＝ 循环水池宽 × 循环水池长 × （
３ ３ ／ ／ ； 计 循环水泵的 流 量 ： Ｑ＝７ ５ ０ ｈ＝２． ｓ ０ｍ ０ ８ ２ｍ
／ ／ 算需 要 的 格 网 面 积 Ａ ＝Ｑ Ｖ ＝２ ． ０ ８ ２ ０ ． ３＝ ２ ） ， （ ， 使用宽 高 Ｂ＝２ ２ ０ Ｈ ＝２ ５ ０ ６ ． ９ ３ｍ ０ ｍｍ ０ ｍｍ 的格网 ， 而有效水深为 ２． 则格网有效过 水 面 积 ２ｍ， （ 其中 ５ ＡＳ ＝ ０ ％ 为 有 效 过 水 面 积 占 总 面 积 的 比）
工 业 循 环 水 系 统 设 计 探 讨
陈 姣 魏素一
） （ 广州市番创建筑工程设计有限公司 ， 广州 ５ ４ ９ ５ １ １
分析总结了循环水系统的工艺 流 程、 自动化 摘要 以某化工项目敞开式循 环 水 系 统 设 计 为 例 ， 控制 、 设备与配管布置等关键内容的 设 计 ， 并对国外工程管理公司设计标准与国内规范的整合设计 进行了探讨 ， 对整个循环水系统的设计进行了阐述 。 关键词 循环水系统 循环水站 循环水控制 ０ 引言 某化工项目敞开式循环水系统为间接冷却循环 系统 ， 采用 ４ 台逆流机械通 风 冷 却 塔 ， ４台卧式单级
给水排水 Ｖ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ９ ２ ０ １ ４ ｏ ｌ
自动控制系统的几个关键因素包括温度 、 压力 、 排污 、 补水处理几方面 ： （ ）温度 。 循环水的温度通过循环水回 水 母 管 １
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当循环水泵采用 变 频 泵 时 ， 可通过变频电机调节循 环水供水压 力 。 如 果 循 环 水 供 水 管 的 压 力 持 续 过 高， 而压 力 调 节 阀 已 达 到 最 大 开度或循 环 水 泵 的 转 速已达到 最 低 状 态 ， 则可以停止一台至几台循环水 泵， 直至压力满足系统要求 。 循环水泵出口还接有一 条增湿塔管 ， 在冷却塔停用时可以使塔内填料保持湿 ， 在此 润 。 由于湿塔线允许的压力不能超过 ０ Ｐ ａ ． ２Ｍ 管线采用减压孔板减压 。 （ ）排 污 。 在 敞 开 式 循 环 冷 却 水 系 统 中 ， 由于 ３ 循环冷却水在循环过程中不断蒸发而浓缩导致水质 恶化 ， 不能达到冷却水水质标准 ， 此时必须不断补充 新鲜水并将盐分 含 量 较 高 的 浓 水 排 放 ， 使水中的含 盐量维持在一定的浓度 ， 以平衡水质 。 循环水的排污通过安装于循环水回水干管上的 电导率仪在线检测和显示 ， 并通过循环水回水干管上 设置的电导率调节阀控制 ， 用以控制循环水的溶解固 体含量 ， 排污管上还设有在线流量计 ， 显示排污量 。 （ ）补水 。 集水池上装有液位计在线检 测 和 显 ４ 示， 并通过控制补 充 水 管 上 设 有 的 液 位 调 节 阀 来 控 制补充水量 ， 从 而 使 集 水 池 保 持 一 定 的 液 位。由 于 集水池的液位对 于 系 统 的 稳 定 运 行 有 很 大 关 系 ， 设 置了 ２ 台液 位 计 ， ２台液位计测量的液位读数偏差 值超过 ２ ０ ０ｍｍ 时需要运行人员到现场检查 。 （ ）水处 理 。 温 度 、 压 力、 液 位、 排污和水处理 ５ （ 分散控 系统均由 Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ） Ｃ Ｓ Ｄ ｙ 制系统控制 ， 水处 理 系 统 由 专 业 的 水 处 理 厂 家 进 行 设计 、 施 工 和 运 行， 根据补充水水质采用加酸、 缓蚀 阻垢剂 、 次氯酸钠等药剂控制循环水浓缩倍率在 根据循环 ４～６ 倍 。 加药 系 统 采 用 Ｄ Ｃ Ｓ 自 动 控 制， 水质自动加药 ， 如果所有的循环水泵停止 ， 那么所有 的加药泵都应该停止 。 循环水 系 统 中 设 置 了 余 氯 分 析 仪 、 Ｔ Ｏ Ｃ 分析 仪、 电导率 仪 、 聚 合 物 分 析 仪、 Ｈ 仪。 旁 滤 装 置 出 ｐ 水管 、 补充水管上还设有手动取样阀 ， 供运行人员进 行水质分析 ， 在线 分 析 仪 表 （ 除ｐ 均设置在 Ｈ 计外） 分析室中 ， 取样管 只 需 接 至 分 析 室 外 ０． ５ ｍ 处。 为 安全起见 ， 设置的 ２ 套 ｐ Ｈ 计均直接设置在循环水 供水母管处 ， 并且装有低流量报警装置 。 ２ 循环水站设计 ２． １ 循环水池容积计算 ４ ８
２ ） 。 格网个数 Ｎ＝Ａ ／ （ ２ ． ２ ＡＳ ＝ × ２ ． ２ × ５ ０ ％＝ ２ ． ４ ２ ｍ
／ 取３ 个， 即每台泵进水口设置 ６． ３ ２． ４ ２＝２． ８ ６个， ９ 一个格网 。 ２． ３ 循环水管道设计要点 大型循环水站的水泵出水管应由应力专业进行 应力分析 ， 计算出 需 使 用 伸 缩 节 的 位 置 及 伸 缩 节 的 各方向上的伸缩量及各管道支架的设置位置和类型 （ ， 使用滑动支架 、 固定支架还是弹簧支架 ） 并计算出 支架在三维方向 上 的 受 力 情 况 ， 以使结构专业跟进 支架的结构设计 。 埋地管道 （ 特别是小口径管道 ） 应考虑管顶在冰 。 冻线以下 （ 循环 水 管 至 少 应 有 一 半 在 冰 冻 线 以 下 ） 根据多年经验 ， 地上敷设的大口径循环水管道 （ 直径 基 本 不 结 冰， 大于 ３ 小 管 道 非 常 容 易 结 冰， ０ ０ ｍｍ） 所以 小 管 道 最 好 采 用 电 伴 热 ，本 工 程 加 药 管 、 取样 管均设置电伴热 。 排污及水处理 ２． ４ 循环水补水 、 本工程的循环 水 补 水 有 两 路 水 源 ， 分别是厂区 的自备工业水厂 和 市 政 自 来 水 水 厂 ， 主要补水水源 为厂区工业水 ， 工业水源中断时由人工切换至市政 生活供水管 。 （ 根据 《 建 筑 给 水 排 水 设 计 规 范》 ０ １ ５— Ｇ Ｂ ５ ０ ， 生活饮用水不得因管道产生虹 ２ ０ ０ ３， ２ ０ ０ ９ 年 版） 、 吸 背压回流而受污染， 为防止循环水的回流污 染， 可以从两方面进行控制 ： （ ）保证补水管道出口与循环水池溢流水 位 之 １ 间的空气间隙大于等于出口管径的 ２． ５倍。 （ ）如果满足不了 （ 中的条件 ， 则应在补充 水 ２ １） 管上装设真空破坏器 。 循环水 的 排 污 采 用 连 续 排 污 的 方 式， 当循环 水回水干管上的电导率仪显 示 电 导 率 超 标 时 控 制 排污 调 节 阀， 使循环水的电导率维持在最佳范 围内。 为防止药剂泄 露 而 污 染 土 壤 ， 取样管线及加药 管线应敷设于管沟内或设置桥架 ， 并应考虑电拌热 ， 须做电拌热的管道由电拌热系统供应商负责电拌热 施工 ２． ５ 冷却塔的自动喷水灭火系统 根据工程管理 公 司 要 求 ， 本工程的冷却塔需设 自动喷水灭火系统 ， 由于国内规范并无此项要求 ， 可 （ 设 计， 按《 冷却塔防火设 计 规 范 》 Ａ ２ １ ４—２ ０ １ １） Ｎ Ｆ Ｐ
给水排水 Ｖ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ９ ２ ０ １ ４ ｏ ｌ
（ 按照 《 工 业 循 环 冷 却 水 处 理 设 计 规 范》 Ｇ Ｂ ） ， 循环冷 却 水 的 系 统 容 积 宜 小 于 小 时 ０ ５ ０—２ ０ ０ ７ ５ ０ ／ ／ ／ 循环 水 量 的 １ ３， １ ３的循环水量为７ ５ ０ ０ ３＝
３ ／ ， 循 双吸离心泵 （ 总循环水量 ７ ｈ， ３ 用 １ 备） ５ ０ ０ｍ
环水温差为 １ ０ ℃。 在设计的过程中主要使用的设计及施工验收规 、 《 （ 给水排 范有 《 泵 站 设 计 规 范》 ２ ６ ５—２ ０ １ ０） Ｇ Ｂ ５ ０ 、 （ 水管道 工 程 施 工 及 验 收 规 范 》 ２ ６ ８—２ ０ ０ ８） Ｇ Ｂ ５ ０ 《 、 （ 火力发 电 厂 水 工 设 计 技 术 规 定 》 Ｚ ５—８ ８） Ｎ Ｄ Ｇ 《 （ 工业 循 环 冷 却 水 处 理 设 计 规 范 》 ０ ５ ０— Ｇ Ｂ ５ ０ ） 、 《 （ 工 业 循 环 水 冷 却 设 计 规 范》 ２ ０ ０ ７ ０ １ ０ ２— Ｇ Ｂ Ｔ ５ ） 等 。 本工程除需满足我国现有规范外 ， 同时还 ２ ０ ０ ３ 需满足该工程管 理 公 司 的 设 计 要 求 ， 两个设计标准 要求不同时 ， 设计基本按两者中较高标准选用 。 １ 循环水系统设计要点 循环水冷却系统主要由冷却塔 、 循环水池 、 循环 水泵 、 旁滤系统 、 加药系统 、 控制仪表系统及管道 、 阀 门等组成 。 循环水与工艺装置区经热交换后温度升高， 然后 分别进入冷却水塔， 在塔内与空气进行热交换后滴入 塔下冷却水池流入集水池， 集水池出水经过双层格栅 进入吸水井， 再经循环水泵加压后送往各装置区 。 部 分循环水回水进入旁滤系统， 以降低循环水的悬浮物 浓度。为减少循环冷却水对管道及设备产生腐蚀 、 结 垢， 系统设置了一套全自动加药设施 。 循环水冷却系 ） 。 统原理及水量平衡如图１所示（ 图中单位为 ｍ／ ｈ
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图 １ 循环水冷却系统水量平衡
上的温度在线检 测 仪 表 测 量 和 显 示 ， 并通过冷却塔 的变频风机和旁通管 （ 根据需要设置 ） 的温度 调节阀 进行控制 ； 冷却 塔 风 机 的 速 度 应 该 与 循 环 水 的 要 求 和气候条件的变 化 接 近 ， 如果循环水回水干管上测 出的 温 度 偏 高 ， 风 机 加 速， 反 之 则 减 速， 如果循环水 回水温度持续下降 ， 而所有的风机均已停止 ， 则部分 循环水回水将通 过 旁 通 管 直 接 进 入 集 水 池 ， 使循环 水的温度 不 至 于 太 低 ， 此循环水的旁通量由温度调 节阀进行控制 。 冬季或检修时循环水可通过温 度 调 节阀直接排入集水池 。 （ ）压力 。 循环水的供水压力通过循 环 水 供 水 ２ 干管上的压力在线检测仪表测量和显示 。 当 循环水 泵采用定速泵时 ， 可在循环水供水干管处设置装有 压力调节阀的旁 通 管 控 制 循 环 水 供 水 压 力 ， 压力过 高时 ， 部分循环水通过旁通管直接回流至循环 水 池 。
Ｖ＝ Ｖ１ ＋ ＶＰ ＋ Ｖｔ ３ — — 循环水系统容积 ， 式中 Ｖ — ｍ；
（ ） １
３ — — 循环水池容积 ， ； Ｖ１ — ｍ ３ — — 设备 中 的 水 容 积 ， ， 根据设备条件可 Ｖｔ— ｍ ３ ； 知取 ８ ０ｍ ３ — — 管 道 容 积， ，由 管 道 条 件 可 知 为 ＶＰ — ｍ ３ ３ ０ ０ｍ 。
保护高度 ） 吸水井高 － 保 ＋ 吸水井长 × 吸水井宽 × （ ） 护高度 ） × ２ ２ ． ５ ×（ ２ ． ５ － ０ ． ３ ＋ １ ４ × ５ ． ２ ×（ ３ ． ５ － ＝ １ １
３ ） ， ） 即循环水系统 ０ ． ３ ＝５ ４ ４ ． ５＋２ ３ ２ ． ９ ６＝７ ７ ７ ． ４ ６（ ｍ ３ ） ， 小于 容积 Ｖ ＝７ ７ ７ ． ４ ６＋８ ０＋３ ０ ０＝１ １ ５ ７ ． ４ ６（ ｍ ３ ， 符合规范要求 ， 水池容积不需要调整 。 ２ ５ ０ ０ｍ
２． ２ 吸水井格网计算 冷却水池应该在水池与吸水井之间设置 双层格 栅， 一 层 为 主 格 网， 另 一 层 为 检 修 用 格 网， 可采用玻 璃钢和不锈钢制成 。 格栅的轨道应有耐腐蚀 的金属 支撑固定并预埋 在 混 凝 土 里 ； 格栅上方应根据格栅 的重量考虑设置起重装置 ， 可依如下标准 ： 小 型格栅 （ 重量不超过２ 不需要 高度不大于 １． ７ ｍ， ４ｋ ３ ０． ｇ） 设置永久性的起 重 设 备 ， 但设计应考虑方便格栅吊 重量超过 出及清洗 ； 大型格栅（ 高 度 大 于 １． ７ ｍ， ３ ） 应考虑在其垂直上方设置单轨以方便检 ４ｋ ２ ０． ｇ 修， 起重量还应 考 虑 格 栅 与 轨 道 的 摩 擦 力 和 带 水 垃 圾重 ， 为方便清 洗 格 栅 ， 轨 道 还 应 延 伸 出 池 子 边 缘， 使运行人 员 可 以 方 便 地 把 格 栅 吊 到 池 子 旁 边 就 地 清洗 。 ／ ） ： 吸水井格网的计算如下 （ 过 网 流 速 取０ ｓ ． ３ｍ
３ ） ，当按 式 （ （ 计算的系统容积超过规定 １） ２ ５ ０ ０ ｍ 时， 应调 整 水 池 容 积 。 设 计 选 用 ４ 台 处 理 能 力 为 ３ ／ 水 池 有 效 容 积 Ｖ１ ≈Ｖ池 ＋ ｈ 的 冷 却 塔， ２ ０ ０ ０ｍ 循环水池 高 － Ｖ吸 水 井 ＝ 循环水池宽 × 循环水池长 × （
３ ３ ／ ／ ； 计 循环水泵的 流 量 ： Ｑ＝７ ５ ０ ｈ＝２． ｓ ０ｍ ０ ８ ２ｍ
／ ／ 算需 要 的 格 网 面 积 Ａ ＝Ｑ Ｖ ＝２ ． ０ ８ ２ ０ ． ３＝ ２ ） ， （ ， 使用宽 高 Ｂ＝２ ２ ０ Ｈ ＝２ ５ ０ ６ ． ９ ３ｍ ０ ｍｍ ０ ｍｍ 的格网 ， 而有效水深为 ２． 则格网有效过 水 面 积 ２ｍ， （ 其中 ５ ＡＳ ＝ ０ ％ 为 有 效 过 水 面 积 占 总 面 积 的 比）