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循环冷却水系统范文1
0 引言
在钢铁行业中,为了保证炼铁、炼钢、轧钢各种设备的正常运行,工业循环冷却水系统中的供水温度就需有效的控制,其中各种形式冷却塔是通常采用的冷却设备之一。通常冷却塔的冷却效果主要由气水比来决定,同等质量流量的热水用同等质量流量的空气进行热交换实现冷却塔的降温目的,一般常用电机驱动风机获取空气。但随着钢铁行业节能降耗需求的日益突出及环保要求,冷却塔的技术改造就慢慢凸现出来,如果冷却塔改用水轮机来驱动,那么水轮机的轴功率与电机功率相同即可实现。水动风机冷却塔是利用水轮机代替传统风机电机作为冷却塔风机的动力源,使风机由电力驱动变为水力驱动,达到节能环保的目的,而水动风机冷却塔的结构、外形、尺寸、冷却原理基本都不需改变。
1 水动风机冷却塔工作原理
通常普遍使用的电机驱动风机冷却塔原理是:用电动机通过联轴器、传动轴、减速器来驱动冷却塔的风机,风机的抽风使进入冷却塔的水流快速散热冷却,然后又由水泵加压将水流输送到需要用水冷却的设备使用后再引入冷却塔冷却,达到冷却水循环使用。而水动风机冷却塔是需要用水冷却的设备使用后先引入水轮机,水轮机驱动冷却塔的风机抽风使循环冷却水快速散热,水轮机利用冷却塔上塔水流的富余的综合能量进行工作。通常工业循环冷却水在热交换设备和冷却塔之间的循环是通过水泵来驱动的,各循环水系统中的工艺需求水量很难被精确的计算出来,在计算系统水流量时,考虑安全生产及各个方面的因素,都会在满足系统需求水量的基础上增加10%-20%的余量来确定水泵的流量;同时在整个循环水系统中,每段管道、弯头都有一定的阻力,冷却塔的位置高低、换热部件的阻力及压力都会在系统中产生阻力,这些阻力也不能很精确的计算出来,一般计算的阻力值只是一个大概的数据,根据这个数值在选择水泵的扬程时,就在克服所计算出的阻力数值的基础上一般增加10%-20%的余量来选型。因此,整个工业循环冷却水系统中水泵的水量、扬程是富裕的。水动风机冷却塔水轮机就是充分利用这些富余的综合能量来驱动风机的转动。
2 水动风机冷却塔结构
2.1 水动风机冷却塔大体结构
水动风机冷却塔与传统的电机驱动风机冷却塔相比,两者冷却塔结构大体相似,水动风机冷却塔上部为风筒下部为塔体玻璃钢挡水板,内部结构从下到上依次是:填料、布水管、收水器、水轮机基座、水轮机进出水管、水轮机、风机等。
2.2 水轮机的结构及特点
水轮机是由蜗壳、座环、转轮、轴、轴承、尾水管、注油管路、刹车装置、监控装置等构成。蜗壳形如蜗牛的外壳,具有减缩的断面,可以保证水流均匀地进入水轮机,座环除了支撑水轮机的有关部件外还起到调节水流方向的作用,水轮机的转轮是水能转变为旋转机械能的主要部件,做功后的水流经尾水管进入布水器。水轮机具有以下的特点:(1)刹车装置(1000T以上选配用)。水动风机冷却塔在停运时,外界空气密度高而塔内湿热空气密度低,塔内、塔外产生压力差,使风机叶片在压力差作用下继续旋转给进塔检修带来安全隐患,故设计有叶片停转的刹车装置。(2)独特的注油装置。具有两个独立的轴承室和独立的注油管路保证水轮机的稳定运行。(3)全方位的监控装置(选配用)。具有叶片转速监控、震动监控、水温监控及压力监控保证循环水系统的工艺需求。(4)独有的尾水管设计。保证水轮机发挥最大效率。
3 工业循环冷却水系统水动风机冷却塔应用改造
3.1 改造工程概况
新疆八钢冷轧彩涂循环冷却水系统冷却塔为方型逆流式冷却塔,公司本着节能降耗、降低生产成本的原则,拟对原有的彩涂净环水冷却塔进行节电改造,原先彩涂净环水系统设施参数:
3.1.1 冷却塔部分(表1)
3.1.2 水泵部分(表2)
彩涂净循环冷却水系统冷却塔风机可进行改造,经研究决定在原来基础上用水轮机替代电机和减速机,只需在原有管路上引出一条旁路接到水轮机,再将水轮机的尾水管连接布水器的原有管路即可,无需改动填料和布水系统,改造工作量较小(图1),易实施。
图1 冷却塔改造前后对比图
3.2 改造后水动风机冷却塔的运行情况
通过对八钢冷轧彩涂循环冷却水系统冷却塔改造后的运行状况来看,改造后的水动风机冷却塔经过与原先传统冷却塔对比基本原先进水管是在上升至布水器高度后与布水器接通实现布水的,而改造后进水管将上升至原电机所处高度位置经风筒进入冷却塔与水轮机接通,此与布水器将有2~4m的落差距离,其势能所形成的压力将进一步增强了布水器喷头布水的效果,使彩涂循环冷却水降温效果提高;改造后的风机的转速是随着循环水量的变化而变化的,减少了因水量减小而风量过大造成的飘水损失,极大的减少了工业新水的补水量;根据新疆的气候情况,冬天的冷却塔风机有时是需要停转的,依靠寒冷的空气实现自然温降,如果风机开,则会产生很严重的结冰现象,改造后的水动风机冷却塔,通过上水管路所设的旁路及控制阀门的开度来调整实现防冻保温:(1)水轮机不供水,水轮机依靠风机旋转的惯性完全可以把水轮机内的水分排干,通过旁路直接供水到布水器布水;(2)水轮机供一点水,维持风机能够旋转即可,主要通过旁路供水到布水器,冬季防冻保温措施简单便捷,节约了较多的保温防冻材料。
4 结语
水动风机冷却塔的应用前景较好,在节能降耗、降低生产成本的大环境下,不论是改造也好,新建工程也好,冷却塔节电改造的优势在于:(1)节能节水:无电机和电控设备,节电显著;飘水损失大为降低,减少补水;(2)环保:无电机和减速箱,大大降低冷却塔震动和噪声,减少对环境的污染;(3)经济:取消电机、减速箱、传动装置及配电装置等,免除日常维护保养费用;(4)安全稳定:无任何电气设备,杜绝了漏电现象,事故源减少,故障率大为降低;(5)冷效:风量随水量增减,保持冷却塔的气水比在最佳状态,冷却效果好;(6)通用:凡是使用传统冷却塔的场合,均可采用水轮机冷却塔,进行节电改造。
【参考文献】
[1]张飞狂.冷却塔水轮机[P].中国专利:专利ZL02216-112.X,2003-01-08.
[2]赵振国.冷却塔[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
循环冷却水系统范文2
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。
循环冷却水系统范文3
关键词 循环冷却水系统;正磷;结垢;腐蚀
中图分类号TQ085 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)71-0096-02
0 引言
敞开式循环冷却水系统通常采用投加化学药剂的方法来控制系统的结垢、腐蚀等问题。工业循环水系统大多采用以有机磷、聚合磷为主要成分的磷系缓蚀阻垢剂,但其受水温、系统PH值等因素的影响,磷系缓蚀阻垢剂易发生水解。正磷过高既可能引起腐蚀也可能产生结垢现象。因此在投加磷系缓蚀阻垢剂时应考虑多方面的因素,如补水水质、系统水温和pH值等,在综合考虑这些因素后,合理地投加药剂以达到系统平稳运行的效果。
1 循环水系统中正磷的来源
正磷的来源主要有两个方面:一是水稳剂的水解,磷系配方的水稳剂易受多种因素的影响发生水解,水解速度会随这些影响因素的不同而有所不同。二是循环水的补水也有可能带入正磷。另外,循环水场的不断浓缩水质,各种离子浓度不断增大,也是正磷含量升高的另一个原因。
2 正磷含量对系统的影响
为了尽可能节约水资源,循环水系统通常是在高浓缩倍数的情况下运行的,浓缩倍数越大要求系统的稳定性就越高,稍微的腐蚀或是结垢倾向都会对循环水系统造成很大的影响。缓蚀阻垢剂水解产生的正磷酸盐易与水中的钙、锌离子产生磷酸盐垢,容易形成难以去除的硬垢,影响换热器的换热效果;生成的磷酸盐垢还会引起垢下腐蚀,使换热器穿孔而损坏。
正磷酸盐还是菌藻的营养物,大量的菌藻会吸附系统中的悬浮物及泥沙、尘土等,形成附着或堆积的软泥性沉积物。这些沉积物不仅会降低换热器的换热效果,引起设备的腐蚀、降低药剂的效能。
3 正磷含量对循环水系统影响实例
燕山石化水务管理中心五供水六循的补水以地下水为主,钙离子浓度为300mg/L左右,浓缩倍数长期在4左右运行,循环水钙离子浓度在1 200mg/L左右,属于高钙高硬循环水;下面以五供水六循2010的实际运行情况为例说明。
六循4月份~9月份水质及补水情况如下表所示:
从表中可以看出,5月~7月循环水中正磷和钙离子浓度均较高,系统粘附率一直居高不下,但系统腐蚀速率偏低。对表格中数据作如下分析:
1)药剂配方不合理。药剂配方中含有正磷加上水解产生的正磷,使循环水中正磷含量过高,产生了过多的磷酸盐沉淀,致使系统粘附速率偏高;2)锅炉冷凝水补水。冷凝水中正磷含量为3.0mg/L~4.0mg/L范围内,当将冷凝水补进循环系统后,系统正磷过高,产生磷酸盐沉淀,使系统粘附速率偏高,腐蚀速率偏低。
针对以上原因,采取以下方法来改善水质状况。
1)改变药剂配方
8月开始将药剂改为有机磷+磺酸共聚物的配方,药剂中不含正磷,循环系统中有机磷的含量相对提高。总磷控制在7.0mg/L~8.0mg/L范围内,但从8月的实际运行效果看,系统的粘附速率与7月相比没有下降,分析原因为冷凝水的补水对循环系统正磷含量有一定的影响。
2)提高系统总磷含量
维持系统冷凝水补水量,将总磷提高到9.72mg/L运行,系统粘附速率从8月的18.8m.c.m降到了9月的12.9m.c.m,循环系统结垢趋势得到了缓解。
4 结论
通过长期的现场监测数据分析,水稳剂配方中正磷含量对循环水系统有较大影响。正磷含量偏高,则会使循环水系统偏结垢;正磷含量偏低,在循环水系统表面不能形成有效的保护膜,使循环水系统偏向腐蚀,设备得不到有效的保护。实际运行中需合理的选择药剂配方和药剂投加量,充分发挥正磷的积极作用,最大限度的减少其负面影响;
在实际生产过程中,根据每月的实时水质监测数据,分析循环水系统的结垢和腐蚀趋势,补水各种离子浓度的高低以及正磷含量的多少,及时的更改药剂的投加量,调整好总磷的控制指标,保证水体中的有机磷含量,使其能对系统起到良好的保护作用。另外,根据每种药剂配方的性质不同,及时调节循环水系统的pH值控制范围,避免缓释阻垢剂发生水解和变质,充分发挥药剂的缓释阻垢能力,可以避免大量的水耗药耗浪费,节省生产成本。
参考文献
[1]吴凯宁.循环水浊度、总铁、正磷高原因浅析[J].大氮肥,2002,23(5):338-339.
循环冷却水系统范文4
[关键词] 金属管道 防腐 除锈 冷却水系统 应用
焦化厂为了节约水资源采用了工艺循环水和制冷水作为冷却用水从而形成闭路循环。因此,这些不断循环的冷却水中的杂质及污垢会直接造成系统中管道的腐蚀、生锈及沉积物,从而造成管道破损、穿孔、泄露、严重降低换热器的热交换效率等影响,最终直接关系到回收车间冷却设备是否正常运行,而冷却设备的正常运行又关系到整个焦化厂的生产,关系到焦炉煤气的输送和化学产品的回收。因此,如何解决金属管道的防腐及除锈问题,成为亟待解决的重要问题。
一、冷却水系统中金属管道腐蚀及污垢的形成原因分析
(1)冷却水系统中的金属管道被冷却水中的溶解氧所腐蚀,而生成的低价和高价铁的氧化物或氢氧化物等腐蚀产物,长时间会发生腐蚀穿孔现象,造成管道泄露。
(2)生产过程中的物料,如焦油、苯类等泄漏入冷却水系统中,形成油类的污垢。而这些油类常附在金属管道的表面,起着污垢粘结剂的作用。
(3)由补充水带入的固体悬浮物,如泥沙、尘土、碎片以及冷却水在冷却塔里从空气中洗涤下来的尘埃、矿粉等,在冷却水运行过程中,它们逐渐凝聚成大的颗粒,在流速缓慢处沉积为污垢。
(4)由补充水或者空气中带入的微生物, 还有循环冷却水系统采用的水质稳定剂碱性三聚磷酸钠,使得冷却水系统里细菌、真菌、藻类等微生物利用水中的营养物质大量繁殖,一是以这些微生物为主体,混杂泥沙、无机物和尘土等形成生物粘泥附着与堆积,因而产生粘泥故障;二是大量细菌分泌的黏液附着在换热器表面使得水的流量减少,降低换热器的冷却效率,而且还会形成氧的浓度电池而引起腐蚀,严重时会堵塞管子,迫使停车清洗。
(5)由补充水带入的矿物质和无机盐类产生的污垢。在运行过程中,冷却水被蒸发浓缩,一些溶解度极小的无机盐,例如硫酸钙、硅酸镁等浓度超过其溶解度,在传热表面上析出的无机盐垢;还有补充水带入的Ca(HCO3)2在冷却塔中曝气和在换热器壁上受热时,放出CO2,并分解为溶解度很小的致密碳酸钙水垢;而补充水带入的亚铁离子,在冷却塔中被氧气氧化为高价铁离子,并生成溶解度很小的氢氧化铁垢。
(6)加入的水处理剂由于管理不当也会生成新的污垢,例如Ca3(PO4)2、Zn(OH)2等。
二、冷却水系统中的金属管道如何做好防腐除锈工作
根据我们以上做出的分析,冷却水系统中金属管道的腐蚀和污垢主要是由于冷却水中的所含有的物质经过各种化学反应而造成的,因此,降低冷却水中的有害的化学成分,才是管道防腐除垢的关键所在。
1.缓蚀阻垢剂的选择
(1)缓蚀剂。其作用原理是使用缓蚀剂在金属管道表面形成一层致密的保护膜,用以抑制金属电化学腐蚀的发生。它用量少,不会改变腐蚀介质的性质,不需特殊投加设备,也不需对设备表面进行处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。不同的缓蚀剂形成保护膜的方式不同。如聚磷酸盐、有机磷酸就是形成致密的磷酸钙膜,属于沉积缓蚀型;而锌盐则是在电化学腐蚀的阴极和OH结合形成Zn(OH)2膜,属于阴极缓蚀型。因此,在缓蚀剂的选择方面,尽量搭配施用,发挥缓蚀剂的最大效用。
(2)阻垢剂。 循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢,水垢控制即是防止碳酸钙的析出,因此阻垢剂的作用原理是吸附于碳酸钙结晶体的活性增长点上与Ca2+ 螯合,抑制了晶格向一定方向成长,使晶格扭曲错位,从而起到阻垢作用。具有阻垢性能的物质有聚磷酸盐,如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠;有机磷酸,如HEDP,ATMP、PBTCA等;聚羧酸,如PAA,AA/AMPS等。这些阻垢剂都有各自的特性和适用水质,因此需要根据水质指标按一定比例选取不同的阻垢剂配合使用,才能取得较好的阻垢效果。
虽然我们按照它们的功能作用将它们分成了缓蚀剂和阻垢剂,而实际应用过程中,缓蚀阻垢剂均为复合型多功能水处理剂,具有稳锌、防碳酸钙、磷酸钙沉积的能力,并有效分散污垢、腐蚀产物,可应用于严重结垢或腐蚀性水质,可满足不同生产工艺要求,药剂降低磷含量,不会引发因磷的富营养而引起的菌藻的大量滋生,可相应降低杀生剂的用量。
2.杀菌灭藻的处理
在循环水中,由于养分的浓缩,水温升高和日光照射,给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物附着在传热表面,即生物粘泥或软垢。为了杀灭水中的菌类和藻类,多采用投放杀菌剂的方法,可以稳定高效地杀灭水中的微生物,防止污垢和腐蚀的发生;还有选用耐蚀材料设备;控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标;在防腐涂料中添加杀生剂,抑制微生物的生长;采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施,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.缓蚀阻垢剂和杀菌剂的施用方法
在循环冷却水运行过程中,各种离子均按倍数增加。由于水中添加缓蚀阻垢剂,钙离子在规定的浓缩倍数下一般不会发生沉积,可作为计算浓缩倍数的依据。另外,当水中不投加含有氧化物的药剂时,以CL-作为计算浓缩倍数的依据是恰当的。在计算好缓蚀阻垢剂浓度后,每天按时按量投入。循环水设备在平稳状态下进行时,蒸发水量和散发水量的值是一定的,可通过变化排污量来控制浓缩倍数。根据多年的实践经验,在浓缩倍数3-5的情况下,可以保整整个循环水系统的水质。为保证系统的水量平衡稳定,必须定期向系统中补充一定量的新水。交替使用氧化杀菌剂(每周一次)和非氧化杀菌剂(每月一次),可以较好地控制系统中的菌类和藻类。
4.提高循环水的PH值
提高循环水的PH值,使金属管道的表面生成氧化性保护膜的倾向增大,易于钝化,从而有利于防止金属管道的腐蚀。敞开式循环冷却水系统通常通过在冷却塔内的曝气提高PH值,当水中和空气中的CO2达到平衡时,水的PH为8.5左右。提高循环水的PH值后,不可避免的带来一些问题:循环水结垢倾向增大;设备腐蚀速度下降,但还不能满足要求;某些常用缓蚀剂失效。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,例如:聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物 分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用,由于协同或增效作用,效果更显著,这也是缓蚀剂的发展趋势。
5.用防腐涂料涂覆
通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护金属管道不受腐蚀。
循环冷却水系统范文5
关键词:工业发展;冷却循环水;节能;途径与措施
前言:冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源,如果我们能够在节能和循环利用方面做得更加科学,不仅能够对当前不太乐观的资源环境进行很好地保护,同时还能为企业甚至国家与社会节约不少的支出。因此,充分科学地使用冷却循环水系统对企业的发展与壮大将起到显著的推动效果。
一、以实际为基点,分析当前冷却循环水系统在节能与应用方面的状况
笔者在实践过程中,以实际情况为出发点,对冷却循环水系统进行了较为深入地分析与研究。冷却塔是冷却水系统中的重要部件,就目前来看,在操作过程中还存在较多的弊端,又特别是那些暴露在空气下开放式运行的冷却塔,会聚集或产生较多的废弃物品。当然因为这些东西的存在,而使系统的运转效率受到影响,特别是在不流速度不高的地方,很容易造成废弃物的堆积,一旦达到一定的程度后,不仅使运转效率大幅度降低,严重者还会造成设备故障,引发整个系统的瘫痪。总之,笔者通过对工作实践的总结来看,当前冷却水循环系统主要存在以下个问题。1、污垢问题。污垢问题在当前的冷却水循环系统中是一个较为严重的现实问题,冷却塔一般都暴露在空气中,基本没有什么保护措施,在运动过程当中非常容易滋生污垢,最终将会导致水塔发生堵塞事故,当然也对整个冷却水循环水系统产生极为不利的后果。2、水垢问题。水垢问题在整个冷却水循环过程中是核心问题,同时也是难以根治的重要问题,水垢的形成与积淀将导致整个冷却水循环系统的工作效率大幅度降低。3、菌藻问题。冷却水在运行的过程中必然会产生菌藻,且产生的速度也较快,随着量的不断增多,冷却水将变得十分浑浊,甚至在严重时使整个冷却水循环装置发生堵塞故障。4、腐蚀问题。水是整个冷却水循环系统中主要的材料,所以很容易造成系统中的设备受到腐蚀的现象。因此,对系统中的设备进行经常性的、严格的检测与维护工作是十分必要的,只有做好了防腐工作以及检测腐蚀工作后,才可能充分实现冷却循环水系统节能的目标。
二、以我单位的实际情况为基点,探讨与分析冷却循环水系统实现更加节能的措施
综合上边描述的实际情况,冷却循环水系统所存的问题就是污垢问题、水垢问题、菌藻问题和腐蚀问题。就此,我单位提出并做了一系列的完善和改造措施。并入了量子管通环设计,对这些弊端进行了相对改进,其工作实质就是恰当对水的状态进行了改变,合理运用其物理性质,对水在各方面的功能进行了进一步加强。换言之,就是进一步加快了水的新旧交替频率,使水对污垢的承载能力得到增加,这样的转换工序有利于冷却循环水系统的进一步减排和节能,使整个系统更加节约资源与能源,并且还大幅度提高了整个系统的运转效率。另外,我单位对因水质而产生的污垢问题也进行了一系列的分析与研究,且提出和实施了大量的科学措施。在水的各个进出口,我单位都重新设置了科学的过滤装置,在理论上,加装了污垢过滤装置后,可以较大规模地减少污垢,循环水能够回清。不过,在实际的操作过程中,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,相对于以前来说,也还是有较大的优势。另外,在设计冷水的转换装置时,还必须充分考虑财力开销的实际问题,毕竟这部分的开销不小,所以我们在考虑提升生产效率的现实问题时,还必须考虑控制生产成本的现实问题。我单位始终坚持节约能源节约成本的总原则,力求用最少的资源和成本实现最高的效率。下面笔者将我单位对冷却循环水系统的改进措施以及取得成果分享给广大同仁。
冷却循环水系统
建造目的:为了节约生产成本,减少用水量,降低污垢,将生产用热水降温后,重复使用,从而达到节能目的。
设计思路:将热水通过1号管,输入2好散水器。散水器将热水由上平面一圈向下流,形成伞状瀑布形,成为一个景点。再流入3号水池,通过4号管道流向5号双曲线水塔,再经过6号等6层散热片,热水缓慢由上往下流。冷空气由散热塔下部往上走和热水对流,而降低水温,流进7号水池,经过8号管道回生产程序,使之循环一周。
实际应用效果:热水每循环一周可降低水温12℃,每年可节约用水1.5万吨水,节约生产成本5.77万元。
使用优点:该设备使用简单,不需要专人操作并且运行成本低,只需要一台3千瓦电机和水泵即可。1、节约大量的水资源。经过改进后,在冷却循环水系统中的每台设备每天一般情况下可节约用水10到20吨,全年来看可就节约两万三千四百吨左右,其数目不小,从中可看出改进后的效果,将会为企业节省不小的成本,有效实现了成本的控制。2、节约大量的费用开支。就目前来看,我国的工业水费还比较高,经过冷却循环水系统的改进后,我单位一年在冷却水方面节约的费用就很可观,这笔费用就完全可以用于对新一轮的设备改进的研究工作,为以后的研究工作提供必要的资金基础。3、节约大量的能源。我单位在改进了冷却循环水系统后,清洁度比以前更好,冷却塔上减少了大量的污垢,其换热效果比以前更好,当然也大大降低了在能源消耗方面的费用开支。4、节约了大量的药济使用费用。在以前的冷却循环水系统中化剂药物的使用费用长期居高不下,我单位从改进了冷却循环水系统后,其设备工艺在很大程度上替代了一定的化学药剂,水垢处理有了明显的好转,当然也对因为水垢而产生一系列衍生问题也得到了有效的解决,对传统的化学药剂使用量大大减少,不仅大大降低了成本,同时也对环境起到了有效的保护作用。因此,在以后的生产中,我单位将循序渐进的、逐渐的降低传统化学药剂的使用量,直到最后不使用。总之,我单位在冷却循环水系统的改造方面仍然还存在着较多的不足之处,虽然在整体上远远优于传统系统,但还有待我们去进一步改造和完善。所有这些都将积极影响着冷却循环水系统在节能方面的工作以及实际的生产工作。在平时的研究工作中,积极吸收现代的研究成果,力所能及地对现有设备与机械进行改造。
综上所述,随着我国改革开放不断地深入开展,工为发展的速度也在不断地加速,冷却水在工业中的用量不断地加大,其比例达到了解80%以上,已成了举足轻重的、不可忽视的重要部分。因此,在工业不断发展的过程中,必须首先研究和处理好冷却水循环问题,充分考虑节约能源的现实问题。冷却水是工业生产中不可缺少的重要资源,如果我们能够在节能和循环利用方面做得更加科学,不仅能够对当前不太乐观的资源环境进行很好地保护,同时还能为企业甚至国家与社会节约不少的支出。因此,充分科学地使用冷却循环水系统对企业的发展与壮大将起到显著的推动效果。(作者单位:陕西送变电工程公司)
参考文献:
[1] 杨贵州,刘进波.冷却循环水系统节能技术研究及应用[J].化肥设计,2011
循环冷却水系统范文6
关键字:柴油机 冷却水 内循环系统 冬季结冰
我公司某轮是1997年由浅水驳船改造成的沿海供油船舶。该船为浅吃水平底,满载吃水仅为2.6m,作业区域在天津港和曹妃甸等港口。但由于冬季曹妃甸作业区域碎冰凌较多且厚,堵塞了该船海水冷却进口的滤网(海水冷却水进口在船底部),使主机冷却系统不能正常工作,造成船舶工作区域受到了限制,给公司正常安排营运带来的困难,也存在着很大的安全隐患。
该船的主机为两台6135型柴油机,发电机为两台4135型柴油机。当机器全部启动运转时,冷却水从海底进口通过滤器,由水泵泵入机器冷系统冷却后排出船舶,完成整个循环过程。在夏季运转过程中,海水冷却循环用水系统一切正常,但是到了冬季冰凌期,船底海水进水口滤器很容易被冰凌堵塞,海水冷却循环系统受阻,造成机器高温停车。这时船员经常采取的措施是关闭海底阀,清洁海底滤器,但是由于海上浮冰较多,刚刚清理的海底滤器很快就会被冰凌再次堵塞,再次造成机器高温停车。这样的问题对于在航船舶而言是一个很大的安全隐患。
针对船舶的实际情况,我们通过调研分析,决定对该船的柴油机海水冷却水系统进行改造。
改造的方案是利用现有船舶舵机舱内的一个干隔舱,制作成一个封闭的循环冷却水舱,通过船底板使冷却水舱的冷却水与船外的海水进行热交换,并将冷却水舱与柴油机冷却水泵的进口相连,柴油机冷却水的出水与冷却水水舱相通,这样组成一个封闭的冷却水循环系统。通过这种方法来解决冬季柴油机冷却水进口冰堵,造成柴油机高温停车的问题。当然,以上只是一个可行的理论方案,具体的实施还需要经过计算,才能确定方案的可行性。
该船舶有四台柴油机,其总功率为389.2kW,每小时需要的海水循环量为34m3,海水冷却后冷却温升约20℃,海淡水热交换器的热交换面积约为6.8m2,通过冷却器单位面积的热负荷值计算公式:
Qmax・C・Δt/ S・K
Qmax―― 冷却水单位时间循环量;
C―― 比热值Kcal/kg.℃;
Δt――热交换器进出口温度差;
S――― 热交换器交换面积;
K―― 热交换修正系数;
改造前:
Qmax・C・Δt/ S・KCU
=36000kg×4.2Kcal×(46℃-26℃)×0.7/6.8m2
=311294
根据以上计算公式数据推算,新作水舱与海水热交换面积不能小于13m2,即冷却水与海水接触的最小面积。
根据船舶现有条件,利用舵机舱以下的干隔舱空间,制作冷却水舱。通过计算其热交换面积(30.1m2),新作冷却水舱的热负荷低于改造前热负荷的2.38倍,完全满足改造的要求。其热负荷计算如下:
Qmax・C・Δt/ S・KFe
=36000kg×4.2Kcal×(46℃-26℃)×1.3/30.1m2
=130604
通过计算证明此方案可行。新作冷却水舱的内部面积与位置示意情况:(见下图)
我们考虑到此方案在操作过程中,需要将海水泵的进口阀和海水舷外排出阀关闭,内循环舱的进出口阀全开,为避免误操作的发生,我们特别设计安装了一个水位计和一个水位传感报警器,来避免海水舷外排出阀未关闭而使冷却水循环舱内的海水泵出船舶,造成船舶柴油机高温停车带来的安全隐患,最大限度的保证了船舶营运安全。
通过实践的证明,此次改造是十分成功和有效的。此项改造的完成将改变该轮冬季冰凌区域供油受限的状况,也为其他有着相同问题的船舶进行改造提供参考。
参考文献:
[1]沈维道,童钧耕.工程热力学[J].
[2]姚寿广.社船舶辅机[J].
[3]朱建元.船舶柴油机[J].