演示文稿第八章冷卻水

（優(yōu)選）第八章冷卻水當(dāng)前1頁，總共46頁?！?.1概述一、冷卻作用工業(yè)生產(chǎn)過程中往往會產(chǎn)生大量熱量，使生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品的溫度升高，必須及時進(jìn)行冷卻，否則影響生產(chǎn)的正常運行、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。當(dāng)前2頁，總共46頁。§8.1概述二、冷卻水特點1水量巨大冷卻水量約占工業(yè)總用水量的90％～95％。如一個年產(chǎn)３０萬噸的合成氨廠，冷卻水量達(dá)２３５００ｔ／ｈ；一個１０萬千瓦的火力發(fā)電廠，冷卻水量達(dá)９０００ｔ／ｈ；一個年產(chǎn)３５００噸聚丙烯的化工廠，冷卻水量達(dá)３０００ｔ／ｈ左右。

當(dāng)前3頁，總共46頁?！?.1概述2溫度升高，水質(zhì)變化不大，鹽類濃縮。鹽類濃縮導(dǎo)致腐蝕、結(jié)垢和微生物滋生等3工業(yè)用水節(jié)約的重要途徑一套用水量約為２００００ｔ／ｈ左右的冷卻裝置，采用循環(huán)水系統(tǒng)，每小時補充400～500噸新鮮水即可，節(jié)水的效益非常顯著。當(dāng)前4頁，總共46頁。當(dāng)前5頁，總共46頁。當(dāng)前6頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備§8.2.1冷卻水系統(tǒng)主要的冷卻對象有冷凝器、熱交換器、油（氣或液體）冷卻器、發(fā)電機組與壓縮機組、高爐、煉鋼與軋鋼機、化學(xué)反應(yīng)器等。冷卻水進(jìn)入這些設(shè)備，與熱壁接觸而被加熱。這種用水來冷卻工藝介質(zhì)的系統(tǒng)稱為冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)通常有兩種：直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

當(dāng)前7頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備一直流冷卻水系統(tǒng)直流冷卻水：冷卻水僅通過換熱設(shè)備利用一次后就被排放掉。直流冷卻水系統(tǒng)通常用水量很大，水經(jīng)換熱設(shè)備后的溫升很小，而排出水的溫度也較低，水中各種礦物質(zhì)和離子含量基本上保持不變。

特點：投資少、操作簡便，對水質(zhì)要求不高，但取水量大，運行費用高，不符合節(jié)水節(jié)能的要求。當(dāng)前8頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備二循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分封閉式和敞開式兩種。封閉式：冷卻水升溫后不與大氣直接接觸，而在另一臺換熱設(shè)備中經(jīng)其他冷卻介質(zhì)換熱降溫后再回用，以冷卻高溫?zé)峤橘|(zhì)。敞開式：冷卻水升溫后通過冷卻塔（池）來進(jìn)行的，冷卻水在循環(huán)過程中要與空氣接觸當(dāng)前9頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備當(dāng)前10頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備1封閉式系統(tǒng)特點須使用含鹽量很低的軟水或純水不直接暴露于空氣中，水量損失少，水中各種礦物質(zhì)和離子含量一般也不發(fā)生變化，溶解氧和雜質(zhì)含量極少，又不與陽光接觸，不利于菌、藻等微生物生長繁殖，系統(tǒng)中的結(jié)垢和腐蝕較少發(fā)生，排污量也很小。該系統(tǒng)中的冷卻水不存在蒸發(fā)冷卻過程，只靠傳導(dǎo)散熱，冷卻效率很低，循環(huán)系統(tǒng)的基建造價和能耗高，一般只用于發(fā)電機、內(nèi)燃機或有特殊要求的單臺工作設(shè)備。

當(dāng)前11頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備當(dāng)前12頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備2敞開式系統(tǒng)特點冷卻水在循環(huán)過程中要與空氣接觸進(jìn)入灰塵顆粒。部分水在通過冷卻塔（池）時會被蒸發(fā)損失掉。水中各種礦物質(zhì)和離子含量也會不斷濃縮增大。當(dāng)系統(tǒng)水中離子含量增大到一定值后，需排出部分污水，補充一定量的新鮮水。目前得到廣泛應(yīng)用。這種系統(tǒng)與直流冷卻水系統(tǒng)相比，補充的新鮮水一般只是直流用水量的1/40左右，可節(jié)約大量冷卻水用量。當(dāng)前13頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備§8.2.2冷卻構(gòu)筑物冷卻構(gòu)筑物包括冷卻池和冷卻塔兩大類。一、冷卻池冷卻池是利用天然或人工池塘、水庫等構(gòu)筑物來冷卻循環(huán)水。它利用自然蒸發(fā)使已吸收熱量的水冷卻后再循環(huán)使用。它的特點是冷卻過程緩慢，效率低，冷熱水溫差小，且需很大的貯水量和占地面積。冷卻池分為天然冷卻池和噴水冷卻池兩類。當(dāng)前14頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備二、冷卻塔冷卻塔是將生產(chǎn)過程中經(jīng)熱交換升溫后的冷卻水，通過與空氣直接接觸，由蒸發(fā)、傳導(dǎo)方式散熱降溫，或隔著換熱器器壁與空氣間接接觸的單純傳導(dǎo)方式散熱降溫的塔型冷卻構(gòu)筑物。冷卻塔類型：干式、干濕式和濕式三種。當(dāng)前15頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備干式冷卻塔循環(huán)水不與空氣直接接觸，而是在安裝于冷卻塔中的散熱器內(nèi)被空氣冷卻，適用于某些密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或不允許水分或特殊污染物散失的場合。當(dāng)前16頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備干濕式冷卻塔溫度高的循環(huán)水先通過裝在塔頂?shù)谋P管，以此來加熱將要出塔的濕空氣，使?jié)窨諝狻斑^熱”，以免出塔后形成水霧或水凌，影響環(huán)境。熱水出盤管后，再被引到配水裝置，噴淋到填料上與空氣進(jìn)行直接換熱。濕式冷卻塔水與空氣則進(jìn)行直接接觸換熱。當(dāng)前17頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備

自然通風(fēng)式（風(fēng)筒）冷卻塔分為機械通風(fēng)式混合通風(fēng)式

逆流式：水的流動方向與氣的流動方向相反橫流式：水的流動方向與氣的流動方向垂直作水平流動的。當(dāng)前18頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備根據(jù)塔內(nèi)淋水裝置的不同，冷卻塔可分點滴式薄膜式噴水式點滴薄膜式當(dāng)前19頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備風(fēng)筒式逆流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；３—百葉窗；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；７—風(fēng)筒；當(dāng)前20頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備風(fēng)筒式橫流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；３—百葉窗；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；７—風(fēng)筒；當(dāng)前21頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備鼓風(fēng)式逆流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；６—風(fēng)機；７—風(fēng)筒；８—除水器當(dāng)前22頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備引風(fēng)式逆流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；３—百葉窗；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；６—風(fēng)機；７—風(fēng)筒；８—除水器當(dāng)前23頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備引風(fēng)式橫流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；３—百葉窗；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；６—風(fēng)機；７—風(fēng)筒；８—除水器當(dāng)前24頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備混合通風(fēng)逆流冷卻塔１—配水系統(tǒng)；２—淋水填料；４—集水池；５—空氣分配區(qū)；６—風(fēng)機；７—風(fēng)筒；當(dāng)前25頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備玻璃鋼冷卻塔材質(zhì)：玻璃鋼冷卻水量：8～500t/h（小型）水溫降幅：5～25度當(dāng)前26頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備三、冷卻塔的工藝構(gòu)造冷卻塔一般由通風(fēng)筒、配水系統(tǒng)、淋水裝置（淋水填料）、通風(fēng)設(shè)備、收水器和集水池等部分組成。（一）配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)的作用將待冷卻的熱水均勻地分布到冷卻塔整個淋水面積上。當(dāng)前27頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備

若配水不均勻，淋水填料上水流密集的部分，通風(fēng)阻力增大，空氣流量就少，水的散熱冷卻效果就差；而水流過少的部分，空氣流量大，許多氣流沒有充分發(fā)揮其攜熱能力即逸出塔外，從而影響全塔的冷卻效果。配水系統(tǒng)一般有管式、槽式和池式配水三種類型。當(dāng)前28頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備（二）淋水填料

是冷卻塔內(nèi)水、氣兩相進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)的效能核心，是影響冷卻塔熱力性能的主要組件。作用：將配水系統(tǒng)濺落下來的熱水形成水膜或細(xì)小水滴，以增大水和空氣接觸表面積并延長水在塔中的停留時間，創(chuàng)造良好的傳熱傳質(zhì)條件。淋水密度：衡量填料性能的重要技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)前29頁，總共46頁。淋水密度增大，填料厚度減小，塔體容積減小，冷卻塔造價也越低。我國逆流冷卻塔的淋水密度為１３～１６ｍ３／（ｍ２·ｈ），國外有些可達(dá)到１８～２３ｍ３／（ｍ２·ｈ）?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備當(dāng)前30頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備填料還應(yīng)具有較大的比表面積，通風(fēng)阻力小，親水性強，化學(xué)穩(wěn)定性好，質(zhì)輕耐久，抗腐蝕，價廉易得，施工維護方便等特點。填料分為點滴式、薄膜式和點滴薄膜式三種類型。。（水被灑成的冷卻表面形式）當(dāng)前31頁，總共46頁。§8.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備（三）風(fēng)筒、風(fēng)機、進(jìn)風(fēng)口１風(fēng)筒起抽風(fēng)和送濕熱空氣的作用。筒體較高，可達(dá)150ｍ以上，且多設(shè)計成雙曲線型筒壁。采用機械強制通風(fēng)，一般風(fēng)筒較低，在１０ｍ左右。當(dāng)前32頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備２風(fēng)機機械通風(fēng)塔中一般用軸流風(fēng)機。軸流風(fēng)機風(fēng)量大，風(fēng)壓小，可作短時間反轉(zhuǎn)。它可用調(diào)整葉片角度來改變風(fēng)量與風(fēng)壓，使用方便。大中型塔常用ＬＦ系列風(fēng)機，小型塔用ＬＴＦ系列風(fēng)機。當(dāng)前33頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備３進(jìn)風(fēng)口冷卻塔進(jìn)風(fēng)口應(yīng)具備均勻良好的進(jìn)風(fēng)條件，減小氣流阻力。進(jìn)風(fēng)口面積大，進(jìn)口空氣流速小，有利于塔內(nèi)氣流均布和減小氣流阻力，但要增加塔身高度和造價；反之，進(jìn)風(fēng)口面積太小，則易使塔內(nèi)氣流分布不均，阻力大，進(jìn)風(fēng)口渦流區(qū)大，影響塔的冷卻效果。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)朝向當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向。進(jìn)風(fēng)百葉窗：一般在橫流塔進(jìn)風(fēng)口設(shè)置向塔內(nèi)傾斜成４５°交角當(dāng)前34頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備（四）收水器（除水器）作用是回收利用即將出塔的濕空氣中挾帶的霧狀小水滴。在逆流塔中收水器設(shè)置在配水設(shè)備之上，在橫流塔中斜放在淋水填料的內(nèi)側(cè)。目前我國收水器的飄水率一般為循環(huán)水量的0.01％～0.015％，美國生產(chǎn)的ＴＵ—12型收水器其飄水率僅為循環(huán)水量的0.0005％。自然通風(fēng)塔可不裝收水器。風(fēng)速小，塔筒較高，一般水滴散失少。當(dāng)前35頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備（五）集水池集水池設(shè)在冷卻塔塔體下方，起貯存和調(diào)節(jié)冷卻水水量的作用。深度不小于２ｍ。池底設(shè)深度為０.３～0.5ｍ的集水坑，并有大于0.5％的坡度，坡向集水坑，以利于排污和放空。坑內(nèi)設(shè)排泥、放空管。集水池設(shè)溢流管，四周設(shè)回水臺。當(dāng)前36頁，總共46頁?！?.2冷卻水系統(tǒng)和設(shè)備（六）塔體起封閉和圍護作用。大中型塔中，主體結(jié)構(gòu)和填料支架用鋼筋混凝土或防腐鋼結(jié)構(gòu)，塔體外圍用混凝土大型砌塊或玻璃鋼裝配結(jié)構(gòu)。小塔用玻璃鋼。塔體形狀在結(jié)構(gòu)上有方形、矩形、圓形、雙曲線形等。當(dāng)前37頁，總共46頁?！?.3冷卻水系統(tǒng)中的平衡一水量平衡冷卻水在循環(huán)運行過程中，由于蒸發(fā)（Ｐ１）、風(fēng)吹（Ｐ２）、排污（Ｐ３）和滲漏（Ｐ４）四種水量損失，需不斷補充相應(yīng)數(shù)量的新鮮水。當(dāng)前38頁，總共46頁?！?.3冷卻水系統(tǒng)中的平衡二鹽平衡由于水的蒸發(fā)是以不含鹽分的水蒸氣形式散失，水中的溶解固體和懸浮物逐漸積累，造成系統(tǒng)水中含鹽量增高。由于風(fēng)吹、排污和滲漏損失一部分高鹽水，而補充一部分低鹽水，使系統(tǒng)中的鹽份最后達(dá)到平衡。當(dāng)前39頁，總共46頁。§8.3冷卻水系統(tǒng)中的平衡令Ｈｊｚ／ＨＢ＝ｋ，則Ｈjz（Ｐ2＋Ｐ3＋Ｐ4）=ＨB（Ｐ1＋Ｐ2＋Ｐ3＋Ｐ4）Ｈｊｚ——循環(huán)水中的含鹽量（極限值）ＨＢ——補充水中的含鹽量稱k為濃縮倍數(shù)，常以Cl離子的比計。當(dāng)前40頁，總共46頁?！?.3冷卻水系統(tǒng)中的平衡濃縮倍數(shù)的大小反映水資源復(fù)用率的大小，是衡量循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行情況的一項重要指標(biāo)。濃縮倍數(shù)過小，補充水量和水處理藥劑耗量較大，且容易因系統(tǒng)藥劑濃度不足而難以控制腐蝕。提高濃縮倍數(shù)不但可節(jié)約用水，而且也可減少隨排污而流失的藥劑量，因而節(jié)約了藥劑費用。當(dāng)前41頁，總共46頁?！?.3冷卻水系統(tǒng)中的平衡濃縮倍數(shù)過大（>5）,節(jié)約的排污水量變化不大，而析出結(jié)垢和發(fā)生腐蝕的可能性增大，也不利于微生物的控制。選用合適的濃縮倍數(shù)，必須綜合考慮當(dāng)?shù)厮此|(zhì)、水處理藥劑情況和運行管理條件等。操作