专题循环水的冷却与处理.docx

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第八章循环水的冷却与处理

§8-1概述

一、循环水冷却的必要性

工业生产过程中往往会产生大量热量，使生产设备或产品的温度上升，必需准时进展冷却，否则影响生产的正常运行、产品的质量和产量。

在工业总用水量中冷却水占一半以上。如一个年产30万吨的合成氨厂，每小时冷却水量达23500吨，每天耗水56400吨，如以每人每年用水30吨计，则可供18800人用一年。

为了节约水资源，国内外普遍实行冷却水循环使用。

二、选用水作为冷却剂的缘由

水具有热容量大、传热效果好、化学稳定性好、常温下呈液态、便于管道输送、使用便利，且具有价格较低、来源广泛等特点，因此，工业生产中常承受水作为冷却介质。

作为冷却介质的水称为冷却水。

三、为什么要处理循环冷却水

冷却水在每次使用后物理性状变化很小，但长期循环使用后，会因水中某些溶解物浓缩或散失，尘土积存，微生物滋生等缘由，造成设备内垢污沉积或金属设备外表腐蚀。

四、循环冷却水处理的定义及措施

为防止循环冷却水回用系统中垢物沉积或设备腐蚀而对冷却水进展处理的过程，称为循环冷却水处理。

循环冷却水处理措施包括：

使升温的冷却水降低到可回用的温度，以保持较好的冷却效果；

调整使循环水水质保持稳定，防止换热设备与管路内微生物滋生、结垢和腐蚀。

五、循环冷却水系统

1、循环冷却水系统分类

直流冷却水系统循环冷却水系统

密闭式循环冷却水系统放开式循环冷却水系统

图8-1直流冷却水系统流程

图8-2密闭式循环冷却水系统流程

图8-3放开式循环冷却水系统流程

风机；2.收水器；3.淋水装置；4.冷却塔集水池；5.水泵；6.换热器

直流式冷却水系

表8-1冷却水系统的特性比较

循环冷却水系统

统

冷却在换热器中与冷却介质进展热交换前方式直接排掉

设备简洁、投资少、

优点

对水质要求不高

耗水量大，运行费用高，不符合节水节能的要求，温度上升后的热水排放对环境产生热污染

缺点

不提倡承受，不符合可持续进展精神，原

封闭式循环冷却水系统水在密闭系统中进展热交换，冷却水升温后不与大气直接接触，而在另一台换热设备中经其他冷却介质换热降温后再回用

方法简洁，维护较简洁，且补充水量极少，有利于水资源的节约

该系统中冷却水不存在蒸发冷却过程，只靠传导散热，冷却效率很低，循环系统基建筑价和能耗高

一般仅应用在热流量较小或有特殊要求的工业生产系统，如空调、

放开式循环冷却水系统

热水经冷却塔或冷却池与空气直接接触被冷却变为冷水，再返回系统循环使用，包括接触传热和蒸发传热2种方式

节约水，与直流冷却水系统相比，补充的颖水一般只是直流水量的1/40左右

因冷却塔的蒸发传热作用，使一局部循环冷却水被空气带走，系统中损失了一局部水，使循环水中溶解固体浓度增加，即为浓缩现象。～会转变水的腐蚀构造性质，可能加重水的结垢或腐蚀倾向。

水与空气接触失去局部CO，使水中

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Ca(HCO)沉积在换热器上；溶解空气中O，使

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水中DO总是处于饱和状态，增加水的腐蚀倾向。

空气中灰尘、微生物、污染气体(SO、HS、

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NH等)或昆虫进入水系统，引起水污染，可能产

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生腐蚀、结垢沉积等问题。、普遍应用

应用 有直流式冷却系统

也逐步改建成为循环式冷却水系统

内燃机、变压器冷却器、核反响堆的关心冷却器等

2、放开式循环冷却水系统

放开式循环冷却水系统是目前应用最广泛，类型最多的一种冷却系统。依据热水与空气接触的不同方式，冷却系统包括冷却池和冷却塔2大类。

冷却池

冷却池是利用自然或人工池塘、水库等构筑物来冷却循环水，这是最早使用的一种冷却系统。它是利用自然蒸发使已吸取热量的水冷却后再循环使用。

其特点是：冷却过程缓慢。效率低，冷热水温差小，且需很大的贮水量和占地面积。冷却池分为：自然冷却池和喷射冷却池。

冷却塔

冷却塔是将生产过程中经热交换升温后的冷却水，通过与空气直接接触，由蒸发、传导方式散热降温，或隔着换热器器壁与空气间接接触的单纯传导方式散热降温的塔型冷却构筑物。冷却塔内装有填料——淋水装置。

开放式

喷水式

点滴式

自然通风 点滴式

风筒式

〔塔式〕

薄膜式

点滴薄膜式点滴式

鼓风式 薄膜式

冷却设备 点滴薄膜式

机械通风 点滴式

抽风式 薄膜式

点滴薄膜式

点滴式混合通风——塔式加鼓风式 薄膜式

点滴薄膜式

冷却塔构造：通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池等局部组成。

①配水系统：作用是将待冷却的热水均匀地分布到冷却塔整个淋水面积上。

②淋水填料：是冷却塔内水、气两相进展传热、传质的效能核心，是影响冷却塔热力性能的主要组件。

其作用是将配水系统溅落下来的热水形成水膜或细小水滴，以增大水和空气接触外表积