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循環冷卻水系統范文1
0 引言
在鋼鐵行業中,為了保證煉鐵、煉鋼、軋鋼各種設備的正常運行,工業循環冷卻水系統中的供水溫度就需有效的控制,其中各種形式冷卻塔是通常采用的冷卻設備之一。通常冷卻塔的冷卻效果主要由氣水比來決定,同等質量流量的熱水用同等質量流量的空氣進行熱交換實現冷卻塔的降溫目的,一般常用電機驅動風機獲取空氣。但隨著鋼鐵行業節能降耗需求的日益突出及環保要求,冷卻塔的技術改造就慢慢凸現出來,如果冷卻塔改用水輪機來驅動,那么水輪機的軸功率與電機功率相同即可實現。水動風機冷卻塔是利用水輪機代替傳統風機電機作為冷卻塔風機的動力源,使風機由電力驅動變為水力驅動,達到節能環保的目的,而水動風機冷卻塔的結構、外形、尺寸、冷卻原理基本都不需改變。
1 水動風機冷卻塔工作原理
通常普遍使用的電機驅動風機冷卻塔原理是:用電動機通過聯軸器、傳動軸、減速器來驅動冷卻塔的風機,風機的抽風使進入冷卻塔的水流快速散熱冷卻,然后又由水泵加壓將水流輸送到需要用水冷卻的設備使用后再引入冷卻塔冷卻,達到冷卻水循環使用。而水動風機冷卻塔是需要用水冷卻的設備使用后先引入水輪機,水輪機驅動冷卻塔的風機抽風使循環冷卻水快速散熱,水輪機利用冷卻塔上塔水流的富余的綜合能量進行工作。通常工業循環冷卻水在熱交換設備和冷卻塔之間的循環是通過水泵來驅動的,各循環水系統中的工藝需求水量很難被精確的計算出來,在計算系統水流量時,考慮安全生產及各個方面的因素,都會在滿足系統需求水量的基礎上增加10%-20%的余量來確定水泵的流量;同時在整個循環水系統中,每段管道、彎頭都有一定的阻力,冷卻塔的位置高低、換熱部件的阻力及壓力都會在系統中產生阻力,這些阻力也不能很精確的計算出來,一般計算的阻力值只是一個大概的數據,根據這個數值在選擇水泵的揚程時,就在克服所計算出的阻力數值的基礎上一般增加10%-20%的余量來選型。因此,整個工業循環冷卻水系統中水泵的水量、揚程是富裕的。水動風機冷卻塔水輪機就是充分利用這些富余的綜合能量來驅動風機的轉動。
2 水動風機冷卻塔結構
2.1 水動風機冷卻塔大體結構
水動風機冷卻塔與傳統的電機驅動風機冷卻塔相比,兩者冷卻塔結構大體相似,水動風機冷卻塔上部為風筒下部為塔體玻璃鋼擋水板,內部結構從下到上依次是:填料、布水管、收水器、水輪機基座、水輪機進出水管、水輪機、風機等。
2.2 水輪機的結構及特點
水輪機是由蝸殼、座環、轉輪、軸、軸承、尾水管、注油管路、剎車裝置、監控裝置等構成。蝸殼形如蝸牛的外殼,具有減縮的斷面,可以保證水流均勻地進入水輪機,座環除了支撐水輪機的有關部件外還起到調節水流方向的作用,水輪機的轉輪是水能轉變為旋轉機械能的主要部件,做功后的水流經尾水管進入布水器。水輪機具有以下的特點:(1)剎車裝置(1000T以上選配用)。水動風機冷卻塔在停運時,外界空氣密度高而塔內濕熱空氣密度低,塔內、塔外產生壓力差,使風機葉片在壓力差作用下繼續旋轉給進塔檢修帶來安全隱患,故設計有葉片停轉的剎車裝置。(2)獨特的注油裝置。具有兩個獨立的軸承室和獨立的注油管路保證水輪機的穩定運行。(3)全方位的監控裝置(選配用)。具有葉片轉速監控、震動監控、水溫監控及壓力監控保證循環水系統的工藝需求。(4)獨有的尾水管設計。保證水輪機發揮最大效率。
3 工業循環冷卻水系統水動風機冷卻塔應用改造
3.1 改造工程概況
新疆八鋼冷軋彩涂循環冷卻水系統冷卻塔為方型逆流式冷卻塔,公司本著節能降耗、降低生產成本的原則,擬對原有的彩涂凈環水冷卻塔進行節電改造,原先彩涂凈環水系統設施參數:
3.1.1 冷卻塔部分(表1)
3.1.2 水泵部分(表2)
彩涂凈循環冷卻水系統冷卻塔風機可進行改造,經研究決定在原來基礎上用水輪機替代電機和減速機,只需在原有管路上引出一條旁路接到水輪機,再將水輪機的尾水管連接布水器的原有管路即可,無需改動填料和布水系統,改造工作量較小(圖1),易實施。
圖1 冷卻塔改造前后對比圖
3.2 改造后水動風機冷卻塔的運行情況
通過對八鋼冷軋彩涂循環冷卻水系統冷卻塔改造后的運行狀況來看,改造后的水動風機冷卻塔經過與原先傳統冷卻塔對比基本原先進水管是在上升至布水器高度后與布水器接通實現布水的,而改造后進水管將上升至原電機所處高度位置經風筒進入冷卻塔與水輪機接通,此與布水器將有2~4m的落差距離,其勢能所形成的壓力將進一步增強了布水器噴頭布水的效果,使彩涂循環冷卻水降溫效果提高;改造后的風機的轉速是隨著循環水量的變化而變化的,減少了因水量減小而風量過大造成的飄水損失,極大的減少了工業新水的補水量;根據新疆的氣候情況,冬天的冷卻塔風機有時是需要停轉的,依靠寒冷的空氣實現自然溫降,如果風機開,則會產生很嚴重的結冰現象,改造后的水動風機冷卻塔,通過上水管路所設的旁路及控制閥門的開度來調整實現防凍保溫:(1)水輪機不供水,水輪機依靠風機旋轉的慣性完全可以把水輪機內的水分排干,通過旁路直接供水到布水器布水;(2)水輪機供一點水,維持風機能夠旋轉即可,主要通過旁路供水到布水器,冬季防凍保溫措施簡單便捷,節約了較多的保溫防凍材料。
4 結語
水動風機冷卻塔的應用前景較好,在節能降耗、降低生產成本的大環境下,不論是改造也好,新建工程也好,冷卻塔節電改造的優勢在于:(1)節能節水:無電機和電控設備,節電顯著;飄水損失大為降低,減少補水;(2)環保:無電機和減速箱,大大降低冷卻塔震動和噪聲,減少對環境的污染;(3)經濟:取消電機、減速箱、傳動裝置及配電裝置等,免除日常維護保養費用;(4)安全穩定:無任何電氣設備,杜絕了漏電現象,事故源減少,故障率大為降低;(5)冷效:風量隨水量增減,保持冷卻塔的氣水比在最佳狀態,冷卻效果好;(6)通用:凡是使用傳統冷卻塔的場合,均可采用水輪機冷卻塔,進行節電改造。
【參考文獻】
[1]張飛狂.冷卻塔水輪機[P].中國專利:專利ZL02216-112.X,2003-01-08.
[2]趙振國.冷卻塔[M].北京:中國水利水電出版社,2001.
循環冷卻水系統范文2
關鍵詞:循環冷卻水系統 清洗預膜
1.0 前言
為保證公司合成氨及尿素兩套循環冷卻水系統年度大修開車后的長周期穩定運行,常州精科霞峰精細化工有限公司對該兩套系統進行了清洗預膜工作。合成氨系統循環水量2500t/h,保有水量1000-1300t,主要供合成氨及復合肥生產冷卻用水,用水設備以碳鋼為主。尿素系統循環水量1500t/h,保有水量750t左右,主要供尿素生產冷卻用水,用水設備以不銹鋼為主。
在公司總站、中化室、合成氨及尿素循環水泵房的大力支持與配合下,順利地完成了此次清洗、預膜工作,在此,對提供幫助的各部門深表感謝!對清洗、預膜的過程、實施情況報告如下:
2.0 清洗過程
2.1 水沖洗
在化學清洗前,于9月18日8:00開始先對兩套系統進行水沖洗,循環水打通后,濁度顯著上升,下午13:00開始第一次排水置換,清池,等水池注滿開泵開始進行化學清洗。
2.2 除油清洗
合成氨及尿素兩套系統同步運行,于9月18日18:00開始投加JC-164除油清洗劑,當水池產生大量泡沫時投加JC-863消泡劑。投藥后合成氨系統濁度從34.02mg/L升至53.24mg/L,尿素系統從31.06 mg/L升至72.47mg/L。
2.3 粘泥剝離清洗
兩套系統于9月18日21:30開始投加XF-950殺菌滅藻劑,半小時后投加XF-990殺菌滅藻劑,當水池產生大量泡沫時投加JC-863消泡劑。投藥后合成氨系統濁度最高升至78.39mg/L,尿素系統濁度未見顯著上升。運行24小時,當兩系統濁度不再明顯上升時,開始第二次排水置換,排空系統和水池水,清池。水池補滿水后開泵循環并邊排邊補至濁度基本合格,于9月20日9:45和8:50分別于合成及尿素系統投加JC-961剝離劑,投藥后水池表面產生大量泡沫。由于分析濁度大都從泵上取樣,而水中大量粘泥狀臟物都被泡沫攜帶至表面,因此測得濁度都是不升反降,但從合成系統冷卻塔水池表面取樣消泡后分析,濁度高達106mg/L。整個剝離期間,從水質分析及清池時直觀觀察,剝離效果明顯,達到預期目的。
2.4 除銹垢、水垢清洗
由于泵送出水濁度合格,因此沒有進行大量換水,只對合成系統補水至溢流3小時,于9月21日14:00開始投加JC-161除銹除垢清洗劑,并于15:00掛入檢測掛片。清洗期間用JC-161調節PH在2-4之間,運行15小時以后,再投加JC-162螯合清洗劑,繼續運行6小時后進行第三次排水置換,排空系統和水池水,清池。
清洗過程中,合成系統總鐵由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L,Ca2+分析由于干擾大,不同人員每次分析誤差較大,可取中間值,即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t計,約清洗下Fe2O3鐵銹387kg,CaCO3水垢279kg。
清洗過程中,合成系統總鐵由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L,Ca2+分析由于干擾大,各人每次分析誤差較大,可取中間值,即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t計,約清洗下Fe2O3鐵銹387kg,CaCO3水垢279kg。
清洗過程中,尿素系統總鐵由0.38mg/L最高上升至22.79mg/L,Ca2+由36.21mg/L最高上升至413.4mg/L。以保有水量750t計,約清洗下Fe2O3鐵銹48kg,CaCO3水垢283kg。
從清洗時Ca2+、總鐵、濁度的前后變化情況可看出。此次清洗效果明顯。
循環冷卻水系統范文3
關鍵詞 循環冷卻水系統;正磷;結垢;腐蝕
中圖分類號TQ085 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)71-0096-02
0 引言
敞開式循環冷卻水系統通常采用投加化學藥劑的方法來控制系統的結垢、腐蝕等問題。工業循環水系統大多采用以有機磷、聚合磷為主要成分的磷系緩蝕阻垢劑,但其受水溫、系統PH值等因素的影響,磷系緩蝕阻垢劑易發生水解。正磷過高既可能引起腐蝕也可能產生結垢現象。因此在投加磷系緩蝕阻垢劑時應考慮多方面的因素,如補水水質、系統水溫和pH值等,在綜合考慮這些因素后,合理地投加藥劑以達到系統平穩運行的效果。
1 循環水系統中正磷的來源
正磷的來源主要有兩個方面:一是水穩劑的水解,磷系配方的水穩劑易受多種因素的影響發生水解,水解速度會隨這些影響因素的不同而有所不同。二是循環水的補水也有可能帶入正磷。另外,循環水場的不斷濃縮水質,各種離子濃度不斷增大,也是正磷含量升高的另一個原因。
2 正磷含量對系統的影響
為了盡可能節約水資源,循環水系統通常是在高濃縮倍數的情況下運行的,濃縮倍數越大要求系統的穩定性就越高,稍微的腐蝕或是結垢傾向都會對循環水系統造成很大的影響。緩蝕阻垢劑水解產生的正磷酸鹽易與水中的鈣、鋅離子產生磷酸鹽垢,容易形成難以去除的硬垢,影響換熱器的換熱效果;生成的磷酸鹽垢還會引起垢下腐蝕,使換熱器穿孔而損壞。
正磷酸鹽還是菌藻的營養物,大量的菌藻會吸附系統中的懸浮物及泥沙、塵土等,形成附著或堆積的軟泥性沉積物。這些沉積物不僅會降低換熱器的換熱效果,引起設備的腐蝕、降低藥劑的效能。
3 正磷含量對循環水系統影響實例
燕山石化水務管理中心五供水六循的補水以地下水為主,鈣離子濃度為300mg/L左右,濃縮倍數長期在4左右運行,循環水鈣離子濃度在1 200mg/L左右,屬于高鈣高硬循環水;下面以五供水六循2010的實際運行情況為例說明。
六循4月份~9月份水質及補水情況如下表所示:
從表中可以看出,5月~7月循環水中正磷和鈣離子濃度均較高,系統粘附率一直居高不下,但系統腐蝕速率偏低。對表格中數據作如下分析:
1)藥劑配方不合理。藥劑配方中含有正磷加上水解產生的正磷,使循環水中正磷含量過高,產生了過多的磷酸鹽沉淀,致使系統粘附速率偏高;2)鍋爐冷凝水補水。冷凝水中正磷含量為3.0mg/L~4.0mg/L范圍內,當將冷凝水補進循環系統后,系統正磷過高,產生磷酸鹽沉淀,使系統粘附速率偏高,腐蝕速率偏低。
針對以上原因,采取以下方法來改善水質狀況。
1)改變藥劑配方
8月開始將藥劑改為有機磷+磺酸共聚物的配方,藥劑中不含正磷,循環系統中有機磷的含量相對提高??偭卓刂圃?.0mg/L~8.0mg/L范圍內,但從8月的實際運行效果看,系統的粘附速率與7月相比沒有下降,分析原因為冷凝水的補水對循環系統正磷含量有一定的影響。
2)提高系統總磷含量
維持系統冷凝水補水量,將總磷提高到9.72mg/L運行,系統粘附速率從8月的18.8m.c.m降到了9月的12.9m.c.m,循環系統結垢趨勢得到了緩解。
4 結論
通過長期的現場監測數據分析,水穩劑配方中正磷含量對循環水系統有較大影響。正磷含量偏高,則會使循環水系統偏結垢;正磷含量偏低,在循環水系統表面不能形成有效的保護膜,使循環水系統偏向腐蝕,設備得不到有效的保護。實際運行中需合理的選擇藥劑配方和藥劑投加量,充分發揮正磷的積極作用,最大限度的減少其負面影響;
在實際生產過程中,根據每月的實時水質監測數據,分析循環水系統的結垢和腐蝕趨勢,補水各種離子濃度的高低以及正磷含量的多少,及時的更改藥劑的投加量,調整好總磷的控制指標,保證水體中的有機磷含量,使其能對系統起到良好的保護作用。另外,根據每種藥劑配方的性質不同,及時調節循環水系統的pH值控制范圍,避免緩釋阻垢劑發生水解和變質,充分發揮藥劑的緩釋阻垢能力,可以避免大量的水耗藥耗浪費,節省生產成本。
參考文獻
[1]吳凱寧.循環水濁度、總鐵、正磷高原因淺析[J].大氮肥,2002,23(5):338-339.
循環冷卻水系統范文4
[關鍵詞] 金屬管道 防腐 除銹 冷卻水系統 應用
焦化廠為了節約水資源采用了工藝循環水和制冷水作為冷卻用水從而形成閉路循環。因此,這些不斷循環的冷卻水中的雜質及污垢會直接造成系統中管道的腐蝕、生銹及沉積物,從而造成管道破損、穿孔、泄露、嚴重降低換熱器的熱交換效率等影響,最終直接關系到回收車間冷卻設備是否正常運行,而冷卻設備的正常運行又關系到整個焦化廠的生產,關系到焦爐煤氣的輸送和化學產品的回收。因此,如何解決金屬管道的防腐及除銹問題,成為亟待解決的重要問題。
一、冷卻水系統中金屬管道腐蝕及污垢的形成原因分析
(1)冷卻水系統中的金屬管道被冷卻水中的溶解氧所腐蝕,而生成的低價和高價鐵的氧化物或氫氧化物等腐蝕產物,長時間會發生腐蝕穿孔現象,造成管道泄露。
(2)生產過程中的物料,如焦油、苯類等泄漏入冷卻水系統中,形成油類的污垢。而這些油類常附在金屬管道的表面,起著污垢粘結劑的作用。
(3)由補充水帶入的固體懸浮物,如泥沙、塵土、碎片以及冷卻水在冷卻塔里從空氣中洗滌下來的塵埃、礦粉等,在冷卻水運行過程中,它們逐漸凝聚成大的顆粒,在流速緩慢處沉積為污垢。
(4)由補充水或者空氣中帶入的微生物, 還有循環冷卻水系統采用的水質穩定劑堿性三聚磷酸鈉,使得冷卻水系統里細菌、真菌、藻類等微生物利用水中的營養物質大量繁殖,一是以這些微生物為主體,混雜泥沙、無機物和塵土等形成生物粘泥附著與堆積,因而產生粘泥故障;二是大量細菌分泌的黏液附著在換熱器表面使得水的流量減少,降低換熱器的冷卻效率,而且還會形成氧的濃度電池而引起腐蝕,嚴重時會堵塞管子,迫使停車清洗。
(5)由補充水帶入的礦物質和無機鹽類產生的污垢。在運行過程中,冷卻水被蒸發濃縮,一些溶解度極小的無機鹽,例如硫酸鈣、硅酸鎂等濃度超過其溶解度,在傳熱表面上析出的無機鹽垢;還有補充水帶入的Ca(HCO3)2在冷卻塔中曝氣和在換熱器壁上受熱時,放出CO2,并分解為溶解度很小的致密碳酸鈣水垢;而補充水帶入的亞鐵離子,在冷卻塔中被氧氣氧化為高價鐵離子,并生成溶解度很小的氫氧化鐵垢。
(6)加入的水處理劑由于管理不當也會生成新的污垢,例如Ca3(PO4)2、Zn(OH)2等。
二、冷卻水系統中的金屬管道如何做好防腐除銹工作
根據我們以上做出的分析,冷卻水系統中金屬管道的腐蝕和污垢主要是由于冷卻水中的所含有的物質經過各種化學反應而造成的,因此,降低冷卻水中的有害的化學成分,才是管道防腐除垢的關鍵所在。
1.緩蝕阻垢劑的選擇
(1)緩蝕劑。其作用原理是使用緩蝕劑在金屬管道表面形成一層致密的保護膜,用以抑制金屬電化學腐蝕的發生。它用量少,不會改變腐蝕介質的性質,不需特殊投加設備,也不需對設備表面進行處理。因此,使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防護措施。不同的緩蝕劑形成保護膜的方式不同。如聚磷酸鹽、有機磷酸就是形成致密的磷酸鈣膜,屬于沉積緩蝕型;而鋅鹽則是在電化學腐蝕的陰極和OH結合形成Zn(OH)2膜,屬于陰極緩蝕型。因此,在緩蝕劑的選擇方面,盡量搭配施用,發揮緩蝕劑的最大效用。
(2)阻垢劑。 循環水系統中最易生成的水垢是碳酸鈣垢,水垢控制即是防止碳酸鈣的析出,因此阻垢劑的作用原理是吸附于碳酸鈣結晶體的活性增長點上與Ca2+ 螯合,抑制了晶格向一定方向成長,使晶格扭曲錯位,從而起到阻垢作用。具有阻垢性能的物質有聚磷酸鹽,如六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉;有機磷酸,如HEDP,ATMP、PBTCA等;聚羧酸,如PAA,AA/AMPS等。這些阻垢劑都有各自的特性和適用水質,因此需要根據水質指標按一定比例選取不同的阻垢劑配合使用,才能取得較好的阻垢效果。
雖然我們按照它們的功能作用將它們分成了緩蝕劑和阻垢劑,而實際應用過程中,緩蝕阻垢劑均為復合型多功能水處理劑,具有穩鋅、防碳酸鈣、磷酸鈣沉積的能力,并有效分散污垢、腐蝕產物,可應用于嚴重結垢或腐蝕性水質,可滿足不同生產工藝要求,藥劑降低磷含量,不會引發因磷的富營養而引起的菌藻的大量滋生,可相應降低殺生劑的用量。
2.殺菌滅藻的處理
在循環水中,由于養分的濃縮,水溫升高和日光照射,給細菌和藻類的迅速繁殖創造了條件。細菌分泌的黏液使水中漂浮的灰塵雜質和化學沉淀物等黏附在一起,形成沉積物附著在傳熱表面,即生物粘泥或軟垢。為了殺滅水中的菌類和藻類,多采用投放殺菌劑的方法,可以穩定高效地殺滅水中的微生物,防止污垢和腐蝕的發生;還有選用耐蝕材料設備;控制循環水中的氧含量、PH值、懸浮物和微生物的養料等水質指標;在防腐涂料中添加殺生劑,抑制微生物的生長;采取在冷卻水水池加蓋、冷卻塔的進風口加裝百葉窗等措施,防止陽光照射;設置旁流過濾設備;對補充水進行混凝沉淀預處理以及頗有前途的噬菌體法等。
3.緩蝕阻垢劑和殺菌劑的施用方法
在循環冷卻水運行過程中,各種離子均按倍數增加。由于水中添加緩蝕阻垢劑,鈣離子在規定的濃縮倍數下一般不會發生沉積,可作為計算濃縮倍數的依據。另外,當水中不投加含有氧化物的藥劑時,以CL-作為計算濃縮倍數的依據是恰當的。在計算好緩蝕阻垢劑濃度后,每天按時按量投入。循環水設備在平穩狀態下進行時,蒸發水量和散發水量的值是一定的,可通過變化排污量來控制濃縮倍數。根據多年的實踐經驗,在濃縮倍數3-5的情況下,可以保整整個循環水系統的水質。為保證系統的水量平衡穩定,必須定期向系統中補充一定量的新水。交替使用氧化殺菌劑(每周一次)和非氧化殺菌劑(每月一次),可以較好地控制系統中的菌類和藻類。
4.提高循環水的PH值
提高循環水的PH值,使金屬管道的表面生成氧化性保護膜的傾向增大,易于鈍化,從而有利于防止金屬管道的腐蝕。敞開式循環冷卻水系統通常通過在冷卻塔內的曝氣提高PH值,當水中和空氣中的CO2達到平衡時,水的PH為8.5左右。提高循環水的PH值后,不可避免的帶來一些問題:循環水結垢傾向增大;設備腐蝕速度下降,但還不能滿足要求;某些常用緩蝕劑失效。目前可通過添 加專門為堿性冷卻水處理開發的復合緩蝕劑來解決,例如:聚磷酸鹽-鋅鹽-膦酸鹽-分散劑、聚磷酸鹽-正磷酸鹽-膦酸鹽-三元共聚物、有機多元膦酸-聚合物 分散劑-唑類、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。這些水處理劑的復合配方可發揮出除垢和防腐的綜合作用,由于協同或增效作用,效果更顯著,這也是緩蝕劑的發展趨勢。
5.用防腐涂料涂覆
通過防腐涂料的屏蔽、緩蝕、陰極保護及PH緩沖作用來保護金屬管道不受腐蝕。
循環冷卻水系統范文5
關鍵詞:工業發展;冷卻循環水;節能;途徑與措施
前言:冷卻水是工業生產中不可缺少的重要資源,如果我們能夠在節能和循環利用方面做得更加科學,不僅能夠對當前不太樂觀的資源環境進行很好地保護,同時還能為企業甚至國家與社會節約不少的支出。因此,充分科學地使用冷卻循環水系統對企業的發展與壯大將起到顯著的推動效果。
一、以實際為基點,分析當前冷卻循環水系統在節能與應用方面的狀況
筆者在實踐過程中,以實際情況為出發點,對冷卻循環水系統進行了較為深入地分析與研究。冷卻塔是冷卻水系統中的重要部件,就目前來看,在操作過程中還存在較多的弊端,又特別是那些暴露在空氣下開放式運行的冷卻塔,會聚集或產生較多的廢棄物品。當然因為這些東西的存在,而使系統的運轉效率受到影響,特別是在不流速度不高的地方,很容易造成廢棄物的堆積,一旦達到一定的程度后,不僅使運轉效率大幅度降低,嚴重者還會造成設備故障,引發整個系統的癱瘓??傊?,筆者通過對工作實踐的總結來看,當前冷卻水循環系統主要存在以下個問題。1、污垢問題。污垢問題在當前的冷卻水循環系統中是一個較為嚴重的現實問題,冷卻塔一般都暴露在空氣中,基本沒有什么保護措施,在運動過程當中非常容易滋生污垢,最終將會導致水塔發生堵塞事故,當然也對整個冷卻水循環水系統產生極為不利的后果。2、水垢問題。水垢問題在整個冷卻水循環過程中是核心問題,同時也是難以根治的重要問題,水垢的形成與積淀將導致整個冷卻水循環系統的工作效率大幅度降低。3、菌藻問題。冷卻水在運行的過程中必然會產生菌藻,且產生的速度也較快,隨著量的不斷增多,冷卻水將變得十分渾濁,甚至在嚴重時使整個冷卻水循環裝置發生堵塞故障。4、腐蝕問題。水是整個冷卻水循環系統中主要的材料,所以很容易造成系統中的設備受到腐蝕的現象。因此,對系統中的設備進行經常性的、嚴格的檢測與維護工作是十分必要的,只有做好了防腐工作以及檢測腐蝕工作后,才可能充分實現冷卻循環水系統節能的目標。
二、以我單位的實際情況為基點,探討與分析冷卻循環水系統實現更加節能的措施
綜合上邊描述的實際情況,冷卻循環水系統所存的問題就是污垢問題、水垢問題、菌藻問題和腐蝕問題。就此,我單位提出并做了一系列的完善和改造措施。并入了量子管通環設計,對這些弊端進行了相對改進,其工作實質就是恰當對水的狀態進行了改變,合理運用其物理性質,對水在各方面的功能進行了進一步加強。換言之,就是進一步加快了水的新舊交替頻率,使水對污垢的承載能力得到增加,這樣的轉換工序有利于冷卻循環水系統的進一步減排和節能,使整個系統更加節約資源與能源,并且還大幅度提高了整個系統的運轉效率。另外,我單位對因水質而產生的污垢問題也進行了一系列的分析與研究,且提出和實施了大量的科學措施。在水的各個進出口,我單位都重新設置了科學的過濾裝置,在理論上,加裝了污垢過濾裝置后,可以較大規模地減少污垢,循環水能夠回清。不過,在實際的操作過程中,污水的回收率也并不高,也只有百分之十左右,可以看出其效率也并不高,其效果也并不理想。但是,相對于以前來說,也還是有較大的優勢。另外,在設計冷水的轉換裝置時,還必須充分考慮財力開銷的實際問題,畢竟這部分的開銷不小,所以我們在考慮提升生產效率的現實問題時,還必須考慮控制生產成本的現實問題。我單位始終堅持節約能源節約成本的總原則,力求用最少的資源和成本實現最高的效率。下面筆者將我單位對冷卻循環水系統的改進措施以及取得成果分享給廣大同仁。
冷卻循環水系統
建造目的:為了節約生產成本,減少用水量,降低污垢,將生產用熱水降溫后,重復使用,從而達到節能目的。
設計思路:將熱水通過1號管,輸入2好散水器。散水器將熱水由上平面一圈向下流,形成傘狀瀑布形,成為一個景點。再流入3號水池,通過4號管道流向5號雙曲線水塔,再經過6號等6層散熱片,熱水緩慢由上往下流。冷空氣由散熱塔下部往上走和熱水對流,而降低水溫,流進7號水池,經過8號管道回生產程序,使之循環一周。
實際應用效果:熱水每循環一周可降低水溫12℃,每年可節約用水1.5萬噸水,節約生產成本5.77萬元。
使用優點:該設備使用簡單,不需要專人操作并且運行成本低,只需要一臺3千瓦電機和水泵即可。1、節約大量的水資源。經過改進后,在冷卻循環水系統中的每臺設備每天一般情況下可節約用水10到20噸,全年來看可就節約兩萬三千四百噸左右,其數目不小,從中可看出改進后的效果,將會為企業節省不小的成本,有效實現了成本的控制。2、節約大量的費用開支。就目前來看,我國的工業水費還比較高,經過冷卻循環水系統的改進后,我單位一年在冷卻水方面節約的費用就很可觀,這筆費用就完全可以用于對新一輪的設備改進的研究工作,為以后的研究工作提供必要的資金基礎。3、節約大量的能源。我單位在改進了冷卻循環水系統后,清潔度比以前更好,冷卻塔上減少了大量的污垢,其換熱效果比以前更好,當然也大大降低了在能源消耗方面的費用開支。4、節約了大量的藥濟使用費用。在以前的冷卻循環水系統中化劑藥物的使用費用長期居高不下,我單位從改進了冷卻循環水系統后,其設備工藝在很大程度上替代了一定的化學藥劑,水垢處理有了明顯的好轉,當然也對因為水垢而產生一系列衍生問題也得到了有效的解決,對傳統的化學藥劑使用量大大減少,不僅大大降低了成本,同時也對環境起到了有效的保護作用。因此,在以后的生產中,我單位將循序漸進的、逐漸的降低傳統化學藥劑的使用量,直到最后不使用。總之,我單位在冷卻循環水系統的改造方面仍然還存在著較多的不足之處,雖然在整體上遠遠優于傳統系統,但還有待我們去進一步改造和完善。所有這些都將積極影響著冷卻循環水系統在節能方面的工作以及實際的生產工作。在平時的研究工作中,積極吸收現代的研究成果,力所能及地對現有設備與機械進行改造。
綜上所述,隨著我國改革開放不斷地深入開展,工為發展的速度也在不斷地加速,冷卻水在工業中的用量不斷地加大,其比例達到了解80%以上,已成了舉足輕重的、不可忽視的重要部分。因此,在工業不斷發展的過程中,必須首先研究和處理好冷卻水循環問題,充分考慮節約能源的現實問題。冷卻水是工業生產中不可缺少的重要資源,如果我們能夠在節能和循環利用方面做得更加科學,不僅能夠對當前不太樂觀的資源環境進行很好地保護,同時還能為企業甚至國家與社會節約不少的支出。因此,充分科學地使用冷卻循環水系統對企業的發展與壯大將起到顯著的推動效果。(作者單位:陜西送變電工程公司)
參考文獻:
[1] 楊貴州,劉進波.冷卻循環水系統節能技術研究及應用[J].化肥設計,2011
循環冷卻水系統范文6
關鍵字:柴油機 冷卻水 內循環系統 冬季結冰
我公司某輪是1997年由淺水駁船改造成的沿海供油船舶。該船為淺吃水平底,滿載吃水僅為2.6m,作業區域在天津港和曹妃甸等港口。但由于冬季曹妃甸作業區域碎冰凌較多且厚,堵塞了該船海水冷卻進口的濾網(海水冷卻水進口在船底部),使主機冷卻系統不能正常工作,造成船舶工作區域受到了限制,給公司正常安排營運帶來的困難,也存在著很大的安全隱患。
該船的主機為兩臺6135型柴油機,發電機為兩臺4135型柴油機。當機器全部啟動運轉時,冷卻水從海底進口通過濾器,由水泵泵入機器冷系統冷卻后排出船舶,完成整個循環過程。在夏季運轉過程中,海水冷卻循環用水系統一切正常,但是到了冬季冰凌期,船底海水進水口濾器很容易被冰凌堵塞,海水冷卻循環系統受阻,造成機器高溫停車。這時船員經常采取的措施是關閉海底閥,清潔海底濾器,但是由于海上浮冰較多,剛剛清理的海底濾器很快就會被冰凌再次堵塞,再次造成機器高溫停車。這樣的問題對于在航船舶而言是一個很大的安全隱患。
針對船舶的實際情況,我們通過調研分析,決定對該船的柴油機海水冷卻水系統進行改造。
改造的方案是利用現有船舶舵機艙內的一個干隔艙,制作成一個封閉的循環冷卻水艙,通過船底板使冷卻水艙的冷卻水與船外的海水進行熱交換,并將冷卻水艙與柴油機冷卻水泵的進口相連,柴油機冷卻水的出水與冷卻水水艙相通,這樣組成一個封閉的冷卻水循環系統。通過這種方法來解決冬季柴油機冷卻水進口冰堵,造成柴油機高溫停車的問題。當然,以上只是一個可行的理論方案,具體的實施還需要經過計算,才能確定方案的可行性。
該船舶有四臺柴油機,其總功率為389.2kW,每小時需要的海水循環量為34m3,海水冷卻后冷卻溫升約20℃,海淡水熱交換器的熱交換面積約為6.8m2,通過冷卻器單位面積的熱負荷值計算公式:
Qmax?C?Δt/ S?K
Qmax―― 冷卻水單位時間循環量;
C―― 比熱值Kcal/kg.℃;
Δt――熱交換器進出口溫度差;
S――― 熱交換器交換面積;
K―― 熱交換修正系數;
改造前:
Qmax?C?Δt/ S?KCU
=36000kg×4.2Kcal×(46℃-26℃)×0.7/6.8m2
=311294
根據以上計算公式數據推算,新作水艙與海水熱交換面積不能小于13m2,即冷卻水與海水接觸的最小面積。
根據船舶現有條件,利用舵機艙以下的干隔艙空間,制作冷卻水艙。通過計算其熱交換面積(30.1m2),新作冷卻水艙的熱負荷低于改造前熱負荷的2.38倍,完全滿足改造的要求。其熱負荷計算如下:
Qmax?C?Δt/ S?KFe
=36000kg×4.2Kcal×(46℃-26℃)×1.3/30.1m2
=130604
通過計算證明此方案可行。新作冷卻水艙的內部面積與位置示意情況:(見下圖)
我們考慮到此方案在操作過程中,需要將海水泵的進口閥和海水舷外排出閥關閉,內循環艙的進出口閥全開,為避免誤操作的發生,我們特別設計安裝了一個水位計和一個水位傳感報警器,來避免海水舷外排出閥未關閉而使冷卻水循環艙內的海水泵出船舶,造成船舶柴油機高溫停車帶來的安全隱患,最大限度的保證了船舶營運安全。
通過實踐的證明,此次改造是十分成功和有效的。此項改造的完成將改變該輪冬季冰凌區域供油受限的狀況,也為其他有著相同問題的船舶進行改造提供參考。
參考文獻:
[1]沈維道,童鈞耕.工程熱力學[J].
[2]姚壽廣.社船舶輔機[J].
[3]朱建元.船舶柴油機[J].