循環(huán)冷卻水處理概況

發(fā)布時間：2018-01-04瀏覽次數(shù)：994返回列表

1、直流系統(tǒng)

早期工廠的冷卻水系統(tǒng)采取直流系統(tǒng)。

冷卻水從水源流經(jīng)熱交換器后又回流到水源處。

優(yōu)點是

快速有效：水源處的水溫較低；

靈活性：可在小的傳熱面條件下冷卻。表現(xiàn)為腐蝕、污垢和微生物繁殖，但相對較小；

系統(tǒng)內(nèi)由水引起的問題主要取決于原水的性質(zhì)。由于水在系統(tǒng)內(nèi)沒有濃縮，一般不會發(fā)生明顯的物理和化學(xué)變化，

冷卻水系統(tǒng)內(nèi)水的流量和溫度的變化、加上水的性質(zhì)各不相同（河水、湖水常含有大量懸浮物和沉積物，且隨季節(jié)變化；水中常含鐵和結(jié)垢的鹽類），使得系統(tǒng)的管理工作加復(fù)雜。

圖3-1 直流冷卻水系統(tǒng) 圖3-2 封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

2、密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

1) 定義

水密閉循環(huán)，并交替冷卻和加熱，而不與空氣接觸。

在密閉系統(tǒng)中，冷卻水?dāng)y帶的熱量通常通過水-水換熱器傳給敞開式循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)水，熱量再從水中散發(fā)到大氣中去。

2) 組成

完全密閉的循環(huán)水系統(tǒng)；用于對水冷卻或去除水中的熱量的冷卻器或熱交換器。

3) 密閉系統(tǒng)在工業(yè)上的應(yīng)用

（1）冷卻氣體管路的氣體來冷卻燃汽輪機或變壓器冷卻用的油冷卻器；

（2）柴油發(fā)動機和氣體發(fā)動機；

（3）制冷機；

（4）以控制可靠的工藝過程的溫度為目的：

原子反應(yīng)堆的輔助冷卻器；煉鐵高爐的爐體、風(fēng)口等的冷卻等。

4) 密閉系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）水溫易控制；

（2）水質(zhì)問題的控制簡單化：補充水量少；

（3）補充水僅用于補償水泵填料的泄露水量或因檢修而排放的水量；

（4）水的蒸發(fā)很少；

（5）結(jié)垢程度較輕：一般用軟化水或去離子水。

（6）腐蝕問題不嚴(yán)重：氧不是處于飽和狀態(tài)。

3、敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

1) 定義

冷卻水通過熱交換器后，水溫提高成為熱水，熱水經(jīng)冷卻塔曝氣與空氣接觸，由于水的蒸發(fā)散熱和接觸散熱使水溫降低，冷卻后的水再循環(huán)利用。又稱為冷卻塔系統(tǒng)。

圖3-3敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

1-補充水（M）；2-冷卻塔；3-冷水池；4-循環(huán)水泵；

5-滲漏水（F）；6-冷卻水；7-冷卻用換熱器；8-熱水（R）；

9-排污水（B）；10-蒸發(fā)損失（E）；11-風(fēng)吹損失（D）；12-空氣

2) 水冷卻原理

通過水與空氣接觸，由以下三個過程共同作用的結(jié)果。

（1）水的蒸發(fā)散熱

a. 水在冷卻設(shè)備中形成大小水滴或薄水膜，擴大其與空氣的接觸面積和延長接觸時間，加強水的蒸發(fā)，使水汽從水中帶走汽化所需的熱量，從而使水冷卻。

b. 為了加快蒸發(fā)散熱：

一方面應(yīng)增加熱水與濕空氣之間的接觸面積，以提供水分字逸出的機會；另一方面提高水氣界面上的空氣流動速度，以保持蒸發(fā)的推動力不變。

（2）水的接觸傳熱

借傳導(dǎo)和對流傳熱，稱為接觸傳熱。

水面與較低溫度的空氣接觸，由于溫差使熱水中的熱量傳到空氣中去，水溫得到降低。溫差愈大，傳熱效果愈好。

（3）水的輻射傳熱

不需要傳熱介質(zhì)的作用，而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現(xiàn)象。

輻射傳熱只是在大面積的冷卻池內(nèi)才起作用。在其它類型的冷卻設(shè)備中，輻射傳熱可以忽略不計。

3) 冷卻設(shè)備的種類與結(jié)構(gòu)

在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，用來降低水溫的構(gòu)筑物或設(shè)備成為冷卻構(gòu)筑物或冷卻設(shè)備。按其熱水與空氣接觸方式的不同，可分為：

（1）水面冷卻構(gòu)筑物

工業(yè)上種循環(huán)冷卻方法，又稱涼水池。

過程：需要冷卻的水流入池內(nèi)，通過自然蒸發(fā)、輻射和對流傳熱逐漸將水冷卻到適當(dāng)再用的溫度。

靠蒸發(fā)散熱約占總散熱量的55%，因而比冷卻塔要小些（蒸發(fā)散熱占80%）。

冷卻過程緩慢，效率低，溫差小。且需要很大的貯水池。

（2）噴水池

池內(nèi)裝有水管、噴嘴或電動噴水組件，由噴嘴把水噴到大氣中，從而增加了蒸發(fā)量，即使在較小的水池也能加速冷卻。

設(shè)在建筑場地開闊處的水池的冷卻效果要好些。

水的消耗大，約為循環(huán)水量的1.0-5.0%。

易帶入周圍的雜質(zhì)。

（3）冷卻塔

是一個塔型建筑，水氣熱交換在塔內(nèi)進行，可以人工控制空氣流量來加強空氣與水的對流作用來提高冷卻效果。

占地面積小、冷卻效果好。

包括自然通風(fēng)式和機械通風(fēng)式。

冷卻塔包括通風(fēng)筒、配水系統(tǒng)、淋水裝置、通風(fēng)設(shè)備、收水器、集水池等部分。

圖3-4自然通風(fēng)冷卻塔圖3-5 機械通風(fēng)冷卻塔

1-配水系統(tǒng)；2-填料；3-百葉窗； 1-配水系統(tǒng)；2-填料；3-百葉窗；

4-集水池；5-空氣分配區(qū)；6-風(fēng)筒； 4-集水池；5-空氣分配區(qū)；6-風(fēng)機；

7-熱空氣和水蒸汽；8-冷水 7-風(fēng)筒；8-熱空氣和水蒸汽；9-冷水

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