循环冷却水系统范文

循环冷却水系统范文第1篇

关键字：冷却循环水系统 选型 冷却水处理 管道布置

Abstract: in this paper, the modern civil air conditioning cooling water circulating system cooling tower of the selection, and handling of circulating water piping layout of the cooling water system in more detailed analysis, and the paper tries to solve the problems existing in the design, so the system can achieve rational, the economy, the purpose of saving energy.

Key word: cooling water circulating system selection treatment of cooling water piping layout

中图分类号： U664.81+4文献标识码：A文章编号：

引言

随着国民经济的发展，使用集中式空调系统的建筑越来越多，能耗也随之增大。作为空调系统中循环冷却水系统，虽然水量较小，设备为定型产品，水质要求较低，季节性运转等，但设计中对一些具体的细节问题，关注不够，造成冷却水系统水温降不下来，系统能耗过大，运转操作不便等问题，甚至由于空调冷却水系统的结垢、腐蚀和藻类滋生造成循环水系统管道的堵塞和腐蚀。为有效解决上述问题，下面从冷却塔选型，循环水的处理，系统管道的布置几个方面进行分析。

1循环冷却水系统设备的合理选型

1.1注重设计基础资料

为保证冷却塔的冷却效果，必须注重气象参数的收集， 气象参数应包括空气干球温度θ（℃），空气湿球温度τ（℃），大气压力P(Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。

根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度，应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合，应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。

1.2循环冷却水量确定

确定冷却循环水量时，首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量，同时还要关注空调机的选型，一般可根据制冷量（美RT），估算冷却循环水量Q（m3/h），对于机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机，Q=0.8RT。对于热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机，Q=(1.0-1.1)RT 。

1.3冷却塔选型

民用建筑冷却塔选型一般选超低噪音逆流冷却塔，逆流塔冷却水与空气逆流接触，热交换率高，当循环水量容积散质系数βxv相同，填料容积比横流式要少约20%-30%，对于大流量的循环系统，可以采用横流塔，横流塔高度比逆流塔低，结构稳定性好，有利于建筑物立面布置和外观要求。

冷却塔选型时应考虑一定余地，我们在工程设计时，一般按制冷机样本所提供的冷却循环水量的110%-115%进行选型。防止由于环境，管道结垢等原因影响冷却水系统的效率。

2循环冷却水处理

冷却水的处理方法可分为化学法和物理法。

2.1化学法。目前，大型冷却水系统多采用化学方法，为此必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及其配套的清洗剂等，从而形成了冷却水的全套水处理技术。可供设计大型空调冷却水处理的参考。由于阻垢可保证传热效果（节能），级蚀剂、杀菌灭藻剂可减少设备腐蚀，延长设备寿命均属正效益，所以被世人所关注。

2.2物理方法：是近几年开始普遍广泛使用的一种方法，该方法运行费用低、使用方便、易于控制、无污染是一种比较理想的水处理方法，实际上国外早在60年代便把注意力由化学方法转移到物理方的开发上来。目前，应用的物理方法有磁力法、电解法、超声法、静电法等。

电解法能抑制水垢的附着，但是除垢不彻底，且具有电解孔蚀的危险 ；早期应用的磁力法稳定性比较差，长时间使用不能控制积垢，必须定期清扫积聚在控制器中的氧化铁；而静电法则克服了上述诸方法的缺点，并且，除了防垢和溶垢外，还有显著的杀菌灭藻的效能。但是静电法和电子水处理法缓蚀作用较专用的化学缓蚀略低，在一般空调冷却水系统内可不考虑采用其它缓蚀方法。而在一些对缓蚀要求较高的系统最好同时适量添加一些缓蚀剂，可获得更好效果。

3冷却水系统的管道布置

冷却水系统的管道布置虽然比较简单，但如果考虑不周，也会出现一些问题。由于循环冷却水系统是开式系统，如果冷却塔集水盘容积小或冷却塔距水泵距离太远及并联运行的冷却塔出水管阻力平衡严重失调，就会使空气混入水中，进入水泵并压入管道中，引起严重的水锤致使水泵出水管及其管件损坏。所以，冷却水系统应注意下列几个问题：

3.1冷却塔并联使用时管道阻力平衡，冷却塔与泵的距离不能太远；泵应布置在冷水机组的前边（即将冷却水压入冷水机组中）；并且，泵应作成自灌式；避免泵的吸水管上下翻弯。另外，冷却泵、冷水机组、冷却塔宜做成一一对应，以便于调节和流量平衡，如果不能实现上述控制时，应采用自动控制系统，冷却塔的进出口处均应设电磁阀，且应同步开、关。或在每台冷却塔的进、出水管上设置平衡阀以保证每台冷却塔的进水量满足其额定流量。为提高吸水管的集水量，设计吸水管时可适当加大吸水管的管径。

3.2选择冷却塔时首先应注意产品样本给出的性能参数与该产品实际性能的差距。其中包括产品样本的不实及工程建设地点的气象条件与产品标定性能的测试条件不同等因素。要按照工程地点的气象条件进行校核。并应根据该产品的工程应用经验采取相应的调整措施。有时不得不采用较大的裕量系数。

3.3冷却塔一般安装在高层建筑的裙房屋面。因距离主楼较近，所以尚应考虑冷却塔的吸风距离、防火、噪声、漂雾等问题。

3.4选择冷却水泵时要根据冷却水系统的循环阻力，输水高差及自由水头决定，不宜富裕过多。水泵的流量应按校核后的冷水温差决定。多台泵并联工作时要按并联曲线进行计算和校核。不能盲目地按台数进行水量叠加。

3.5关于冷却水系统的集水池，以往在设计冷却水设备时，其集水池的容积大多按冷却水量的10%设置（见空调制冷手册）。这一要求在选用集水型冷却塔时已不适用。集水型冷却塔带有自身的集水箱，其容量较小，但实际证明亦能满足冷却水泵工作的需要。目前的空调冷却水系统，白于受建筑条件的限制，多数无法设置大型、符合10%冷却水要求的集水他。所以，依靠冷却塔本身的集水箱并做好水位保持及补水即可。有关资料推荐，集水箱的容积一般为冷却水量的2%一3%，建筑条件许可增设水池，其容量也不宜过大，不需要按冷却水量的10%设置。只要能容纳冷却水系统的水量，能够保证冷却水泵正常起动和工作即可。

4结束语

透过分析我们知道，冷却循环水系统运行使用的关键在于正确选择设计参数，必要的水处理措施以及系统管道布置的是否合理，使之节能，高效地行，满足现代建筑功能的需求。

参考文献：建筑学生联盟&Z8\ T e f3g Z

[1] 李援瑛央空调的冷却水系统，机械工业出版社，2010。

[2] 朱月海，循环冷却水，建筑工业出版社，2008建筑学生联盟 i6v4X O U C M e%r(t yg i

循环冷却水系统范文第2篇

关键词：循环冷却水 系统优化 工业生产 污垢腐蚀

一、前言

从循环冷却水系统的实际运行来看，考虑到循环冷却水系统在工业领域的重要应用，循环冷却水系统能否高效率的工作成为了衡量其有效性的重要指标。由于循环冷却水系统中的水质会不断发生变化，并且会伴随着结垢等现象的出现，因此需要对循环冷却水系统进行全面优化，重点处理好溶垢问题、集垢清理工作、灭藻杀菌工作和防腐降氯工作，只有做好这四方面内容，才能从根本上保证循环冷却水系统优化取得积极效果，满足工业生产需要，保证循环冷却水的作用能够得到全面发挥。

二、循环冷却水系统优化应做好溶垢处理工作

在循环冷却水系统工作过程中，由于水质会不断变差，循环水在系统内部会受到管线影响和水质内部变化，会有溶垢现象的发生，影响了循环冷却水系统的正常工作，为此，循环冷却水系统优化应做好溶垢的处理工作：

高频发生器产生低压高频信号，通过电场力作用，水分子在电极间有规则向正极高速运动，电极高频变换，原系统中大分子团水分子剧烈碰撞后，氢键受到破坏，逐步裂解成小分子水体，水体还原电位下降，系统饱和指数上升，通过采取以上措施，循环冷却水中的溶垢得到了消除，溶垢的数量和溶垢面积在逐渐减少，循环冷却水系统的水循环系统得到了一定的清理，使水质变差问题和水质溶垢问题得到解决。所以，在循环冷却水系统优化过程中，必须将溶垢问题处理放在首位，有效消除溶垢。

三、循环冷却水系统优化应做好集垢清理工作

从循环冷却水系统的实际运行可知，由于冷却水在长期循环过程中水质会变差，并且受到管线和循环系统的影响，在运行一段时间之后循环冷却水系统会出现集垢现象。在循环冷却水系统设计过程中，为了保证污垢能够相对集中便于清理，通常都设计了集垢器，集垢的清理难度进一步下降。

已经溶在水中的Fe3+，Ca2+， Mg2+ 由于受到集垢器外网（钛合金永久性负极）电场力的吸引作用，Fe3+，Ca2+， Mg2+ 在集垢器重新集成新垢，而不会在设备内壁上结垢，使用者只需周期性清理集垢器外网即可。

由于循环冷却水系统已经将集垢器作为污垢清理装置，因此在清理集垢过程中，我们重点清理集垢器就可以。正常的做法是定期对集垢器的外网和集垢器内部进行全面清理，保证集垢器内的水垢都被清理掉，满足循环冷却水系统的使用需要。

四、循环冷却水系统优化应做好灭藻杀菌工作

循环冷却水系统与其他水处理系统一样，循环水在使用一段时间之后，水质容易变差，并且会出现藻类漂浮物和多种细菌。处于保护循环冷却水系统和优化循环冷却水系统的目的，我们应做好循环冷却水的灭藻杀菌工作。从目前循环冷却水系统的灭藻杀菌工作来看，电解水是主要的灭藻杀菌方式。

电解水过程产生的部分臭氧和过氧化氢对细菌微生物有较强的杀灭作用，电极安装的铜银合金片电解产生的微量铜银离子可以使蛋白质变性。利用这一过程，可以有效去除循环冷却水系统中的藻类和细菌，达到改善循环冷却水系统水质的目的，使循环冷却水的水质能够得到净化，延长循环冷却水的使用时间，保证循环冷却水系统优化取得积极效果。

为此，我们应将电解水作为灭藻杀菌的主要方式，在系统优化中积极应用电解水过程，提高灭藻杀菌效率。

五、循环冷却水系统优化应做好防腐降氯工作

为了保证循环冷却水系统能够正常工作，需要做好冷却水的防腐降氯工作，主要应从以下几个方面入手：

1.电解水过程中部分活性氧和活性氢结合水体中DO（溶解氧）和水分子生成臭氧和过氧化氢，利用臭氧和过氧化氢的特性有效去除水质中的杂质和细菌，保证循环水水质满足使用要求，提高循环水的活性，达到改善循环水水质的目的。

2.热交换器表面由于除垢效应，变得平整光滑，从而防止了垢下腐蚀，在目前循环冷却水系统中，热交换器表面的污垢是处理重点。如果不能及时处理掉表面的污垢，会影响热交换器的正常工作，因此，做好防腐降氯工作是保证热交换器正常工作的重要手段。

3.系统中氯离子由于蒸发浓缩，浓度逐步增大，氯离子对冷却水的水质影响较大。为此，在防腐降氯过程中，应重点降低循环冷却水中的氯离子，主要应采取吸附和中和反应的方式消除循环冷却水中氯离子。

六、结论

通过本文的分析可知，在循环冷却水系统工作过程中，为了保证系统能够正常工作并延长循环冷却水的使用寿命，我们需要做好系统优化工作，应重点解决溶垢、集垢、灭藻杀菌和防腐降氯问题，提高循环冷却水的使用效率，保障循环冷却水系统正常运行。

参考文献

[1] 刘桂年；梁艳；；循环水水质常见问题及处理方法[J]；甘肃科技；2005年12期

[2] 韩柏平；吴永华；秦晓；；循环冷却水中军团菌的控制[J]；江苏环境科技；2006年S2期

[3] 聂俊毅；；循环冷却水系统设计过程中的几点体会[J]；科技情报开发与经济；2009年14期

[4] 韩玲；；冷却塔设计参数与节水、节能的关系[J]；工业用水与废水；2008年02期

[5] 罗金枝；侯红立；；冷却塔与节能[J]；工业用水与废水；2008年06期

循环冷却水系统范文第3篇

关键词：冷却塔防冻措施；冷却塔设计选择；循环冷却水系统设计；排水系统设计

中图分类号：F4 文献标志码：A文章编号：1673-291X（2010）25-0209-01

在秋冬交替的季节，雨雪水白天沿井盖流入井内保温盖，晚上温度降低后冻结，第二天地面上融化的雪水又流下来晚上又冻结，反复几次，便将保温层冻成大冰块，与四壁冻结在一起，要打开井盖和保温盖非常困难，这种情况根本无法满足灭火要求。如果要解决以上问题，笔者认为，应从以下两个方面考虑。

一、循环冷却水系统的设计

1.冷却塔防冻措施。气候寒冷地区冬季运行的冷却塔往往会发生结冰现象，严重结冰不仅封堵了进风口甚至造成淋水填料局部或全部倒塌。寒冷或严寒地区的冷却塔，根据具体条件，宜采取下列措施：（1）在进风口上缘设置向塔内喷射热水的喷水管，喷射热水的量，可按冬季设计水量的20%～40%计算。（2）在塔的进水干管上宜设能通过部分循环水的旁路水管至集水池，旁路水量占冬季运行循环水量的大部分或全部。（3）配水系统宜采用分区配水，冬季可加大淋水填料部分的淋水密度。（4）机械通风冷却塔可采取停止风机运行、减小风机叶片的安装角，或采用变速电动机以及允许倒转的风机设备等措施，风机倒转时间一次不超过30min，以防风机损坏和影响冷却。（5）为防止冷空气侵入塔内造成淋水填料结冰，可在冷却塔的进风口设置挡风板，这是目前比较有效的防冻措施。大型风筒式自然通风冷却塔应配备摘、挂挡风板的机械设备。（6）当塔的数量较多时，可减少运行的塔数，将热负荷集中到少数塔上或停运风机，提高冷却后水温以防止结冰。停止运行的塔的集水池应保持一定量的热水循环或采取其它保温措施。（7）逆流式自然通风冷却塔的进风口上缘内壁宜设挡水檐，檐宽宜采用0.3～0.4m，檐与塔内壁夹角宜为45°～60°。（8）机械通风冷却塔的风机减速器有油循环系统时，应有加热油的设施。（9）冷却塔的进水管道，出水管道应有防冻放水管，或其它防冻措施。

2.冷却塔设计选择。循环冷却水系统冷却塔设计选择时，必须明确有关气象参数，包括干、湿球温度或相对湿度，大气压力，风向、风速及冬季最低温度等。空气干、湿球温度一般以近期连续不少于五年，每年最热时期（3个月）的频率为5%～10%的昼夜平均干、湿球温度作为设计依据。

3.循环冷却水系统设计。对于空调制冷机组循环冷却水系统，冬季系统不运行，要求冬季停止运行后将管路中水放空，特别是室外明露管道，以防冰冻。

对于工业建筑的工艺设备的循环冷却水系统，设计时特别要注意冬季的防冰冻问题。

室外埋地冷、热水池应有防冻措施，水池应覆土保温，池顶覆土深度尽量在冰冻深度以下，确保水池溢流水位在冰冻线以下，水池人孔设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖国标97S501-1-64。有条件时冷热水池可设在室内。

冬季冷却水系统运行时管路一般不会冰冻，晚上停止运行后容易冰冻，设计时管道尽可能走室内，尽量减少室外明露管道，为防止冷却水系统停运后冰冻而造成较大的损失，循环管路上设放空阀，晚上停止运行时将室外明露管路（包括冷却塔集水盘）中的水放空，以防止冰冻，白天正常使用，冷却塔可配用双速电机，根据冷水管温度情况，确定启用高速或低速电机。

系统加设旁通管将热水泵出水直接回冷水池，冬季气温很低时，可根据冷水管温度情况，打开旁通管，不使用冷却塔或部分水量经过冷却塔，此时室外明露管道中的水仍需的放空。

二、排水系统的设计

室外无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，宜埋设在冰冻线以下，并应保证管顶最小覆土厚度。

由于雨水管道正常使用是在雨季，冬季一般不降雨，若该地区雨水管内不贮留水，且地下水位较深，则可将管道埋在冰冻线以上，但同时应满足管道最小覆土厚度的要求。一般情况下，室外雨水管埋深要求基本同污水管，有困难时可适当减小埋深。在冰冻深度

当采暖室外计算温度低于-10℃的地区，各种隔油池、沉淀池、化粪池人孔井均应做保温井口或采取其他保温措施，且须采用有覆土形式，水面须在冰冻线以下。一般在人孔处设保温井口及木制保温盖，保温井口及木制保温盖详见国标97S501-1-64，及各构筑物标准图。

寒冷地区雨水及污废水立管应布置在室内，雨水斗应布置在易受室内温度影响的屋面及雪水易融化范围的天沟内。

循环冷却水系统范文第4篇

[关键词]净循环冷却水系统；工程设计；冷却塔

钢铁工业某工程机组敞开式净循环水系统包括供给用户正常工作状态下用水的净循环给水系统和用户发生断电等事故状态下用水的事故供水系统。该系统主要服务用户包括：空压机、氧压机、氮水预冷系统、增压膨胀机等。

1 工艺流程及特点 ：

敞开式净循环冷却水系统工艺流程：循环水泵（开4备2）将循环水池中的水加压后，通过管道输送至各机组设备作冷却水用。设备出水利用余压通过回水管直接进入冷却塔，在塔内自上而下进行汽水换热，冷却后进入净循环水池。冷却后的水再经循环水泵加压至用户，如此循环使用。

为确保机组设备的安全，本系统设置了事故水塔，储存10min设备用水量。并利用柴油机供水泵向水塔充水，确保事故发生时的设备后续用水量。

系统设有旁滤设施，以保证循环水的水质。旁滤系统的过滤水量按规范要求[1]，选取其为总水量的7%。

系统设有补水管。一般情况下补充工业水，当工业水中的氯离子超标时补充部分一次脱盐水（由化学水处理站供给）。

投入运行后，需定期、定量地投加分散剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂，并定期对系统的水质进行监控。

2 工艺参数的设计计算：

⑴浓缩倍数的选择：循环冷却水的浓缩倍数即循环冷却水的含盐浓度与补充水含盐浓度的比值[2]，是衡量节水与否的重要经济技术指标。根据现有循环水站的成功运行经验，本设计中浓缩倍数取2.0。

⑵工艺参数的计算：循环冷却水系统的工艺参数主要包括循环水量、循环水温、补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污损失（包括生产中渗漏损失）、浓缩倍数和循环率。

根据工艺机组设备用水量要求，经水量平衡计算，确定本系统循环水量Q为10500m3/h。出站冷水温度为33.5℃，进站热水温度为43.5℃，因此温差t=10℃.浓缩倍数取2.0.其他参数取值可按公式计算得到[3]。

经计算得出，蒸发水量为158m3/h，风吹损失水量为32m3/h，排污（包括渗漏）水量为125m3/h，补充水量为315m3/h。根据水中氯离子含量，补充水由两部分组成，一部分为工业水，一部分为一次脱盐水；其中工业水水量为185m3/h，一次脱盐水（由化学水处理站制取）水量为130m3/h。系统水循环率为97%，达到较高的循环利用水平。

3 主要设备及选型：

⑴冷却塔： 根据设计条件：Q=10500m3/h，年平均大气压力101.61kPa，设计干球温度32℃，设计湿球温度28.2℃，大气温度最高38.2℃、最低-9.4℃，出水温度为33.5℃，进水温度为43.5℃，选用钢筋混凝土结构逆流式机械通风冷却塔3台，单台流量3500m3/h，其中一台冷却塔采用双速风机，另外2台冷却塔采用单速风机。选用风机D8530mm，额定风量1.98×106m3/h，电机功率132kW。

⑵循环水泵：根据设计环境条件和计算所得参数，并保证供水流量可调，选用单级双吸水平中开式卧式离心泵6台，单台流量2625 m3/h，扬程65m。其中2台泵（1用1备）设液力耦合器调速运行，其余4台泵（3用1备）为恒速运行。

⑶旁滤水泵：根据设计旁滤水量为总水量的7%，旁滤水量为750 m3/h，并根据实际布置情况计算所需扬程，选用单级双吸水平中开卧式离心泵3台（2用1备），单台流量375 m3/h，扬程25m。

⑷旁滤过滤器：根据旁滤水量为750 m3/h，旁滤系统进水SS按30mg/L考虑，出水SS按5mg/L考虑，选用全自动永久介质过滤器2套，单套设备处理水量375 m3/h，根据设备实际情况进行反洗，全自动方式运行。旁滤回水进入净循环水池。

⑸事故水塔加压泵：事故水塔平台高度为55m。当给水总管的压力检测值

⑹事故柴油机泵：当发生断电或碳钢热镀锌机组设备接口处的压力

⑺加药设备：选用机电一体化设备4套，分别用于向净循环水池中添加分散剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等。

4 系统控制：本系统采用PLC及计算机程序控制。

5 结语：⑴本系统设置了事故水塔，并采取事故水塔与柴油泵相结合的方式，在停水、停电等紧急状况下，起到冷却设备、保护设备的作用，使生产正常进行。事故水塔容积小，放空清洗时所排放的水量也较小，水质不易变坏。

⑵本系统采用了可定期、定量自动投加和自动计量药剂量的加药设备，技术先进，操作方便。

⑶本系统多处安装了自动控制和检测设备，整个系统自动化水平高，安全可靠，运行维护简单。

[参考文献][1]GB50050―2007工业循环冷却水处理设计规范[S].

[2]陈朝东，循环冷却水处理技术问答[M].北京：化学工业出版社，2008：7.

[3]王笏曹.钢铁工业给水排水设计手册[M].北京：冶金工业出版社

循环冷却水系统范文第5篇

关键词：循环水 换热设备 金属腐蚀速率 蒸发量 湿球温度 结垢

一、循环冷却水的主要腐蚀机理

1冷却水中金属腐蚀的机理

金属的腐蚀电化学反应实际上是这样的过程：首先是溶液释放自由电子（通常把实施的电子的氧化反应称为阳极反应）；自由电子传递到阴极（接受电子的还原反应称为阴极反应）；电子再由阴极传递到溶液中被其他物质吸收。因此腐蚀过程是一个发生在金属和溶液界面上的多相面反应，同时也是一个多步骤的反应。由以上论述中可以看出，一个腐蚀过程至少由一个阳极（氧化）反应和一个阴极（还原）反应组成。

碳钢在冷却水中的腐蚀是一个电化学过程。由于碳钢组织表面的不均一性，因此，当它浸入水中时，在其表面就会形成许多微小的腐蚀电池。

在阳极：FeFe2++2e

在阴极：O2+2H2O+4e4OH-

在水中：Fe2++4OH-Fe（OH）2

阳极区域Fe不断失去电子，变成Fe2+进入溶液，即铁不断被溶解腐蚀，留下的电子通过金属本体移动到阴极渗碳体的表面，与水和溶解在水中的氧起反应生成OH-离子。在水中，阴、阳极反应生成的Fe2+和OH-相遇生成不溶性的白色Fe（OH）2堆积在阴极部位，铁的表面不再和水直接接触，这就抑制了阳极过程的进行。但当水中有溶解氧时，阴极部位的反应还要进行下去，因Fe（OH）2这种物质极易被氧化为Fe（OH）3，即铁锈。由于铁锈基本不溶于水，所以只要水中不断的有氧溶入，这种腐蚀电池的共轭反应也就不断的进行。换而言之，也就是碳钢的腐蚀会不断地进行下去。

上述腐蚀电池中，阳极氧化反应和阴极还原反应必须同时进行，如其中一个反应被停止，则整个反应就会停止，故称为共轭反应。因此，如果能设法控制在其阴极过程或阳极过程，则整个腐蚀过程也就会相应的得到控制。反之，如果在阳极不断除去Fe2+或在阴极表面不断充分补充供给氧，则共轭反应也就会加速进行，即腐蚀过程变快。因此，采用不同的方式控制其阴极或阳极过程，就是控制冷却水系统腐蚀的各种方法的依据。

二、循环冷却水中金属腐蚀的影响因素

1、pH值

冷却水中的pH值对于金属腐蚀速度的影响往往取决于该金属的氧化物在水中的溶解度对pH值的依赖关系。因为金属的腐蚀性能与其表面上的氧化膜的性能密切相关。pH在4.3～10.0时碳钢的腐蚀率几乎不变，但水中钙硬的存在，碳钢表面常有一层碳酸钙保护膜，当pH偏酸性时，其腐蚀率要比pH值偏碱性时高。

2.阴离子

金属的腐蚀率与水中阴离子的种类有密切的关系。水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面具有以下的顺序：

NO3-

冷却水中的SO42-、Cl-等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增加腐蚀反应的阳极过程速度，引起金属的局部腐蚀。

3、络合剂

它能与水中的金属离子（例如铜离子）生成可溶性的络离子，使水中金属离子的游离浓度降低，金属的电极电位降低，从而使金属的腐蚀速度增加。

4、硬度

水中钙离子浓度和镁离子浓度之和称为水中的硬度。钙、镁离子浓度过高时，则会与水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用，生成碳酸钙、磷酸钙和硅酸镁垢，引起垢下腐蚀。

5、金属离子

冷却水中的金属离子对腐蚀的影响大致有以下几种情况。

冷却水中的碱金属离子，例如钠离子和钾离子对金属和合金的腐蚀速度没有明显的或直接的影响。铜、银、铅等重金属离子在冷却水中对铜、铝、镁、锌这几种常用金属起有害作用。水中这些重金属离子通过置换作用，以一个个小阴极的形式析出在比它们活泼的基体金属的表面，形成一个个微电池而引起基体金属的腐蚀。

在酸性溶液中，Fe3+是一种阴极反应加速剂。在中性溶液中Fe2+却可以抑制铜和铜合金的腐蚀。

锌离子在冷却水中对钢有缓蚀作用，因此锌盐被广泛用作冷却水缓蚀剂。

6、电偶

在冷却水系统中，不同金属或合金材料间的接触或连接常常是不可避免的。发生连接的两种或两种以上的金属或合金，如果彼此的腐蚀电位相差较大，它们再与冷却水相接触，就会形成一个腐蚀大电池或电偶而发生电偶腐蚀。

7、微生物

微生物黏泥是指水中溶解的营养源而引起细菌、丝状、藻类等微生物群的繁殖，并以这些微生物为主体，混有泥砂、无机物和尘土等，形成附着的或堆积的软泥性沉积物。冷却水系统中的微生物黏泥会引起冷却水系统中设备的腐蚀。而铁细菌将二价铁离子氧化位三价铁离子，同时产生大量黏液，构成锈瘤。锈瘤下面的金属表面常常处于缺氧状态，从而构成氧浓差电池，引起腐蚀。硫氧化菌能把元素硫或其他还原态的硫化物氧化为硫酸，使介质的pH值降低。因此有强的腐蚀性。

三、循环水系统金属腐蚀的控制

我公司公用循环水系统金属腐蚀控制是采用缓蚀阻垢剂为投加膦酸盐，监控手段是用分光光度法测磷的含量。它有以下一些优点。首先，它的分子结构中有C-P键，而这种键比聚磷酸盐中的P-O-P键要牢固得多，因此它的化学稳定性能好，不易水解，并且耐高温，在使用中不会因水解生成正磷酸而导致菌藻过度繁殖。其次它有临界效应，就是只需要用几mg/L就可以阻止几百mg/L的碳酸钙发生沉淀。再次它还有与其它药剂共用时的良好协同效应。它还属于无毒药剂，不会污染环境。由于换热设备中还有铜管，因此还投加苯并三唑（BTA）或甲基苯并三唑（TTA），监控手段是测唑的含量。它们不但能抑制金属基体上的铜溶解进入水中，而且能使进入水中的铜离子钝化，防止铜在钢、铝、锌等金属上的沉积和黄铜的脱锌。

循环冷却水系统范文第6篇

关键词：循环冷却水；水垢；腐蚀；冷却塔

中图分类号：P339 文献标识码：A 文章编号：

1循环冷却水运行过程中问题产生的机理

1．1冷却水中附着物的形成

循环冷却水系统中附着物的组成通常很复杂，可把附着物分为水垢和污泥。水垢是以盐类化合物组成的沉积物，其组成主要是一些难溶性的化合物，如碳酸钙、硫酸钙、磷酸镁和硅酸镁等。污泥可以遍布冷却水系统的各个部位，尤其是水流滞缓的部位，例如冷却塔水池底部。

1．2冷却水中悬浮物的形成

冷却水中的悬浮物主要成因:水源沉清处理的效果不佳，以致泥沙、氢氧化铝、铁的氧化物等悬浮物进入循环冷却水系统;冷却水系统运行时处理的工艺条件不当;水通过冷却塔时，将空气中的杂质带入冷却水系统。

1．3冷却水系统中微生物的滋长

冷却水系统中真菌大都属于藻状菌纲，大量繁殖后形成棉团状物附着在金属表面上，影响换热器热交换、堵塞管道。影响微生物在冷却水系统中的因素主要有温度、换热管洁净程度和光照情况。多数微生物的繁殖生长温度为20℃左右，如高于30℃，大部分常见微生物就会死亡。在洁净的换热器管路中，微生物也不易生长。光照对水中藻类的繁殖和生长也有很大关系，即光照越强，藻类越容易繁殖，所以藻类易于在冷却塔内出现。

1．4腐蚀问题的产生

循环冷却水系统中的悬浮物是加速冷却设备腐蚀的重要因素。由于回用污水中的有机物、氨氮、硫化物、含盐量、氯离子、硫酸根离子等物质的浓度比新鲜水高，循环冷却水在系统循环浓缩后，对水质稳定性产生了较大的影响，腐蚀性大大增强，同时对微生物繁殖提供了更加有利的条件。目前，国内外对于局部腐蚀形成机理的研究，大部分都认为点蚀形成的原因一是与腐蚀产物膜的不均匀致密有关;二是与流体流动对腐蚀产物膜的破坏有关。在不同流速的作用下，腐蚀产物膜薄弱的地方先出现破损，露出没有腐蚀产物膜保护的基体，这部分将会有较高的腐蚀速率。

2解决办法

2．1水垢的控制

循环水系统中最易生成的是碳酸钙，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，一般采用以下几类法:

(1)从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子。目前常用的软化方法有两种:一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统用;二是石灰软化法，即投加石灰。该方法成本低，适于原水(尤其是暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。

(2)加酸或通入CO2气体，低pH值稳定重碳酸盐。使下列平衡左移。

加酸法目前仍有使用，关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。通CO2气体同样应注意控制好pH值，否则循环水通过冷却塔时，由于CO2溢出，CaCO3在塔内结晶，堵塞填料，形成钙垢转移现象。

(3)投加阻垢剂:在循环水中投加阻垢剂，破坏的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多酸盐、有聚磷酸盐、聚丙烯酸盐等。

2．2悬浮物的控制

(1)对循环水进行预处理

清洗和预膜工作被称为循环水系统化学处理的预处理。对于新系统，主要是清除设备和管道中的碎屑、杂物和尘土以及冷却设备的锈蚀和油污，以便提高预膜效果，减少腐蚀和结垢。对于老系统，主要是清除冷却设备中的垢、黏泥和金属腐蚀产物。循环水系统的预膜是为了提高缓蚀剂的成膜效果，常在循环水系统开车初期投加较高的缓蚀剂量，待成膜后再降低药剂浓度维持补膜。

(2)增大浓缩倍数

在敞开式循环冷却水系统，由于蒸发、风吹，系统中的一部分不含盐分的水会损失掉，导致系统循环水中的各种矿物质和离子浓度越来越大。为了使循环水中的含盐量维持在一定的范围，必须不断地补充新鲜水，排出浓缩水。提高循环冷却水浓缩倍率的途径主要有水质稳定剂处理法、加酸降碱度法、旁流过滤法、补充水石灰处理法、补充水弱酸阳床处理法和补充水反渗透膜法。

(3)投加分散剂

将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出。

(4)增加旁滤设备

旁滤水处理目的是保持循环水水质，使循环水系统在满足浓缩倍数条件下有效和经济地运行。循环冷却水处理系统设计中有下列情况时，应考虑设置旁滤水处理设施:设定的浓缩倍数超过允许指标;存在外界污染(如空气中飘尘);工艺物料泄漏及其他污染物;需要去除下列杂质的一项或几项的:悬浮物、生物粘泥;含其它有害污染物质和油类污物等。

2．3循环冷却水系统金属腐蚀的控制

循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的有以下四种:

(1)添加缓蚀剂

缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，不改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备和对设备表面进行处理，因此使用缓蚀剂是一种经济效益高且适应性较强的金属防护措施。缓蚀剂的作用机理主要有钝化作用和吸附成膜作用两种。钝化作用是指改变金属表面元素的结构及化学性质，从而起到保护作用。吸附成膜是利用缓蚀剂和金属之间的吸附作用，使其沉积在金属表面，形成一层保护膜，阻止腐蚀性介质和金属表面的接触，降低腐蚀速率。

(2)提高循环水的pH值

提高循环水的pH值是使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大且易于钝化，从而控制设备腐蚀。但提高循环水的pH值后，循环水水垢倾向增大、设备腐蚀速度下降，以及导致某些缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决。

(3)选用耐腐蚀材料的换热器

比如聚丙烯换热器或石墨改性聚丙烯换热器，但由于换热效果差，很少使用。

(4)用防腐涂料涂覆，通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH值缓冲作用来保护设备不受腐蚀。

(5)杜绝设备泄漏,避免氨对冷却水的污染

实践证明,循环水中含有3~5 mg/L的氨对水质影响不大,但是当超过10 mg/L时水质就容易恶化。对所有接触氨的水冷器和氨冷器进行重点监测。氨泄漏严重时应及时停车补漏;但如果在运行中泄漏量减小,可就地排放,以减少对整个水系统的污染。此外可适当加大循环水排污量,增加新鲜水量来降低冷却水中氨量。

避免氨对冷却水的污染,还应加强水源及环境的防范。禁止废氨水向水源的排放,消除一切氨的跑冒滴漏,尽量避免循环冷却水受到氨的污染。

2．4循环冷却水系统微生物的控制

微生物大量繁殖会产生微生物黏泥沉积在换热器管的表面，从而降低工厂产量。流体流动可以供给微生物养分，并移走产生的废物。增加流速可使紧靠生物黏泥的流体层流底层变薄，从而使养分的传递速率及废物的移出速率增大，使生物黏泥增厚。综合考虑流速对腐蚀结垢的影响，循环水的流速宜选择在1．0m/s，此时的瞬时污垢热阻值、沉积率、垢层厚度达到最低值。温度对生物膜的生长也具有很大影响。对循环水系统中的微生物引起的腐蚀、粘泥的控制方法有:选用耐腐蚀设备;控制循环水中的含氧量、PH值、悬浮物和微生物养料等指标;在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长;采取冷却水水池加盖等措施，防止阳光照射;设置旁流过滤设备;对补充水进行混凝沉淀预处理，以及颇有前途的噬菌体法等。

3结论

循环冷却水占整个工业用水的80%左右，且对水质要求并不苛刻，将深度处理后的污水回用于冷却水系统具有很大的潜力。在实际应用中需要根据原水水质、循环水量级温升、补水水质和价格、使用循环水的换热器设备材质等实际情况，综合考虑经济效益和环境效益，选择适宜的措施，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案。但这些传统的方法，有时不能从根本上解决盐浓缩引起的问题，且投加各种水处理剂的操作复杂、药剂费用高，使循环水浓缩倍数不高，运行管理成本较高，还需要我们进一步的研究和探讨。

参考文献

［1］周菊芬．工业循环冷却水系统旁滤水量的确定［J］．科技创新导报，2011(27)．

［2］徐庆轶．炼油厂污水回用于循环冷却水系统的工业试验研究［J］．工业用水与废水，2011，42(1):32－34．

［3］刘芳，张桂芝，夏璐，等．操作条件对循环冷却水系统腐蚀和结垢的影响［J］．化工进展，2011，29(4):772－781．

循环冷却水系统范文第7篇

[关键词]循环冷却水；处理；控制；节约

中图分类号：TQ085.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0125-02

1 引言

化工、电力等行业涉及的水换热装置种类多，数量大，为了有效节约水资源，普遍采用循环水作为热交换介质。在工业循环水系统的设计过程中，贯彻节能措施，开展节能设计，降低循环水系统的电耗、水耗，将有利于控制整个系统的能耗，对于节能减排具有积极的意义，但是对于成型已经使用的的循环水系统，节能改造限制较多。在循环水的使用过程中，往往发生系统腐蚀、结垢情况，此外由于长期循环使用，如控制不当，生物粘泥衍生、菌藻类滋生过多，还易造成换热器堵塞，恶化水质，长期运行下，缩短设备使用寿命，影响正常生产。为减少此类危害，使系统安全可靠地运行，国内外采取投加缓蚀阻垢剂及杀菌处理方式，防止运行中出现的系统腐蚀、结垢情况。本文根据某循环冷却水系统的现有工况，探讨在不改变工艺运行的情况下，应采取的管理态度及探索合理的运行控制方式，以及出现特殊情况时的应对措施。

2 参照系统概况

循环水系统为敞开式，设计循环水量20000m3/h。循环水设计给水压力≥0.4MPa、温度32℃，回水压力≥0.2MPa、温度42℃。

循环水处理工艺操作控制，根据循环水水质标准、补充水水质指标、浓缩倍数、热交换设备对污垢热阻值和腐蚀率的要求，保证水质符合要求，满足生产用水需要，同时还要考虑到保护环境、节约用水用电、效益最大化。

2.1 循环水系统装置关系

循环冷却水系统划分为1个主流程和旁路水处理系统、加药系统、杀菌处理、监测换热系统共4个相关系统，4个相关系统即为循环冷却水处理内容。参见图1。

2.2 循环水系统主流程

原水由原水或煤矸水给水管道进入吸水池，通过循环水泵加压后进入循环冷却给水管道，供应工艺装置区冷却用水。循环冷却回水通过循环水回水管道大部分上冷却塔均匀分布于填料层，在填料中自上而下经过空气冷却降温约10℃后汇集塔底集水池，另一路经旁滤器处理后回流到吸水池，再经循环水泵送往用户，如此不断循环。

由于循环水系统本身的排污、蒸发、风吹、渗漏损失，由原水或煤矸水进行补充。保证吸水池液位正常。

为了保证冷却水水质稳定，减轻循环水系统热交换设备的结垢与腐蚀，循环水系统设置了投加缓蚀阻垢剂装置，向循环水中连续投加缓蚀阻垢剂。为了防止循环水系统菌藻类的滋生，对循环水每天投加氧化性杀菌剂，定期投加非氧化性杀菌剂，两者交替使用。

为减少水资源的浪费，系统采用循环水排污作为二次水再利用，循环水排水经过二次水过滤器处理后进入二次水池，由二次水加压泵送往其它用户。

3 节能减排控制

3.1 浓缩倍数控制

浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值，是衡量水质好坏的一项重要指标。敞开式循环冷却水系统在运行过程中有蒸发、风吹、渗漏、排污四种水量损失，这四种水量损失的总和由原水补给。系统运行平衡时，补充水带入系统的盐量等于损失水量带出系统的盐量，蒸发损失并不带走盐量，即：

为了控制结垢，应使循环冷却水的碳酸盐硬度小于极限碳酸盐硬度。当补充水的含盐浓度不变，如果不加限制地降低浓缩倍数即通过增加排污水量和补充水量的方式降低循环冷却水的含盐浓度，虽然可以有效地控制结垢，但水处理药剂的效能得不到充分发挥，同时增加了原水消耗及排污量，相当于多项消耗费用同时支出，是极不经济和合理的运行方式。

浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢控制及腐蚀控制的难度会增加，水处理药剂在水中存留时间长会失效，不利于微生物的控制，故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。

以循环冷却水量10000m3/h、水温差10℃为基准，在浓缩倍数为1.5～10.0的范围，分别计算系统的排污水量、补充水量，详见表1。

浓缩倍数在1.5～3.0的范围，排污水量、补充水量的减少趋势明显，而在3.0～10.0的范围则不明显。可见，适当提高浓缩倍数，可以降低排污水量、补充水量。但是，如果过高地提高浓缩倍数（≥4），不仅节水效果有限，而且使循环冷却水的硬度、碱度、氯离子（Cl-）的浓度过高，水的结垢倾向大大增加，腐蚀性大为增强，极大地提高了水质稳定处理的难度，阻垢缓蚀剂的投加量亦很大。综合考虑，浓缩倍数最合理取值在3.0左右。依据补水水质情况，选用90%以上浓度的工业硫酸作为降低浓缩倍数提高时，降低其碱度的操作方式。

这需要平时及时掌握浓缩倍数，不断调整补充水量，控制好硫酸的投加。由于旁滤器为重力无阀过滤器，可自动反洗，所以无需对循环水系统经常进行强制排污，如果工艺控制得当，可极大节约多方面消耗费用。

3.2 旁路水处理系统

循环冷却水在循环过程中，由于受到污染（如空气带入的灰尘、粉尘等悬浮固体物，换热设备的渗漏而带入的污染物如油及其它杂质）使水质不断恶化，另外，由于水质的浓缩而引起某一项或几项成份超出允许值。对循环回水分流出的旁路水进行相应处理，可以维持水质指标在允许范围之内。旁路水处理还可以适当降低对补充水水质的要求，减少排污和补充水量，从而保护环境、节约用水。旁流水处理的目的是保持循环冷却水水质，使系统在满足浓缩倍数的条件下有效、经济地运行。

本系统对于旁路水处理是利用16个重力无阀过滤器，除去水中悬浮物及个别杂质。

该过滤器在运行中虽然具有操作简单，自动反洗的优点，但运行几年后，如不经常维护，不定期强制反洗，粘泥与滤料日积月累互相包裹，当发现设备自动反洗频次增加或反洗后不能停止的状况时，再进行强制反洗已于事无补了，这时应安排检修设备，清洗滤料才能解决问题，不紧影响到循环水系统的水质，也增加了检修费用和不必要的排污损失。对此应确定强制反洗的频次，在原始开车时就应累计运行经验，并适时调整强制反洗的周期，同时及时处理设备设施暴露出的问题，保证设备设施运行良好。

3.3 加药系统

为了控制循环冷却水流经的管道、换热设备的结垢、腐蚀，应对循环冷却水投加阻垢缓蚀剂。

为了保证循环水系统控制指标值稳定，系统采用计量泵连续投加的方式，只需调整计量泵冲程控制加药量，药剂加入到集水池底。

系统运行过程中的风吹损失、排污损失均会带走部分药剂，而进入系统的补充水不含药剂。因此，应不断向循环冷却水中投加药剂，使药剂浓度相对恒定。由于阻垢缓蚀剂黏度大，需要对其用水稀释，浓度过大，极易造成水质指标上下浮动大，浓度过小，紧急情况下不能满足水质指标控制要求。总之，水质指标不管发生什么形式的变化，药剂的消耗量都会增加，维持指标稳定，不仅要保证水量平衡，还要保证药剂投加量稳定。在长期的运行中，总结出的药剂浓度稀释比，不能随意更改，以免造成工艺控制指标不稳，不仅增加了人员操作频次，增加药剂消耗量，还会影响到生产系统换热设备安全稳定运行。这需要我们的操作人员做到精心操作，关注水质控制指标的变化情况，适当调整，力使各方面工作协调平衡。

为阻挡大体积的杂质吸入循环水泵，影响循环水泵的安全运行，堵塞换热设备，集水池与吸水池之间设立了隔网，当杂物多到一定程度阻挡水流，集水池的水将不能顺利流入吸水池，一方面使格网两面水位落差大，给人以吸水池液位低，需增加补水量的假象，另一方面，当落差达到极限时，水将由吸水池溢流口流出，加入集水池的药剂还未进入吸水池进行循环就已从溢流口排出。所以应定时观测隔栅两面水位落差，及时清理第一道隔网，减少药剂浪费和原水消耗。

同时还应观察格网上杂质的成分，追踪杂质的来源。如果都是藻类成片脱落造成，就应当适当增加杀菌剂投加量，抑制藻类滋生带来类似问题。其次是周围环境的影响，保持环境清洁，以免大风将质量轻的物品吹到水池内。因为人为因素和设计问题造成的，如周围种植阔叶型树木，大风将树叶吹落到水池内造成格网和换热设备堵塞，应及时将树木更替为针叶型数目，例如松树，不仅美化环境，还不会对循环水系统造成影响。填料破碎成片脱落造成格网堵塞，应及时检查冷却塔填料损失情况，进行修补，保证冷却塔换热效率。

3.4 杀菌处理

控制敞开式循环冷却水系统的菌藻繁殖，是循环冷却水处理的重要内容。藻类通常在冷却塔和冷却塔集水池受阳光照射的地方大量繁殖，并附着于塔体和池壁上，干扰空气和水的流动，降低冷却效率。脱落的藻类进入管道而沉积，附着在热交换设备器壁上形成污垢，降低传热效率，增加水头损失。同时，藻类是细菌的食物，促使细菌繁殖，加剧腐蚀过程，危害很大。

用三氯异氰尿酸杀菌，能够与较多阻垢、缓蚀剂配合使用，彼此干扰少，杀菌效果好，一般采用直接投加至冷却塔集水池与吸水池之间水流速较快的过水廊道。

三氯异氰尿酸呈白色块剂，在水中逐渐溶解，将有效氯释放至水中，为连续杀菌方式，余氯量最佳控制值为0.2～1.0mg/L。余氯量小于0.2mg/L，投加量增加，操作管理困难，而且降低了杀灭菌藻的效果，这时应充分考虑两方面因素，药剂投加量少，或是由于水中还原性物质干扰，应改变使用非氧化性杀菌剂进行灭藻处理。余氯量大于0.5mg/L，虽然增加了耗氯量，却并没有明显提高杀灭菌藻的效果，而且会加剧金属点腐蚀。

所以依据质量分析的余氯值，调整三氯异氰尿酸的投加量或改变投加药剂的种类。杀菌效果的好坏直接关系到循环水在系统中的停留时间和使用效率。

3.5 系统监测

为了及时了解循环冷却水处理的水质状况和效果，设置水质监测项目，详见表2。

水质指标分析值可以间接反应已出现工艺问题或设备问题，通过它为我们指导操作，如工艺上调整供水平衡、药剂投加量平衡等，确定设备上需要检修的内容，使各指标值趋于一种平稳的状态，保证水质稳定。

为了解循环冷却水对换热设备的不良影响，检验循环冷却水处理效果，设置具有模拟功能的监测换热设备，可以在热流密度、壁温、材质、流速、流态、水温等方面进行与实际换热设备极为接近或相同的模拟。

由于循环冷却水的水质直接影响换热设备的换热效率、换热设备和管道的腐蚀，也影响系统的维修周期、能耗等诸多方面，因此，监测换热设备具有特别重要的意义。它可以直观地反映水质的实际状况，可以对循环冷却水系统的管理做到有据可查，可以迅速发现系统的异常，为及时处理赢得时间。

所以，应定期分析监测换热设备内放置的碳钢、不锈钢、铜材质挂片和换热管的腐蚀速率，观测结垢情况，准确把握循环冷却水系统的腐蚀、结垢趋势。

4 结论

综上所述，循环水的运行要达到高效运行，关键在于找出工艺运行的最佳方案，依靠人员认真务实、精心操作的工作态度，严格控制水质指标，不但能够节省水、药剂、设备检修等方面的资金费用，同时也能够节省人力，一定程度上降低了人员操作频繁而造成的事故风险率。

参考文献

[1] 金熙，项成林，齐冬子.工业水处理技术问答.北京：化学工业出版社，2003

[2] 《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-1995.

[3] 《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102-2003.

[4] 刘稚红，董滨.循环冷却水系统中生物粘泥的控制途径.中国给水排水，2008：22-26.

[5] 徐素芳.化工企业循环冷却水系统的节能技术探讨.化工机械，2011：141-143.

循环冷却水系统范文第8篇

关键词：浊度粘泥沉积 腐蚀 循环水系统

中图分类号：TG375+22 文献标识码：A

1、引言

钢铁厂是用水大户，炼铁、炼钢、连铸、热轧、制氧、冷轧等单元均有循环冷却水系统。循环冷却水系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点。各循环冷却水系统就像主工艺生产的生命线，对于正常的生产和设备的维护起着至关重要的作用。由于钢铁厂灰尘多，杀菌难度大和系统没有旁滤器等原因导致沉积物增多，影响换热效果甚至造成系统堵塞，沉积物也会引起垢下腐蚀。因此控制冷却水系统中沉积物的工作对保证循环水系统的正常运行具有十分重要的意义。

2、循环水系统沉积物的分类

循环冷却水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热设备的表面。这些物质统称为沉积物。他们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常把后三种统称为污垢。

2.1水垢

水垢一般由无机盐组成，通常换热器表面上形成的水垢以碳酸钙为主。

2.2污垢

污垢一般由颗粒较小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎片、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及其黏性分泌物等组成。

3、悬浮物对粘泥沉积的影响

悬浮物是指103-105 ℃烘干的不可过滤残渣，通俗的说就是悬浮在水中但不溶于水的固体颗粒，粒径一般大于0.1μm，主要是泥土和砂石的微粒以及有机物和水藻类等。下面根据钢厂2个系统的情况说明其影响。

系统一、高炉系统

某钢铁厂高炉系统投产初期，环境灰尘大，系统没有设计旁滤器，投产期间未按要求进行水冲洗，导致半个月内冷却水浊度在100NTU以上运行，这类物质沉积在水流慢的部位，如热风阀下部。检修期间，发现热风阀有大量沉积物，经过我公司实验室分析：沉积因子（550℃ 灼烧减重+酸不溶物+氧化铝）占了垢样组份的55％,说明主要成分为酸不溶物,同时含有氧化铁颗粒、腐蚀产物。

污泥垢样分析结果：

原因分析：

设计方面：该系统未设计安装旁滤器。高炉净环水处理是关键部位，负责水冷壁，热风阀等高温部位的冷却，正常应采用闭路软水，或开路设计，配备旁滤器。旁滤器是日常清除悬浮物必备的设备，高炉的处理环境存在的粉尘量很大，污泥是一个日积月累的过程，所以要做好设备配套，旁滤器就起到日常分离悬浮物的作用。

操作运行方面：循环水运行初期先运行，没有采用水处理药剂进行防护，由于开始时的浊度很高，有时达到150NTU，很多天在50NTU以上，并且没有及时排水置换，系统中已经形成的污垢在日常情况下很难再清除，并且影响传热效果，严重时导致腐蚀和结垢的发生。

粘泥因存留在流速较低的部位，沉积就很难靠药剂除去，建议如下：

加强日常循环水浊度的监测，发现浊度高时要及时排水；

水处理配方中增加分散剂成分；

在负荷较低或检修期间,通过在线局部定期通压缩空气吹除的方法,清洗关键部位。

图1：检修打开的热风阀

系统二：轧钢系统

某钢厂轧钢净环系统运行3年左右，检修时打开某些管道底部有黄褐色粘泥，厚度在3－4cm左右，水冲洗不能清除，取样分析如下：

1）沉积物分析数据表

2）结果分析

以上垢样分析结果表明：

（1)三氧化二铁（Fe2O3）占了整个垢样的28.91％,因其和粘泥混合在一起,不是沉淀在管道表面,说明不是腐蚀产物,而是来源与水中,应是空气中的氧化铁颗粒被冷却塔吸入水中,在流速缓慢处沉淀下来。

（2)结垢因子（CaO+ MgO+ P2O5+950℃ 灼烧减重）占了整个垢样组份的4.31％,占的比例很低,自然状态的粘泥含有微量的钙镁属于正常范围,说明基本没有结垢情况存在。

（3)沉积因子（550℃ 灼烧减重+酸不溶物+氧化铝）占了垢样组份的71％,说明主要成分为酸不溶物,同时含有少量的微生物粘泥。酸不溶物一般认为是硅酸盐等物质, 自然界中的泥沙和粘土均属于此类物质, 应该是水中的泥沙沉积在管道流速较低的部位,。

轧钢厂循环水的水质一直控制良好, 应排除人为控制不当导致的沉积. 从以往的数据看, 主要是因为2次补充水的水质恶劣导致了粘泥的沉积：

在2008年8月22至9月5日由于夏季暴雨导致河水倒灌，长达2周的时间存在补充水含有大量泥沙带入系统的情况, 这应是管道沉积的主要原因。

在2007年6－9月份，因为用水紧张，各个分厂都打井并使用井水，但井水的水质恶劣，含有的泥沙量较多，如2007年6月27日数据：

泥沙沉积是一个缓慢的过程，从我们对现场的了解和沉积物分析的结果看，粘泥粘性很大，几乎没有流动性，沉积的部位也很稳定，冲洗的水流也不足以清除，针对这种情况,建议如下:

1,水处理配方中增加分散剂的含量，尽量在日常运行中逐渐减少粘泥的沉积量。

2，加强日常的浊度控制，如发现浊度偏高的情况应马上采取置换，不能等待否则会有更多的粘泥沉积。

3，关注相关设备的热交換效率，如发现换热不良应及时进行人工清洗。

4，因为粘泥的成分大部分为酸不溶物，且粘度很大，化学药剂均不能清除，如关键部位存在问题，只能通过物理方法进行清除。

补充水浊度变化曲线

图2：2007年2次补充水浊度严重超标

循环水浊度变化曲线

图3：2008年9月暴雨导致河水倒灌导致循环水浊度升高

4、粘泥沉积对循环水系统的影响

4.1粘泥沉积的形成

循环水处理不当，补充水浊度过高，细微泥沙、胶状物质等带入冷却水系统，或者菌藻杀灭不及时，以及操作不慎腐蚀严重、腐蚀产物的形成，另外油污、工艺产物等泄露到冷却水系统中，这些因素都会加剧污垢的形成。当这样的水质流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物，特别是水走壳程，流速较慢的部位污垢沉积更多。

4.2粘泥沉积的危害

由于这种污垢体积大、质地稀松，容易引起垢下腐蚀，也是某些细菌如厌氧菌生存和繁殖的温床。它们粘附在传热表面上，与水垢一样都会影响换热效率。

当防腐不当时，换热管表面常有锈镏附着，其外壳坚硬，但内部多孔且分布不均。它们常与水垢、微生物粘泥等一起沉积在换热器的传热表面，除了影响传热外，更严重的将助长某些细菌如铁细菌的繁殖，最终导致管壁腐蚀穿孔而泄露。

5、清除粘泥沉积的方法

5.1物理方法

采用高压水射流喷洗，这对于产生生物粘泥堵塞的情况效果良好。

5.2化学方法

采用次氯酸钠及季胺盐类等杀菌剂清洗剝离微生物粘泥。配合使用渗透剂等表面活性剂以促进改善清洗剥离效果.

5.3加强循环水管理工作

循环冷却水的运行管理是一项综合性很强的技术工作,三分药剂，七分管理，遇到水质异常情况应及时采取措施。加强循环水管理工作，预防各种危害。

6、结论

冷却水中悬浮物多，沉积在系统内，影响换热效果（一般悬浮物导热系数不超过1.16W/（m.K），而钢材的导热系数46.4-52.2 W/（m.K））甚至造成换热设备和系统管道堵塞等，粘泥沉积也会引起垢下腐蚀。因此做好循环冷却水的浊度监测和控制对做好水处理工作大有益处。

参考文献

[1]项成林，浅淡水工业的现状与展望，工业水处理， (1997)。

[2]周本省，工业水处理技术，化学工业出版社，（2002.5）。

循环冷却水系统范文第9篇

【关键词】冷却；节水；减耗

一、生产现状

SH94型气流干燥机工作过程中，其风机高速运行，风机轴承箱内温度较高，需使用冷却水对轴承箱内的油进行冷却。自来水流量为4000Kg/h，该系统工作过程中每千公斤烟丝耗水量为477.3Kg。由于自来水通过轴承箱后获得了一定的热量，其排放后也造成一定的热能损耗。

图1

二、设计思路

1.设计思路。将气流干燥机模拟水罐作为储水罐，在模拟水罐外增加循环水泵，为风机循环冷却系统提供动力。为防止模拟水灌中水温过高，在气流回潮机主进水水管路上加装冷却水罐，使用气流回潮机的主进水对风机循环冷却水进行冷却，经过换热后的气流回潮机主进水水温升高，减少气流回潮机用于热水罐加热的蒸汽消耗。

图2

2.设计过程。一是确定传热任务，计算热负荷。气流干燥机风机轴承箱油的温度上限为60℃～80℃，车间在生产过程中要求轴承箱温度不超过50℃。利用原有管路对风机轴承箱热负荷进行测定，在保证轴承箱温度低于50℃的情况下，所需的最小冷却水流量为550kg/h。而后测定冷却水进水温度和出水温度最大温差为5.8℃，通过热量衡算方程式Q=Wc×（Ic-Ic）=Wc×Cpc×（t2-t1）求得最大热负荷Q为3.7kw，（Cpc=4.18×103J/（kg×℃））。为保证整个循环系统工作稳定，要求换热器热负荷应大于3.7kw，在换热器设计中，设定热负荷量为3.8kw。二是冷却水罐的设计。冷却水罐热负荷Q=3.8kw，冷却水质量流量为550kg/h，通过通过热量衡算方程式Q=Wh×（Ih–Ih）=Wh×Cph×（T1–T2）计算风机轴承箱冷却水进出口温度差t2，t2= T1–T2=Q/（Wh×Cph）=3.8×103×3600/（550×4.18×103）=5.95℃。气流回潮机用水质量流量为700 kg/h，设其进出口温度差为t1，t1=t2–t1=Q/（Wc×Cpc）=3.8×103×3600/（700×4.18×103）=4.68℃。计算两流体平均温度差（逆流，单壳程，多管程），tm=（t2 -t1）/㏑（t2/t1）=1.27/㏑1.27=5.29℃。查相关资料可知水对水传热总传热系数K经验值为850～1700，设定总传热系数K为850，计算传热面积S，S=Q/Ktm=3.8×103/（850×5.29）=0.85m2，计算换热器内盘管总长L=S/（πd）=0.85/（3.14×0.025）=10.83m，冷却水罐采用直径为700mm的不锈钢圆柱筒体，内部盘管环绕直径为600mm，计算其管绕圈数。N=L/（πd）=10.83/（3.14×0.72）=5.74≈6圈。三是水泵选择。由于冷却水罐设置于车间网架上方，与模拟水罐高度落差约有10米，故加装水泵的扬程应大于10米，换热器冷却水入口流量应大于550kg/h。故循环水泵选择 KYLR25-125型水泵，其扬程为20米，流量为1m3/ h（998kg/h），满足设计需要。

三、效益分析

气流干燥机风机循环冷却水系统的研制成功，解决了生产中冷却水消耗大的实际问题，同时节约部分热能损耗。其冷却水消耗量由之前的每千公斤烟丝耗水477.3Kg，下降至每千公斤烟丝耗水50Kg以下，同时，该系统提高了气流回潮机进水温度，减少气流回潮机蒸汽用量0.82m3/h，为企业节约了巨大的生产成本。

参 考 文 献

[1] Hunt A P，Parry J D. The effect of substratum roughness and river flow rate on the development of a freshwater biofilm community.Biofouling.1998，12（4）：287～303

[2]王文军，王文华，黄亚冰等.生物膜的研究进展[J].环境科学进展.1999，7（5）：43～51

循环冷却水系统范文第10篇

关键词：循环冷却水系统 清洗预膜

1．0 前言

为保证公司合成氨及尿素两套循环冷却水系统年度大修开车后的长周期稳定运行，常州精科霞峰精细化工有限公司对该两套系统进行了清洗预膜工作。合成氨系统循环水量2500t/h，保有水量1000-1300t，主要供合成氨及复合肥生产冷却用水，用水设备以碳钢为主。尿素系统循环水量1500t/h，保有水量750t左右，主要供尿素生产冷却用水，用水设备以不锈钢为主。

在公司总站、中化室、合成氨及尿素循环水泵房的大力支持与配合下，顺利地完成了此次清洗、预膜工作，在此，对提供帮助的各部门深表感谢！对清洗、预膜的过程、实施情况报告如下：

2．0 清洗过程

2．1 水冲洗

在化学清洗前，于9月18日8：00开始先对两套系统进行水冲洗，循环水打通后，浊度显著上升，下午13：00开始第一次排水置换，清池，等水池注满开泵开始进行化学清洗。

2．2 除油清洗

合成氨及尿素两套系统同步运行，于9月18日18：00开始投加JC-164除油清洗剂，当水池产生大量泡沫时投加JC-863消泡剂。投药后合成氨系统浊度从34.02mg/L升至53.24mg/L，尿素系统从31.06 mg/L升至72.47mg/L。

2．3 粘泥剥离清洗

两套系统于9月18日21：30开始投加XF-950杀菌灭藻剂，半小时后投加XF-990杀菌灭藻剂，当水池产生大量泡沫时投加JC-863消泡剂。投药后合成氨系统浊度最高升至78.39mg/L，尿素系统浊度未见显著上升。运行24小时，当两系统浊度不再明显上升时，开始第二次排水置换，排空系统和水池水，清池。水池补满水后开泵循环并边排边补至浊度基本合格，于9月20日9：45和8：50分别于合成及尿素系统投加JC-961剥离剂，投药后水池表面产生大量泡沫。由于分析浊度大都从泵上取样，而水中大量粘泥状脏物都被泡沫携带至表面，因此测得浊度都是不升反降，但从合成系统冷却塔水池表面取样消泡后分析，浊度高达106mg/L。整个剥离期间，从水质分析及清池时直观观察，剥离效果明显，达到预期目的。

2．4 除锈垢、水垢清洗

由于泵送出水浊度合格，因此没有进行大量换水，只对合成系统补水至溢流3小时，于9月21日14：00开始投加JC-161除锈除垢清洗剂，并于15：00挂入检测挂片。清洗期间用JC-161调节PH在2-4之间，运行15小时以后，再投加JC-162螯合清洗剂，继续运行6小时后进行第三次排水置换，排空系统和水池水，清池。

清洗过程中，合成系统总铁由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干扰大，不同人员每次分析误差较大，可取中间值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t计，约清洗下Fe2O3铁锈387kg，CaCO3水垢279kg。

清洗过程中，合成系统总铁由0.58mg/L最高上升至123.7mg/L，Ca2+分析由于干扰大，各人每次分析误差较大，可取中间值，即由27.73mg/L最高上升至281.5mg/L。以保有水量1100t计，约清洗下Fe2O3铁锈387kg，CaCO3水垢279kg。

清洗过程中，尿素系统总铁由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计，约清洗下Fe2O3铁锈48kg，CaCO3水垢283kg。

从清洗时Ca2+、总铁、浊度的前后变化情况可看出。此次清洗效果明显。

清洗过程挂片腐蚀率检测情况表（执行标准：HG/T2387-92）：