循环冷却水处理-系统

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1、第三章冷却水处理第一节冷却水系统概况第二节腐蚀及其控制第三节沉积物及其控制第四节微生物及其控制第五节预处理第六节正常运行第七节现场监测第一节冷却水系统概况1.冷却系统的类型直流系统、循环系统(密闭式循环系统、敞开式循环系统)2.水冷却原理3.冷却设备的种类与结构4.敞开式冷却水的水工况5.空调系统直流系统早期工厂的冷却水系统采取直流系统。冷却水从水源流经热交换器后又回流到水源处。优点快速有效：水源处的水温较低；灵活性：可在最小的传热面条件下冷却。表现为腐蚀、污垢和微生物繁殖-----但相对较小；系统内由水引起的

2、问题主要取决于原水的性质。---由于水在系统内没有浓缩，一般不会发生明显的物理和化学变化，河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物，且随季节变化；井水中常含铁和结垢的盐类。冷却水系统内水的流量和温度的变化、加上水的性质各不相同，使得系统的管理工作更加复杂。直流系统的问题密闭系统定义：水密闭循环，并交替冷却和加热，而不与空气接触。在密闭系统中，冷却水携带的热量通常通过水-水换热器传给敞开式循环水系统中的循环水，热量再从水中散发到大气中去。组成：完全密闭的循环水系统；用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。密闭系

3、统在工业上的应用a.冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却用的油冷却器；b.柴油发动机和气体发动机；c.制冷机；d.以控制可靠的工艺过程的温度为目的：原子反应堆的辅助冷却器；炼铁高炉的炉体、风口等的冷却等。密闭系统的优点水温易控制；水质问题的控制简单化：补充水量少；补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水量；水的蒸发很少；结垢程度较轻：一般用软化水或去离子水。腐蚀问题不严重：氧不是处于饱和状态。敞开式蒸发系统冷却水通过热交换器后，水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸发散热和

4、接触散热使水温降低，冷却后的水再循环利用。又称为冷却塔系统。敞开式循环冷却水系统示意图2.水冷却原理通过水与空气接触，由以下三个过程共同作用的结果。（1）水的蒸发散热—传质过程（2）水的接触传热--传热过程（3）水的辐射传热—很少（1）水的蒸发散热a.水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。b.为了加快蒸发散热：一方面应增加热水与湿空气之间的接触面积，以提供水分字逸出的机会；另一方面提高水气界面上的空气流动速度，以保

5、持蒸发的推动力不变。（2）水的接触传热借传导和对流传热，称为接触传热。水面与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中去，水温得到降低。温差愈大，传热效果愈好。（3）水的辐射传热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。在其它类型的冷却设备中，辐射传热可以忽略不计。3.冷却设备的种类与结构在循环冷却水系统中，用来降低水温的构筑物或设备成为冷却构筑物或冷却设备。按其热水与空气接触方式的不同，可分为：（1）水面冷却构筑物（2）喷水池（3）冷却塔（

6、1）水面冷却构筑物工业上第一种循环冷却方法，又称凉水池。过程：需要冷却的水流入池内，通过自然蒸发、辐射和对流传热逐渐将水冷却到适当再用的温度。靠蒸发散热约占总散热量的55%，因而比冷却塔要小些（蒸发散热占80%）。冷却过程缓慢，效率低，温差小。且需要很大的贮水池。（2）喷水池池内装有水管、喷嘴或电动喷水组件，由喷嘴把水喷到大气中，从而增加了蒸发量，即使在较小的水池也能加速冷却。设在建筑场地开阔处的水池的冷却效果要好些。水的消耗大，约为循环水量的1.0-5.0%。易带入周围的杂质。（3）冷却塔是一个塔型建筑，水气

7、热交换在塔内进行，可以人工控制空气流量来加强空气与水的对流作用来提高冷却效果。占地面积小、冷却效果好。包括自然通风式和机械通风式。冷却塔包括通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器、集水池等部分。冷却塔效率的衡量指标a.冷却幅高（也称湿球温差）冷却水温和空气湿球温度的差值T2-τ。τ代表该地热水冷却所能达到的极限值。T2-τ越小，效能越高。b.冷却幅宽冷却塔的回水和出水温度的差值，t1-t2。c.淋水密度指冷却塔单位面积上的热水喷洒负荷，m3/(m2h)淋水密度与冷却幅宽、水的比热的乘积称为冷却构筑物单位面

8、积的热负荷，W/(m2(kcal/(m2h))。自然通风冷却塔4.敞开式冷却水的水工况敞开式冷却水系统的水量平衡图水量损失1.蒸发损失EE=a(R–B),a=e(t2-t1)a为蒸发损失率，%；e为损失系数，与季节有关，夏季为(25-30℃)0.15-0.16；冬季(-15-10℃)0.06-0.08；春秋(0-10℃)0.10-0.12。2.风吹损失D：D=(0.2%-0.5%)R3