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循环冷却水系统及其水处理概况
来源:技术文章    发布时间:2021-11-22    浏览:141次
     循环冷却水系统原理:冷却水系统分为直流冷却水系统和循环冷却水系统。如果冷水降温生产设备后即排放,此时冷水只用一次,称直流冷却水系统;使升温冷水流过冷却设备使水温回降,用泵送回生产设备再次使用,称循环冷却水系统。循环冷却水系统的冷水的用量大大降低,可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右,因此,循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。
  直流冷却水系统:冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被直接排放掉。它的用水量很大,排出水的温升很小,投资少,操作方便,但是冷却水操作费用大,不符合当前节约用水的要求。
  循环冷却水系统分封闭式和敞开式两种。
  封闭式循环水系统:冷却水不暴露于空气中,水量损失很少,水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。这种系统一般用于发电机、内燃机、或有特殊要求的单台换热设备。
  敞开式循环冷却水:此冷却水在循环过程中要与空气接触,部分水在通过冷却塔时会被蒸发损失掉,因而水中各种矿物质和离子的含量也不断被浓缩。为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一定值上,必须对系统补充一定量的冷却水,称为补水;并排出一定量的浓缩水,称为排污水。
  冷却塔:用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行,根据空气进入塔内的情况分自然通风和机械通风两大类。
  冷却水循环后遇到什么问题? 
  腐蚀:冷却水在循环使用中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循环后易带来的问题之一。
  结垢:水在运行中蒸发(尤其是在冷却塔的环境中),使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。 
  生物污垢:冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子,使系统的污泥增加;冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来,造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。 
  冷却水循环后,冷却水补充水量可大幅度降低,节约了用水,这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决,生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的,那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥,而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题,会威胁和破坏工厂的安全生产;而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大,水泵及相关设备的能耗大幅增加,传热效率降低,从而降低产品品质或生产效率,这一切都可能造成极大的经济损失。
  循环冷却水的化学水处理就是通过在水中投加各种化学水处理药剂而达到解决或缓解沉积物附着、金属设备腐蚀和微生物滋生这三个问题,完整的技术过程应是针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂正确匹配组成水处理配方,并提出工艺控制条件、提供相应的清洗、预膜方案等,其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂等组成配方、确定适宜的工艺控制条件,指导开车,提供技术服务,这是冷却水处理技术的主要内容。
  具体的水处理应用过程中,对于缓蚀、阻垢及杀菌需要作整体考虑,而往往缓蚀及阻垢剂也是复配使用的,有时,是一种水处理药剂兼具缓蚀及阻垢的功能,选择复合缓蚀、阻垢剂及杀菌剂组成配方并制定处理方案时,要全面考虑兼容性,突出“协同效应”,需要考虑以下的一些因素:
  1.是否适用于该冷却水系统运行的pH值范围; 
  2.能否使冷却水的浓缩倍数达到设计要求; 
  3.运行的费用和用户的经济条件,这里不仅要考虑水处理剂的费用,而且还要考虑原水预处理和排污处理的费用以及对工艺生产带来的影响; 
  4.复合水处理剂或其中各组成药剂的供应来源; 
  5.操作管理是否方便; 
  6.当地环保部门的规定和对周围环境的污染; 
  7.工艺生产发生事故时,泄漏的物料对水处理剂作用的干扰; 
  8.水处理剂中的缓蚀剂、阻垢剂和配用的杀生剂的相容性; 
  9.使用的换热设备的结构、材质以及预膜、涂料的处理情况。
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