循环水冷却系统设计与运行

循环水冷却系统的设计与运行
摘要：随着社会经济的发展,我国工业领域中，如水处理行业，其中循环水冷却系统成为不可缺少的部分。

笔者经过对辽宁省能源所工业循环冷却水系统的考察，浅谈循环水冷却系统的设计与运行和调试运行中的体会。

关键词：循环水冷却系统；工程实例；
中图分类号： tl503.91 文献标识码： a 文章编号：
1循环冷却水系统
冷却水换热并经降温，再循环使用的这样的供水模式，我们把它叫做冷却水系统[1-3]。

1.1直流冷却水系统
该系统主要由以下设备组成：水泵和管道和冷却设备。

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，水经过换热器而后又被排放出来，这样的系统需要很大的水量。

在水中的各种离子含量基本上维持平衡，虽然该系统所用的设备少，操作也很方便，但是所消耗的水量太大，与当前提倡的节水节能、以及我国的水资源现状及其不相符合。

1.2循环冷却水系统
上面简单介绍了直流冷却水系统，其中冷却设备有封闭式和敞开式之分，因而循环冷却水系统也存在这两种系统模式[3]。

(1) 封闭式循环冷却水系统
该系统用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常用风散
热。

与直流冷却水所不同的是用过后的水可以再次被使用。

该系统需要使用硬度比较低的水质，且冷却水是处在设备之内的循环，不与空气接触，因此，该系统无论在消耗水量还是系统的腐蚀结垢现象，均发生较少。

(2) 敞开式循环冷却水系统
在该系统中，循环使用的水，温度会升高，而后通过冷却塔进行水的冷却，在此过程中，冷却水要不断与暴漏的空气进行接触，水流速度的变化，水的蒸发和空气中杂物的引入，各种无机离子和有机物质的浓缩，这些会加重冷却水系统的腐蚀、结垢、微生物故障，威胁和影响生产设备和装置长周期的安全运行。

为了防止发生这些故障，可以在循环冷却水中投加各种水处理剂，以使循环水水质保持和稳定在一个良好的水平上。

此循环冷却水系统是现在应用范围最广、类型最多的一种冷却系统。

该系统水是在高浓缩下运行，实现了冷却水的高度重复利用。

2.设计案例及运行
2.1 水处理设备简介
辽宁省能源研究所是一家大型的水处理机构，其内设有大型的工业循环冷却水系统，该装置主要元件如图一所示：。

1. 储水槽
2. 阀门
3. 循环磁力泵
4. 玻璃转子流量计
5. 磁水器
6. 电加热元件
7. 模拟换热器
8. 喷头
9. 交流接触器及电子温
度调节仪
图1磁化水实验装置
此装置是由储水槽、循环磁力泵，玻璃转子流量计，磁水器，电加热元件，模拟换热器、交流接触器及电子温度调节仪等组成。

设备在管材上的选择，常采用hdpe管或玻璃纤维增强热固性塑料管，这种材料强度高、重量轻、耐腐蚀、内面光滑比阻小，在安装及使用性能方面都具有相当优越性。

内部装有一个小型的磁化水处理器，该设备可以将普通水转化为磁化水，其阻垢能力比普通水好，该循环水冷却系统省却了冷水池，补水直接进入储水池，使水质不易污染，且水量损失比较少。

系统最低处设置放空排污阀，便于排放污水。

水泵前后管道上均设置了压力表。

为保护主机，其进水管上设置了水流指示器。

该装置智能化控制，操作方便，调节简单。

2．2 系统控制
本设备的开机的顺序是：电源开关、循环磁力泵、玻璃转子流量计、电加热元件、模拟换热器及电子温度调节仪温度、磁水器，停机的顺序则相反。

根据外界环境气候设定调节水泵功率，节能效果更好。

2.3 水质稳定处理效果及调试运行
传统的加药法操作复杂，费用高，技术要求较高，特别要注意药剂对系统材料的腐蚀性。

目前，水处理行业主要以采用这种产品为主。

通过形成高频电磁场产生防垢、除垢、缓蚀、杀菌、灭
藻、防锈等多功能于一体，该系统出现问题时，检修也非常的方便。

系统调试运行前，先将管道进行清洗放空，水泵应先手工盘动，加润滑油，测试绝缘电阻和电路，先点动，再慢慢加长时间，观察各相电流及电机运转有无异样。

系统清洗应该每三天一次，正常运行时也应定期检测水质，适当排污，浓缩倍数控制在10以下。

运行时调试运行中的一个问题是塔水位平衡及系统进气。

喷头和储水槽之间的水位很难平衡，反应出口的水深不够，连通管管径过小，水位自平衡效应差，最好能另设一条管径不小于回水总管的水位平衡管。

进气是个大问题，调试运行时，考虑主机冷却水入口处的水压力，如果系统内进入了大量的空气，则实验无法进行，因此在设置时上设排气闸阀。

磁水泵的合理安装对于运行稳定及降噪很有帮助。

应尽量选择高效节能泵，低转速、立式、单级泵噪音较低，设置地点刚性越大越好，应采用钢混基座，并设置隔震垫、橡胶软接头和弹性支座。

水泵进出水方向最好呈一致。

管道安装不得造成水泵受力。

水泵出口应设微阻缓闭消声止回阀。

阀门的设置应考虑设备器材检修时的需要。

2.4 磁化与化学加药联合水处理效果与效益分析
通过向能源所相关实验人员请教得知：启用该设备将磁化与化学加药联合水处理装置，将之安装在一套循环水量为600t/h的冷却水系统上，在安装本设备前，循环水系统补充水量为15万t/a，排污水量为5万t/a，加药量为7.8t/a，的浓缩倍数为2.5，。

使用此设备后，补充水量为12万t/a，排污水量为3.5万t/a，加药量为
6.5t/a，循环水系统的浓缩倍数为3.5。

每年节水达3万t，减少排污水量为1.5万t，减少药剂用量1.3t，节约成本达10万元，具有很好的经济效益和环境效益[4]。

参考文献：
[1]陈梦筱, 我国水资源现状与管理对策[j]. 经济论坛, 2006, (9): 61-62.
[2]唐受印, 戴友芝, 工业循环冷却水处理[m]. 北京: 化学工业出版社, 2003: 1-13.
[3]龙荷云, 循环冷却水处理[m]. 南京: 江苏科学技术出版社, 1984: 12.。