循环冷却水处理-3.1循环水的冷却

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1、第三章循环冷却水处理1May_2011_JDY重点内容循环水的冷却循环水的冷却系统系统的运行循环水的水质稳定技术问题：水垢、设备腐蚀、微生物滋生相应的水质稳定技术2May_2011_JDY3.1循环水的冷却工业生产过程中往往会产生大量热量，使生产设备或产品的温度升高，从而影响生产的正常进行和产品质量。水是吸收和传递热量的良好介质，可以用来冷却生产设备和产品。一般过程：冷水流入冷却器将热量带走，水温升高；为了重复利用水资源，将其引入冷却塔进行冷却，再用水泵送入冷却器循环使用。这种降低水温的设备称为

2、冷却构筑物。3May_2011_JDY两种冷却水系统直流冷却水系统冷却水仅通过一次换热就排放。不符合节约用水的要求，待改造。循环冷却水系统封闭式系统敞开式系统4May_2011_JDY敞开式和封闭式系统的应用一般采用敞开式循环水系统作为全厂的冷却水系统，采用封闭式循环水系统冷却工艺介质，所以封闭式循环冷却水系统根据各套装置工艺的不同，又被称为温水系统或热水系统。封闭循环水系统和敞开循环水系统均通过换热器进行热交换。5May_2011_JDY封闭式循环冷却水系统在循环过程中，冷却水不暴露于空气，损

3、失少，水质变化慢。在循环水的再冷却阶段，热水进入另一个换热器被其他冷却介质冷却。封闭式系统应用：发电机、内燃机、单台换热设备。6May_2011_JDY封闭式系统示意图1-冷却水；2-冷却水泵；3-冷却工艺介质的换热器；4-热水；5-热水泵；6-冷却热水的冷却器；7-冷水换热部分再冷却7May_2011_JDY水冷式散热器的散热效率极高，等于空气自然冷却换热系数的150~300倍。代替风冷式散热器，可大大提高器件的容量。在高电压大功率电子器件中，所有的发热元件，如半导体元件、大功率电阻、电感线圈

4、等均需进行水冷，随之而来的问题就是电子器件和冷却液之间的绝缘问题。由于普通水的绝缘性较差，水中存在的杂质离子会在高电压下导致电腐蚀和漏电现象。比如大功率器件通常采用双面冷却，此时器件的阳极和阴极各安装在一块没有绝缘部分的水冷散热器上，为简化结构，二者之间的水路经一根水管相串连。此时由于器件两端可能跨越几kV的高电压，所以该电压将施加在上述水路之上。如果此时水中含有某些可溶解的杂质，该杂质离子的存在会引起水漏电。通常大功率变流器所采用的冷却水的电导率大约为0.1~0.5µS/cm（对应的电阻率为2

5、~10MΩ·cm）。电力电子设备的散热-封闭式纯水循环8May_2011_JDY大功率电力电子装置纯水冷却系统9May_2011_JDY大功率电力电子装置纯水冷却系统其中主循环泵用于循环水增压，使水沿主回路通过被冷却的电子元件将热量带走，进入风冷装置（风冷换热器），与大气换能，使循环水降温后再回到水泵。主回路中的电动三通球阀用于在控制单元的作用下，自动调整进入风冷换热器的水的比例，使水温符合要求。为保持水的高纯度，必须不断清除容器及管壁材料溶入水中的离子及空气通过水泵密闭处渗入的氧气。为此系统中

6、增加了一个辅助的纯化支路，水经过辅助支路时，其中的阴阳离子及氧气均被吸附脱除。辅助支路的水流量大小可以调节，一般只占主回路的十几分之一就够了。由于辅助支路的脱盐及脱氧连续不断地进行，循环水的水质可以始终保持足够的纯度。10May_2011_JDY敞开式循环冷却水系统水的再冷却是通过冷却塔进行；循环水在冷却塔与空气接触，不断产生蒸发损失，水中各种矿物质和离子含量不断浓缩，需要补充水量（补充水），排出一定浓缩水（排污水）。11May_2011_JDY1-补充水(M)；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环

7、水泵；5-渗漏水(F)；6-冷却水；7-冷却用换热器；8-热水(R)；9-排污水(B)；10-蒸发损失(E)；11-风吹损失(D)；12-空气换热部分再冷却敞开式循环冷却水系统-示意图12May_2011_JDY发电机组的循环冷却系统13May_2011_JDY凝汽器--换热部分凝汽器凝结从低压缸排出的蒸汽；凝汽器也用于增加除盐水（正常补水）以及抽空气等。循环水流经凝汽器管束使凝汽器壳体内汽机排汽凝结，凝结水聚集在热井内并由凝结水泵排走，正常水位时其水容积为不少于4分钟凝结水泵运行时流量。凝汽器

8、壳体内布置管束，管子为铜合金管,用循环水冷却。14May_2011_JDY敞开式循环冷却水系统-冷却塔冷却塔用来冷却从换热器中排出的热水。冷却塔内热水从上向下喷散成水滴或水膜，空气由下而上或水平方向在塔内流动。水与空气进行热交换，水温降低。冷却塔的种类很多，根据空气进入塔内的情况分自然通风和机械通风两大类。冷却塔内部装有溅水装置(填料)，由板条交错排列而成，或采用膜式填料。15May_2011_JDY冷却塔中的传热原理在冷却塔内，热水与空气之间发生两种传热作用：蒸发传热和接触传热。蒸发传热是当水