循环冷却水系统精选(九篇)

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第1篇：循环冷却水系统范文

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．

第2篇：循环冷却水系统范文

  

1引言

    在我国北方地区，冬季寒冷，气温较低，循环冷却水系统存在冻结的问题，考虑到循环冷却水对工业的重要性，以及用水量大、补水量小的特点，有必要对循环冷却水系统采取防冻措施。本文将结合北方地区的工程应用实例来讨论循环冷却水系统的防冻措施。

2工程背景

    (1)工程一

    该工程为软水闭式循环水系统，位于青海省某地，自然条件如下:位于青藏高原温带半干旱气候区，海拔在25252700 m之间。多年平均气温3.9℃，最热月(七月)平均气温14.6℃，极端最高气温33.4℃，最冷月(一月)平均气温一8.9℃，极端最低气温一33.7℃;最大季节冻土深度130〔二。

    (2)工程二

    该工程为脱盐水闭式循环水系统，位于内蒙古某地，自然条件如下:海拔约1250 m，冬季严寒而漫长，春季干旱少雨且风沙大，年平均气温5.58.0℃X2000年一2010年数据，下同)，最冷月(一月)平均气温一10.7℃，极端最低气温一32.3℃，最热月(七月)平均气温21.8℃，极端最高气温38.1℃。最大冻土深度171 cmo

3防冻措施

    循环冷却水系统常用的防冻措施有:放空(辅助吹扫)、保温、伴热。埋地管道(循环水管道除外)通常布置在冻土层以下，管道地点设置放空，放空阀设在保温的阀门井内。地卜的设施，一般系统会在低点设置停车或检修用的放空管和放空阀门，有条件的可以将设备、管路设置在采暖房间内，否则对于放空管和系统中的死水段，需要尽量减小死水段的长度并考虑保温。以循环水的停留时间为不冻结的允许停留时间tFlPtFr〕计算保温层厚度，若计算结果超过保温层的经济厚度，此时尚需设置伴热。伴热方式有蒸汽伴热、热水伴热和电伴热。蒸汽伴热和热水伴热需要铺设较长的管道，管材和安装费较高，伴热的温度不稳定。

    电伴热有两种:恒功率伴热和变功率伴热。前者采用伴热带以电阻丝为发热元件，发热功率恒定不变，配置温控器和温度传感器，温控器根据温度传感器的检测值来控制电路的通断。由于温度传感器检测的只是某点的温度，因此控制存在一定的不精确性，比较适合长输管线的伴热。变功率伴热采用的是自限温伴热带，这种材料具有很高的正温度热敏电阻((PTC)特性，其输出功率能随伴热对象的温度变化自动调节，不仅能控制伴热温度，还能截取任意长度，且安装方便，但价钱比较高，比较适合伴热点多且分散的工程。

3.1给、回水管道及阀门

    明敷管道呈阶梯状布置或带坡布置，尽量避免频繁的高低起伏，管网的低点集中布置，在低点处设置放空管和放空阀，系统停车时集中放空。有条件时尽量布置在采暖的室内以减少全部放空时水量的浪费。埋地敷设的管道带坡敷设，在最低点处设置放空

管道和阀门。

    支管、过滤器等设备的旁通管等的阀门尽量靠近总管设置，死水段根据需要设放空管道和阀门并保温，必要时增加伴热装置。

    工程一中循环水管道明敷，室内不采暖，附近无蒸汽管道。管网低点处集中设置放空管，考虑到操作的便利性，将放空阀设置在操作面1.2 m高处，放空阀前的放空管均采取了电伴热，由于伴热点多且分散，伴热带采用的是自限温伴热带。

    工程二中循环水管道在埋地段的最低点设置放空管道和阀门，由于主管管径较大，放空阀离开主管一段距离后设置阀门井，放空管位于冻土层以下，阀门井采用保温阀门井。露天布置的明敷管道与设备的接口较多，在接口阀门后紧挨着接口阀门设放空管道和放空阀。为尽量减小死水段的长度，放空阀采用带颈对焊配对法兰与放空管三通对焊。

    管道低点放空设置见图to3.2换热设备

    湿式冷却塔冬季部分停运后，由停运冷却塔负荷的热水通过旁通管直接进人冷却水收集池，通过调整进冷却塔的热水比例来保证混合后的出水温度不致过低而冻结或使后需设备和管网发生冻结。为防止运行的冷却塔填料外侧发生冻结，可在配水系统和填料层的之间设置喷淋系统，喷淋水的水源为系统的循环回水，水量为循环水量的2}%左右。为防止冷却塔侧壁水流导致挂冰增加冷却塔荷重，或冷水从进风口外溢引起周围回水台、检修平台等结冻，可在进风口卜部的冷却塔侧壁设置倒流装置。

    另外，可以考虑将蒸发空冷器的喷淋泵开启防止集水盘内水结冻，必要时可考虑将集水盘内喷淋水放空。

    对于露天布置的板式换热器，可以采取热水侧长流水，冷媒水放空从旁通管直流的方式。极端气候条件下，可采取全部保温甚至伴热的措施。

    另外，对于停运的设备，考虑放空后可设置压缩空气吹扫系统，防止残水发生冻结或致换热管锈蚀。

    工程一采用蒸发空冷器，自带集水盘，由于昼夜温差大，若夜间放空集水盘自天又须重新补水，采用放空的方式不仅增加维护成本还将造成用水的大量浪费，故设备整体设电伴热。

    工程二也采用蒸发空冷器，不带集水盘，喷淋水取自系统的补水池，用高压泵送至喷淋管并设雾化喷头雾化后进行冷却可大大减少喷淋水的用量。由于寒冷季节持续时间较长，喷淋使用时间较短，故寒冷季节到来之前将喷淋水管网放空。此种形式不仅降低了设备投资和运行、维护费用，而且也有效地避免了喷淋水的冻结。

3.3供水泵

考虑到供水泵一般都设有备用泵，备用泵前后存在死水段，以及水泵定修等因素，一般布置在采暖的泵站内，否则考虑到水泵的重要性，一般在死水段设置放空设施或增加电伴热装置。

工程一中泵站采用了电取暖，但考虑到供水泵与备用泵切换等因素，供水泵前后管路均增加了电伴热，并在低点设置了放空设施。工程二中泵站设置了热水采暖。

3.4补水系统

    补水管埋地部分通常需要设在冻土层以下，明敷部分设在采暖的泵站内，否则也需要设置保温，必要时考虑增加伴热。

    高位水箱设置位置如无采暖，则必须设保温，必要时考虑增加伴热。气压罐一般设在供水泵前，且与供水泵一并设在采暖的泵房内。稳压装置的进、出水管道防冻措施同稳压装置。

    工程一采用高位水箱进行稳压，由于设置区域无采暖，高位水箱以及连接的管道全程采用电伴热。工程二采用气压罐进行稳压，气压罐设在采暖的房间内，无需其他防冻措施。

3.5加药装置

    通常加药装置设置在采暖的泵站内，室外明敷或敷设在管沟内的加药管道均设置保温，必要时增设电伴热。洗眼器可以考虑和加药装置同样的防冻措施，对设在室外或非采暖房间的洗眼器，尽量选用自排水式洗眼器。

    工程一和工程二的加药装置及加药管均布置在采暖的泵站内，不需单独考虑防冻。

3.6过滤器

    高速过滤器和浅层砂过滤器一般都设置在过滤器间，室内采暖或管道进行保温。

    闭式循环冷却水供水泵后一般设置Y型过滤器，该过滤器和供水泵一起设在采暖泵房内，无需另外考虑防冻措施。

若自清洗过滤器设在采暖的房间内，则无需另外考虑防冻措施;否则，旁通管段需要考虑保温，必要时增设伴热，或者也可采取双阀切断并放空，具体做法见图（图略）。工程一中未设过滤装置，工程二中考虑到闭式系统运行稳定后过滤器的作用不大，故采取过滤网在系统试车前使用，试车后拆除。此法不仅可以节约投资，也能避免后期的旁通管冻结，闭式系统可以借鉴。

4小结

第3篇：循环冷却水系统范文

关键词：循环冷却水、结垢、危害与影响

引言：

工业冷却水作为工业用水的主要组成部分之一，是指以天然水（井水、湖水等）作为水源，经过必要的处理的冷却用水，它是火力发电、冶金、石油等行业进行生产运行必不可少的工艺条件。工业冷却水系统按运行可分为两大类：直流冷却水系统和循环冷却水系统，在直流冷却水系统中，冷却水仅仅通过换热设备一次，然后就被排掉。而循环冷却水系统具有可节约大量新鲜水，减少排污量，防止热污染，且系统相对较为简单，运行中热流量较大等特点，故在工业企业中的到了极为广泛的应用。

一、循环水结垢机理

在在循环水系统中，由于补充水采用天然水，天然水中含有大量的盐类如重碳酸钙、硫酸盐、氯化物、硅酸盐和其他矿物质，在循环冷却水经换热后进冷却系统进行冷却，部分水通过冷水系统时不断被蒸发损失掉，水中矿物质和离子含量也不断被浓缩，部分离子和矿物质由于浓度增大而析出粘附在设备表面而结垢。在冷却水和冷却系统换热过程中，溶解在冷却水中的二氧化碳会不断逸出，水的PH值会升高，冷却水中的重碳酸盐会发生如下反应：

Ca（HCO3）2=CaCO3+2H2O+CO2

Ca（HCO3）2+2OH-=CaCO3+2H2O+CO32-

故由于二氧化碳的不断逸出，PH值的不断上升，结垢趋势加快，可在换热设备表面形成碳酸钙垢层。

在循环水使用过程中由于水温呈现周期性升降状态，当温度升高时具有负的溶解度温度系数的盐类苏硫酸钙等由于温度升高溶解度降低而析出形成水垢；而当温度降低时具有正的溶解度温度系数的盐类如二氯化钙由于溶解度降低而析出成垢。在系统运行中，由于冷却水与空气充分接触，空气中的灰尘、杂物碎屑及冷却水系统中的泥沙、油污、腐蚀产物和微生物的尸体及粘性分泌物等组成软垢，粘附在管壁的内表面。

二、结垢危害与影响

由于循环水系统补充水一般为地下新鲜水，水中含盐量、矿物质含量较高，属于硬度偏高、碱度偏高类水型，当浓缩倍数达到2.0以上时，循环水质类型为结垢型水质，结垢对采油作业过程用水可产生以下不良影响：当碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙及腐蚀产物在换热器管束表面形成硬垢后，牢固附着在运行设备、工艺管线内表面，不容易被冲走，形成垢层，大大降低了换热冷却水路的换热效果。

软垢的存在，当冷却水中含油过多，微生物滋生繁殖较快时，与空气中的灰尘等形成体积较大，质地疏松稀软的大量不连续多孔状沉积物及软垢，由于其松散稀软，在沉积层的内外氧浓度存在差异，从而形成样浓度差电池而导致金属发生垢下腐蚀。这种腐蚀心态腐蚀速度很大，危险性和破坏力都较强。软垢沉积降低了冷却水流量。此外软够还是某些微生物如厌氧菌生存和繁殖的温床，增大了微生物滋生和繁殖的趋势，加速和微生物的腐蚀。

无论是硬垢还是软垢的存在，都极大的降低了换热设备的换热效率，加速了换热设备垢下腐蚀的速度，同时还造成了换热效果不理想，新鲜水用量增大，增加了生产运行成本，造成了企业成本增加。更为危险的是垢层下腐蚀造成了设备长周期运行的安全隐患。

三、控垢方法与策略

控制循环冷却水系统的方法大致可有以下几种

3.1、从冷却水中除去成垢的钙离子等。水中Ca2+是冷却水形成CaCO3垢的主要原因，可以采用离子交换树脂发货石灰软化法去除水中成垢离子，用离子交换树脂法软化补充水，运行成本较高，一班很少采用。石灰软化法即对补充水在进入冷却水系统前投加适量的石灰进行预处理，先生成CaCO3析出，从而降低Ca2+含量。此法对暂时硬度大的结垢型原水较适用。

3.2、通过CO2降低PH值。在循环冷却水系统运行中可以采取通入CO2或加入浓H2SO4，降低冷却水系统的PH值，可促进重碳酸盐在水中反应向左进行，Ca（HCO3）2=Ca2++2H++2CO32-从而便重碳酸盐稳定。

3.3、投加阻垢分散剂进行化学处理。阻垢分散剂是指在很低浓度下能够抑制冷却水中难溶解物析出或悬浮物成绩层水垢的物资。结垢是水中难溶盐结晶沉积的结果，阻垢剂能破坏和控制结晶沉淀的某一过程，从而抑制水垢形成。常用阻垢分析剂有聚磷酸盐、有机磷酸盐等。通常在循环冷却水中加入几十毫克每升，就可控制结垢的形成。

3.4、在原油开采过程中，由于开采系统等各种原因累加，工艺介质如油类、化学添加剂等经常会渗漏进入循环冷却水系统，其与水中杂质，空气的灰尘，微生物分泌形成软垢，对采油过程设备运行造成了极大安全威胁，故也应该控制，目前污垢的控制主要有减低补充水浊度、投加分散剂、增大过滤设施过滤能力等。

3.5、冷却水系统中金属腐蚀的控制方法主要可以采取投加缓蚀剂等进行化学处理；选用耐腐蚀材料冷换设备；冷换设备表面涂层保护，如防腐涂料，管束表面渗铝，管束化学钝化等方式实现防护。另外严格控制整个过程的乱排放、泄露等现象发生，保证冷却系统的防护。

四、结束语

本文通篇以采油作业过程中循环冷却水系统为例分析了循环冷却水系统运行水质的好坏对设备及工艺管线运行产生的危害和影响。总之，循环冷却水系统的良好运行时确保采油作业安全、稳定、效益生产的一项重要的辅助工程，只有抓好水质管理水平才能为采油生产做好服务工作。

参考文献

1、《中小型热电厂循环水结垢和腐蚀的机理及控制》郭苗著，科学技术，2013年11月；

第4篇：循环冷却水系统范文

【关键词】循环流化床热水锅炉；冷渣器；冷却水；节能降耗

0.引言

循环流化床锅炉所排出的炉渣具有900℃高温，是通过冷渣器内循环流动的软化水将其降温，将排渣温度降至低于100℃。如何将循环流化床锅炉排渣中所含的物理显热回收，达到节能降耗的目的，是我们一直试图解决的目标。目前，循环流化床热水锅炉冷渣机冷却水系统的典型设计方案是用闭式循环的软化水对冷渣机进行降温，再用工业冷却水通过换热器对软化水降温。被加热的工业水通过凉水塔降温，这样，工业水从炉渣中所吸收的大量热量被释放空气中，白白浪费。节能设计方案是利用供热系统的一次网回水对冷渣机进行冷却，之后回到一次网供水母管中。从炉渣中携带的大量热量进入热网中，供给千家万户，实现节能降耗的目的。

1.典型的流化床锅炉冷渣器冷却水的设计方案

优点：冷却效果好，冷渣器出口渣温低于100℃。

缺点：①投资大，需要86万元。

典型的流化床锅炉冷渣器冷却水公共系统投资明细

注：管道单价中含安装费；所列设备及材料投资中不含冷渣机及其所属附件。

②炉渣所携带的热量全部丢弃。折合热费44万元。

以一台燃烧煤种为3500大卡/公斤褐煤的116MW循环流化床锅炉为计算对象，分析如下：

900℃炉渣比热熔0.97KJ/Kg100℃炉渣比热熔0.79KJ/Kg

每个供暖期燃煤量：31T/h×24h×180d=13.4万吨

每年出渣量（燃煤量的十分之一）：1.34万吨（经验数据），即：13400000Kg

每年每台炉能够回收的炉渣物理显热：

1.34×107Kg×[（0.97+0.79）÷2]×（900-100）=9.74×109KJ

9740GJ×44.81元/GJ（2013年哈尔滨热计量单价）=436449.4元≈44万元

③耗水耗电量大（以达尔凯阳光哈尔滨热电五台58MW热水炉冷渣器凉水塔实际补水统计量为参考）。

耗水费用：1万元

自来水价：1.8元/T（水价）+0.6元/T（排污费）=2.4元/T

根据运行记录，平均每天补自来水25吨，折合60元，一个采暖期共需补水费用10800元。

耗电费用：34万元

0.747元/度×（75KW+30KW）×24小时×180天=338839.2元

④增加了故障点、增加设备检修量、增加劳动量。

设备越多，故障点越多，影响系统正常运行机率越多。凉水塔内的填料每两年就要更换一次，水泵、风机、阀门也需定期检修。冬季运行时，值班人员每隔8小时就需要打冰一次并定时对补水池补水。

2.新型设计

优点：①冷却效果好，冷渣器出口渣温低于100℃。只是冷渣机的换热面积要比典型方案中的冷渣机换热面积大。

②投资少。

节能降耗的流化床锅炉冷渣器冷却水公共系统投资明细

注：管道单价中含安装费；所列设备及材料投资中不含冷渣机及其所属附件。

③节水：冷渣机冷却水取自一次热网回水，送至一次热网供水。

④节电：大网循环泵直接带冷渣机。

⑤节能：能对锅炉排渣物理显热进行回收，达44万元。

缺点：①冷渣机冷却水出口电动调节门若操作不当，能引起一次网压力波动。

②对冷渣机的投资要大一些。常规冷渣机冷却水设计温度为室温25℃，而节能降耗设计方案中要求冷渣机冷却水温为70℃（一次网回水设计温度），需增加冷渣机换热面积，才能满足对炉渣的冷却要求。

第5篇：循环冷却水系统范文

关键词：冷却；循环水；系统；节能；应用

Abstract: along with the third plenary session of the eighteenth ihfo, many aspects, such as politics, economy and culture in China and start a new reform and development. In such a context, also in the process of our industrial development and accelerate, cooling water in the industrial production of generally accounted for more than eighty percent of the proportion, is a can not be ignored in the development process of industrial, important link. So, in order to better and faster development of construction industry, we must first study good cooling water circulation problems. This article will from set out actually, seek truth from facts analysis of cooling circulating water system of energy saving and application of a constant new proposition, hope in the future production and life can play a positive role.

Key words: cooling; Circulating water; System; Energy saving; application

中图分类号：TE08文献标识码：A

从实际出发，看冷却循环水系统节能和应用的现状

作为工业生产中必不可少的冷却水，在循环利用和节能方面，如果我们能做的更好，将不仅能保护好目前并不太乐观的环境，也能节约国家和企业的不必要的开支，这是个永不退色的常新话题。只有做好的了冷却循环水系统的节能工作，我们才能在财政上减少一笔开支，将这笔开支作为更为重要的基金进行投放。只有做好了冷却循环水系统的应用工作，我们才能真正在实际工作中得到事半功倍的收获效果。

笔者在通过实践的过程中，针对实际情况，做出了一系列的研究和分析。冷却水在运行操作的过程中，主要的方式是利用冷却塔，冷却塔存在着许多的弊端，尤其是它的开放式运行，在暴漏的空气下就会集聚很多的废弃物品。这些废弃物品在冷却水运行的过程中，就会降低它的运转效率。尤其是在冷却水流速较低的地方，这些地方极其容易发生残渣堆积情况。一旦形成大规模的残渣堆积现象，不仅降低运转效率，还会使设备出现故障，增加修理维护难度。

所以，就目前的生产状况来看，冷却水循环问题还存在很大的隐患，主要的有以下几点：

第一，水垢问题。在冷却水循环的过程中，水垢问题一直是个核心问题，也是个疑难问题。水垢的形成和积淀，致使整个水循环工作变得效率低下。

第二，污垢问题。与水垢不同性质的，污垢问题也是很严重的一个问题。由于水循环装置——冷却塔一般都在户外，没有受到外部的保护，致使在运行过程中很容易产生污垢。使得整个水塔出现堵塞现象等，这对于冷却水循环水系统的节能是极为不利的。

第三，腐蚀问题。在冷却水的运行过程中，由于它的主要成分还是水，致使设备极其容易出现腐蚀现象。这对于整个设备的检测和维护工作的要求就十分的高。只有做好腐蚀检测工作，才能更好的保证冷却循环水系统的节能。

第四，菌藻问题。菌藻是冷却水运行的必然产物，在生产过程中极其容易产生。他们的存在势必会使冷却水变得不那么清澈，有时候也会使整个循环装置出现堵塞等故障。

二、结合实际，探讨实现冷却循环水系统节能和应用的途径

就上述实际情况的描述，我们主要可以把冷却循环水系统存在的问题做出如下整理，即：水垢问题，污垢问题，腐蚀问题和菌藻问题等。目前在针对冷却水的这一系列的弊端，我们做了一系列的改造和完善。量子管通环的的设计并入，相对改进了这一弊端。它的主要工作其实就是将改变 了水的状态以及其物理性质，加强了水的各方面功能。换句话说，就是将水的新旧交替加快，以此来增加水的污垢承载量。这样的转换工作对于冷却循环水系统的节能和减排都是极为有利的，不仅节约了相应的能源资源，也使得工作的运转效率有了大幅度的飞跃和提升。

与此同时，我们在针对水质产生的污垢的问题上也做出了一定的研究和分析，为此，我们还增加了污垢过滤装置。污垢过滤装置在理论上，是可以大规模的排除污垢，使得脏水回清。但是，在实际操作之中，脏水的真正回收率其实只有百分之五到百分之十。这种低效率的运行操作过程，其实并没有起到多大的效果。并且有时在生产过程中，我们也用串联的方法，但是这种方法也不是很有效，因为它会减少水循环的频率。致使其他各方面后续工作的发挥和效率，一旦出现堵塞现象，将会严重影响生产工作。但是它还是相对缓解了目前的燃眉之急。即使如此，目前我们还是在大范围的利用这两种方法，因为相较于传统的方法，他们还是相对有优势的。我们希望能在短时间能研究出更好的方法来帮助脏水回清，但是就目前的研究成果来看，我们还有待于进一步的深入研究。

在考虑装置转换的同时，我们也要注意财政开销问题，毕竟财政开始也不是一笔小数目，所以，我们要力所能及的既考虑到生产效率的提升问题，也要看到生产成本的控制问题。笔者始终主张的是节约原则，在最少的开支下做出最好的成效。经过一系列的研究和探讨，认为主要做好预期的改造统计工作，研究是否有足够的效益值得我们进行改造，那么以下原则，我们有必要遵循：

第一，从节约水量上来看。冷却循环水系统中每台机器设备一般每天可以节约使用的水量是十吨到二十吨，一年三百六十五天，就是两万三千四百吨。这是个不小的数目，如果新更换的设施能达到这样一个节约的基本标准，我们是值得改造和进一步更新的。

第二，从费用开支上看。目前，我国水费的平均价格是五块七元钱左右，我们按照一年三百六十五天来算，一年我们可以节约的水费就是十三点三四万元。这样的一笔水费开支就可以进行新一轮的更新设备的研究工作，可以帮助我们继续进行冷却循环水系统的节能改造命题。

第三，从能源节约的角度来看。如果我们转换上述的装备，将会帮助我们获得更好的清洁度，那么相应的冷却塔上的污垢就会有所减少，促进它更好的换热。间接的，也就降低了能源消耗的开支费用。

第四，从传统化剂药物的使用费用来看。传统的化剂药物的费用一直是居高不下的，但是在目前来看，如果我们转换了相关的设施和配置，将会基本不再使用这些传统的化学药剂，成本会降低很多。目前的设备工艺已经足够基本替代原来的化学药剂，我们能够很好的处理水垢等一系列的衍生问题，所以，在未来的生产过程中，我们将逐渐的、循序渐进的减少使用传统化学药剂，直到最后完全不实用他们。

总的来说，现代的改造技术虽然仍然存在自己的不足之处，但是在确实在某些方面远远的优于了传统操作。这些都将对冷却循环水系统的节能工作和实际运用工作产生积极的影响。我们要积极的采纳现代研究成果，在力所能及的范围内引进更为先进的生产设备和器械，使得他们能在更短的实践内帮助我们实现冷却循环水系统的节能目的，在应用上也能够为得心应手。

结束语：

综上所述，我们可以看到，在目前的大环境下，冷却循环水系统节能和应用这一命题是始终是炙手可热的。我们需要从实际出发，立足实践，并将理论和实践紧密结合起来，才能更好的为冷却循环水系统节能和应用这一命题做出贡献。由此，我们必须要在满足国家基本供应和需求标准的情况下，将大量的排污量逐渐减少，并做好节能环保的宣传工作。并不断跟紧时代的发展潮流，注意观察最为先进的冷却循环水系统处理设备，即时的做到更新换代和维护处理工作，只有这样，我们才能在真正的意义是实现冷却循环水系统节能和应用，促进国家、人民和企业的三向共赢。

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（06）.

[2]陈海良，雷志富.制氧机冷却循环水系统不停车在线清洗预防空分带水的技术应用[J].涟钢技术与管理,2012（04）.

[3]高楠.进度管理在某研究所某厂房冷却循环水系统改造工程中的应用[J].吉林大学学报,2012（04）.

第6篇：循环冷却水系统范文

关键词：民用空调；工业；冷却循环水系统；设计

Abstract: this paper combined with years of the worked experience in the civil air conditioning and industrial use of recirculating cooling water system design made a brief summary.

Keywords: civil air conditioning; Industry; Cooling water circulating system; design

中图分类号：U664.81+4 文献标识码：A文章编号：

1冷却塔

冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。其工作的基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。

2冷却塔分类与工作原理

2.1冷却塔的分类

一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。

二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。

三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。

四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。

五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。

六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。

2.2工作原理——以圆形逆流式冷却塔的工作过程为例

热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。

2.3冷却塔选型

在冷却塔的选型上需要对所有因素进行全面的考虑，主要是注意以下几个方面的问题：拟选冷却塔钓填料体积、高度、宽度、径深；填料的形式、片距、填料比面积；按国家标准GB/T7190-1-2008.附录A：热力性能试验方法中的计算公式可计算，其冷却水量；冷却塔进出水管直径、相应流速；集水盘贮水量；进塔水压式；进风口的高度；冷却塔的热力、噪声等实测报告。

3循环冷却水系统的水质处理

对于开式冷却循环水系统，冷却水吸收热量后，与空气接触， CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题：腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分必要的。

目前，对冷却循环水进行处理分为物理法和化学法两种。

物理法主要采用：静电水处理仪，电子水处理器，内磁式水处理器进行处理。对于民用建筑空调冷却循环水系统，循环水量不大，一般采用物理法。物理法处理设备简单，便于操作、运行费用低，并且具有除垢、缓蚀、灭藻综合作用。但是，如果选用、安装不当或者维护跟不上，其效果将大大降低。

表1各种水处理器适应条件

电子水处理器 静电水处理仪 内磁水处理器

水温 ≤105℃ ≤80℃ ≤80℃

流速 / / 1.5~3.5m/s

适用水质 总硬度

≤550mg/l(CaCO3) 总硬度

≤700mg/l(CaCO3) 含盐量＜3000mg/l

PH为7.5~11

由于三种处理器内部结构不同，其使用条件也不一样，静电除垢仪的阳极耐磨损、不沾附，可以用于水质总硬度较高的系统，电子水处理器发射极（阳极）表面的保护膜易被磨损，易粘附污物，只能用于低硬度的清水系统。对于循环水系统而言，这里提的硬度是指系统的循环水硬度，而不是补充水硬度。内磁式水处理器适用水质的指标是含盐量，一般情况下，自来水的总含盐量不会超过1000mg/l，作为循环水的含盐量，也不会超过3000mg/l。

无论是静电除垢仪、电子水处理器、还是内磁式水处理器，一般只适用于产生碳酸盐垢型的水质，当水中的主要结垢成份是硅酸盐垢时，不宜使用。静电水处理仪和电子水处理器一般均需垂直安装，进水口在下，出水口在上。为了避免在壳体内产生泥沙或杂物的淤积，不可水平安装。内磁式水处理器则不然，可任意角度安装。这两种设备距较大容量电器(>20KW)的最小间距为5~6m，如无法满足时，则应在中间设置屏蔽和接地装置。内磁式水处理器已考虑了磁屏蔽问题，因此不受用电设备限制。

要保证静电除垢仪和电子水处理器的处理效果，在水通过设备时 ，必须有一定的停留时间，并且当实际使用水量在设备的额定处理水量的20%~30%范围内上下浮动时，一般不影响处理效果。因此，该两种设备可装在两台并联水泵或换热器等的出水干管上，但当循环水和补充水分开流入系统时，则在循环水和补充水管道上需分别设置静电水处理仪和电子水处理器。

内磁式水处理器产生防除垢作用是基于通过他的水在垂直方向切割了磁力线，对流过它的水有一个流速要求，最慢不能低于1.5m/s，且流速越快越好。故在选内磁式水处理器时 ，一定要在设备的流量范围内选，不要选过大规格的设备，在具体使用场合，不要两台、三台水泵或加热器合用一台内磁式水处理器，以防在每台水泵或水加热器单独使用时，设备内因流速达不到1.5m/s而影响处理效果。

采用物理法进行水质处理，必须考虑排污，无论是安装静电水处理仪、电子水处理器，还是使用内磁式水处理器的水系统，都要做好排污这一环节。对于冷却循环水系统，可进行连续排污，连续排污的量控制在循环水量的0.5~1.0%左右。若是新安装的水系统或已完全除垢的系统，也可每一至两周排污一次的方法。

第7篇：循环冷却水系统范文

关键词：悬浮物 浊度 结垢 沉泥 生物粘泥 垢下腐蚀

一、循环冷却水系统结垢、沉泥概述

在敞开式循环冷却水系统中，冷却水是循环利用的，冷却水通过热交换器后水温提高，热水经冷却塔与空气接触冷却，冷却后的水再循环使用。敞开式循环冷却水经使用后会被浓缩，导致水质恶化，使循环冷却水系统热交换器产生结垢、生物粘泥及附着物，不但影响热交换器的换热效率更重要的易于产生设备管道的垢下腐蚀，影响系统的正常运行。

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，它通常是致密和坚硬的，牢固的附着在设备及管路的过水流道上，特别是受热面上。其组成主要是难溶性的化合物，如碳酸钙、硫酸钙、磷酸镁和硅酸镁等。污泥是指多空的、疏松的、呈凝胶状的沉积物，它们常常含有泥沙，各种腐蚀产物，微生物和其产生的粘泥，生物的代谢物及腐烂物质等。

二、污泥的形成原因、分类

污泥可以遍布冷却水系统的各个部位，特别是水流滞缓的部位，例如冷却塔水池底。污泥的组成主要为冷却水中的悬浮物及微生物繁殖过程中生成的生物粘泥。

1.冷却水中悬浮物的形成

循环冷却水中的悬浮物来源主要为补水源水不佳，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；冷却水系统运行时维护不当而生成沉淀物；循环冷却水通过冷却塔时，将空气中的杂质带入冷却水系统，不溶性的物质悬浮于循环冷却水中，这是常见的污染源。

2.冷却水系统中微生物的滋生

循环冷却水系统日常补充的天然源水中微生物种类很多，主要是藻类、真菌和细菌。循环水的温度一般在20°C至40°C，循环水中有藻类生长所需营养元素N、P、Fe、Ca、Mg、Zn、Si等，适宜藻类、真菌和细菌的生长。循环水在日常的维护中，要加药进行杀菌灭藻处理，杀死的藻类及细菌形成生物粘泥悬浮于循环冷却水中。

循环冷却水系统在运行过程中，悬浮于冷却水中的污泥会牢固地附着在设备表面上，形成氧的浓差电池，使铁被溶解，引起严重的垢下腐蚀。

三、循环冷却水分析数据

我公司原循环冷却水旁滤器由于过滤精度不够，冷却水浊度较高，悬浮物无法正常过滤掉。在正常的运行中，循环冷却水系统只能靠用周期性的大量源水补充置换以确保浊度在20mg/L以下，源水用量大，而且冷却水系统需要大量的加药、补水等维护费用。表一是原旁滤器运行时的循环冷却水系统分析数据；为了改善循环冷却水水质及热交换器换热效率，我公司对循环冷却水系统旁滤器进行了技改。采用自适应流体纤维层过滤器，该技术核心在纤维素结易在滤液作用下形成滤饼层，又易反冲洗分散开来，把吸纳的污垢释放出。设计原理：既靠流体自身压力，又靠纤维素层自身重力。设计科学巧妙。表二是技改后旁滤器运行时的循环冷却水系统分析数据。

四、数据分析

从表一、表二的分析数据可以看出我公司在循环冷却水旁滤器技改以前，冷却水浊度较高，在10mg/L至51mg/L之间，总铁在1mg/L左右，CODcr较高；循环冷却水旁滤器技改以后，冷却水浊度明显降低了，在1mg/L至2mg/L，总铁大部分时间因太低未检测出来，即使检测出来的也是在0.1mg/L一下，CODcr较低了；循环冷却水旁滤器技改以前后，其他数据基本相同。

我公司在循环冷却水旁滤器技改以后，循环冷却水系统的水质得到了明显的改善，不但冷却水的日常加药、补水等维护费用降低了，而且冷却水的浊度很低，冷却水系统热交换器管路上不容物的结垢减少了，更重要的是热交换器管路上悬浮物的附着大大的减少了，同时也减少了设备管路的垢下腐蚀。

五、结论

工业循环冷却水系统在运行维护中，有效的控制冷却水的浊度，降低冷却水中的悬浮物的含量，可以减少热交换器设备管路上的附着物，提高热交换器的换热效率，同时可以降低设备管路的垢下腐蚀。

参考文献

[1]周本省.工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护[M].化学工业出版社，1995.

[2]周本省.工业水处理技术[M].化学工业出版社.1997.

第8篇：循环冷却水系统范文

关键词：中央空调；冷却水系统；设计

1 总体方案设计

考虑实际应用的高效性、节能性及建筑特点和空调工程，此设计采用目前空调系统中应用最为广泛的机械通风冷却塔循环水系统，选择在地下一层机房内放置HYS系列水冷式螺杆冷水机组一台。

2 设计方案阐述

2.1 冷却水循环系统的冷却水量

2.2 冷却塔

冷却塔的作用是使需要冷却的水在塔内主要借助于水的蒸发冷却作用而得到降温。为了充分利用水自愿，降低城市自来水供水官网的负荷，同时也为了降低运行费用，用于空调制冷系统冷凝器的冷却水都是采用冷却塔处理而循环使用的。

冷却塔有开式环路冷却塔和闭式环路冷却塔两大类。一般常见的冷却塔多为开式环路冷却塔。从构造上来分，目前使用的定型冷却塔产品大致有：逆流式、横流式、蒸发式和引射式四种类型。通常后三种的外形以方形（或矩形）为主，第一种则有方形和圆形两种外形。逆流式冷却塔常用于制冷空调系统，横流式冷却塔常用于热负荷较大的工业水冷却。

2.3 冷却塔的选择

首先应根据工程设计资料计算需要的冷却水量（一般情况下可以按1KW制冷量配用冷却水量0.25～0.50m3/h估计），然后根据对冷却塔的技术要求选择型号规格。在选定时，尚需复核所选择冷却塔的尺寸（指占地面积和高度）是否适合现场的安装条件，要根据冷却塔的运行质量核算冷却塔安装位置的楼板（或屋面板）结构的承受能力。要重视所选冷却塔在运行时的噪声水平，使满足环境噪声要求。选择理想的冷却塔还要重视它的能耗指标和价格以及飘散现象对周围环境的影响。

从冷却塔流出的冷却水温度与进塔空气的湿球温度之差叫做冷幅高。一般（t2-ts）为4～6℃。冷却塔出水温度t2应当等于冷凝器的进水温度。

冷却塔的进、出水温差t=（t1-t2）称为冷却度。根据冷却度不同，机械通风式冷却塔可分为标准型（t=5℃左右）、中温型（t=10℃左右）和高温型（t=20℃左右）三种。

根据冷却水量和冷却水供、回水温度便可以选择冷却塔。冷却水的冷却效果主要取决于空气的湿球温度（为28.2℃），因此，冷却塔产品的技术资料都是在既定的空气湿球温度下（一般是28℃）的数据。如果设计条件与产品技术要求不符，则需对产品的技术数据进行修正。另外，冷却塔的性能与冷却水的进、出口温度关系很大。从热平衡角度分析，对既定的冷却塔，温差越大，处理水量越小。可以根据当地的气象条件（环境空气的湿球温度）、冷却度、冷幅高（或进水温度）及处理水量，按冷却塔选用曲线或冷却塔选用水量表来选择。本设计就是利用冷却塔选用曲线图选型的。

选择冷却塔时还应考虑以下因素：周围环境对噪声的要求；防止飘水对周围环境的影响；考虑有无防火、防冻要求等。对于溴化锂吸收式冷水机组的冷却水系统，还应考虑冷却水温度过低会引起溴化锂溶液结晶的问题。

2.4 冷却水系统的补水量

冷却水系统中，冷却水量的损失一般包括蒸发损失、水损失、排污损失和泄漏损失等。其中，蒸发水量损失是随空调负荷变化而变化的，排污损失可以由人控制。根据相关资料得知，电动制冷时，冷却塔的补水量取冷却水量的1%～2%；溴化锂吸收式制冷机组的补水量取冷却水量的2%～5%。

2.5 冷却水箱的确定

冷却水箱的功能是增加系统的水容量，使冷却水泵能稳定地工作，保证水泵吸入口充满水不发生空蚀现象。计算冷却水箱容积根据冷却水循环量和管道的长度而定，一般按水箱能贮存1～1.5min循环水量来确定其容积，即为冷却水循环量的1.6%～2.5%；根据文献中介绍，逆流式冷却塔由于干燥到正常运行所需附着水量约为标准循环水量的1.2%。但是，通过对实际工程的多次观察发现：循环水开始启动后，水从冷却塔布水器流到集水槽约需10s左右，不同的塔型、型号有差别，考虑安全因素，按20s计，贮水量仅为小时循环的0.56%，取0.6%。因此，目前空调工程中，冷却塔设在建筑物的屋顶上，空调冷冻站设在建筑物的底层或地下室。水从冷却塔的集水槽出来以后，直接进入冷水机组而不设水箱。当空调冷却水系统仅在夏季使用时，该系统是合理的，它运行管理方便，可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。

2.6 冷却水的水质要求

循环冷却水系统对水质有一定的要求，既要阻止结垢，又要定期加药，并在冷却塔上配合一定量的溢流来控制pH值和藻类生长。

2.7 冷却水量的计算

2.7.1 冷凝器的热负荷计算

2.7.3 冷却水箱的选择

冷却水箱的容积根据冷却水量和管道的长度而定，一般按水箱能贮存1～1.5min循环水量来确定其容积，即为冷却水循环量的1.6%～2.5%，本设计为确保安全起见，取2.5%，因此，冷却水箱的容积为：

25.8×2.5%=0.646m3/h

查手册选取公称容积为1.0的方形水箱，1400×900×1100。

2.7.4 冷却塔的选择

（1）冷却塔的选择方法

本设计从冷却塔流出的冷却水温度为30℃，该地区冷却塔空气的湿球温度为28.2℃。

冷幅高为t2-ts=30-28.2=1.8℃，冷却水量为25.8。

冷却度为t=t1-t2=35-30=5℃，本设计所选的冷却塔为标准型冷却塔，在5NB型逆流式冷却塔热工性能曲线上，从湿球温度为28.2℃与进水温度为35℃线交点作平行于进水温度轴的平行线；与温差为5℃线相交后，引垂线向下；与水流量为25.8m3/h线相交在5°-30线上方，可见选择5NB-30型，即满足要求。选定5NB-30系列圆形逆流标准低噪声玻璃钢冷却塔，其特性参数如表1所示。

表1 冷却塔的特性参数如下

（2）冷却塔的补水量

根据相关资料得知，电动制冷时，冷却塔的补水量取冷却水量的1%～2%，考虑到运行安全性，本设计取1.8%，由于本设计没有单独设冷却水箱，利用了冷却塔底部集水盘贮存水，所以冷却塔的补水量即为冷却水箱的补水量。

3 结论

综上所述，冷却水系统是中央空调系统的一个重要的组成部分，因此，正确合理地设计空调水系统是整个空调系统正常运行的重要保证，我们需要做好中央空调冷却水系统的设计工作，以保障中央空调的正常运行。

参考文献

第9篇：循环冷却水系统范文

关键词：重离子冷却水多层循环

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0034-01

医用重离子加速器是运用带电粒子同步加速原理，实现碳离子高能量加速达到肿瘤高精度治疗的医学系统，其射线能量根据肿瘤患者的肿瘤形状及深度决定，充分运用适形、调强、逐层扫描技术，是肿瘤放射治疗领域已投入临床的先进的治疗手段之一。冷却水系统是医用重离子加速器的辅助系统，是实现重离子加速器系统温度恒定，保证射线质量的重要系统[1]。

在碳离子同步加速的过程中，加速器的主要部件产生巨大的热量，因为射线能量不规则变化，产生的热量也不规则变化，为了达到加速器温度良好控制的目的，必须建立冷却水系统并寻求恰当的控制方法实现温度的精确控制。

1 多层循环冷却水系统的建立

循环冷却水是流入重离子加速器的磁铁部件的内部对磁铁部件进行冷却的，这些磁铁的冷却水水管道同时也是绕线，内有循环水流动，将热量带走。流过加速器内部的循环水必须是低电导率的高纯水，同时，考虑到防腐、恒压、辐射防护等要求，内循环水系统必须是密闭系统，这就是循环冷却水的第一层，简称一次水。

一次水的温度随加速器热量变化，制冷须通过换热来实现，运用板式换热器实现液-液热量的交换是当前在许多工业控制领域使用的方法，广泛运用与核电、化工、冶金等领域。第二层循环冷却水系统利用密闭式冷却塔进行自然冷却，简称二次水。

重离子加速器冷却水温度控制需要满足0.5℃的控制精度，这就要求二次水的温度不能出现大范围的波动，然而，冷却塔的自然冷却受环境影响较大，很难实现温度的恒定，所以，使用大型冷冻机来构建三次水，可以解决二次水恒温控制问题。

三层循环冷却水的基本结构建立起来后，如何让各循环之间协作运行，实现温度的精确控制呢？

三层循环利用水-水换热的方法进行能量交换，因一次水的温度随加速器温度的升高而升高，二次水必须通过调整温度或流量并经换热来控制一次水温度。二次水系统与多个一次水子系统进行热交换，而各一次水温度的温度变化是不规律的，所以，二次水温度最好恒定，采用流量变化调整一次水温度是一种可行的方法。所以，通过调整与一次水热交换的二次水流量来控制一次水的温度，通过调整三次水流量来控制二次水的温度，最终实现一次水温度的精确控制。

2 多层循环冷却水温度控制的难点

通过以上对三层循环结构冷却水的分析可知，三层循环结构的模式可以完成热量的交换，但是，在实际运用中，因加速器对于冷却水温度的精度有要求，所以必须对加速器负载变化进行分析，并考虑以下问题。

（1）加速器与冷却水设备的安装位置有一定的距离，如何选取测量温度点作为控制输入是需要考虑的首要问题。

（2）随加速器负载变化冷却水温度将出现剧烈变化，因加速器负载随病人的物理剂量变化而变化，病人不同，其能量变化必然不同，由此导致的冷却水温度变化不规律，而且，加速器负载的剧烈变化必然出现负载峰值，即在几秒时间内，射线能量可能会出现0～430Mev的变化，使加速器磁铁出现温度变化，造成冷却水的温度曲线峰值。如何有效改善峰值，提高温度控制精度，是必须考虑的第二个重点问题。同时，实现流量控制必然采用远程控制阀门，而阀门的开度响应的机械变换是需要时间的，如何将阀门的开度响应与负载的变化相适应也是必须考虑的问题。

3 多层循环冷却水系统的温度控制改进方法

带着以上几个问题进行通过分析，可用如下方法解决。

（1）针对温度检测点的选取，采用多点检测的方法，即温度控制输入点至少选取三个控制点。第一个点选取在加速器冷却水的出口点，此点最快地测量到加速器的负载变化，第二个点选取在板式换热器的前端，此点能测量到换热前的实际温度，第三个控制输入点选取在板式换热器之后，可测量到换热后的实际温度，这一点是温度控制的目标点。

（2）通过对重离子加速器冷却水系统的负载进行的监控后确定，离子源、直线加速器、高能束流传输系统、射频系统负载比较平稳，无温度剧烈变化，主要负载的变化及尖峰值集中在同步加速器系统。针对同步加速器系统的温度变化，设计制定了多套控制改进方案，通过分析，将其优缺点进行了统计，总结如下。

方案一：针对同步加速器冷却水系统的温度剧烈变化，采用二次水预降温方法，即分析加速器出口温度，当温度剧烈上升时，控制冷源的两通阀门提前开启，将二次水温度降低，达到快速制冷的目的。通过测试，此方法对于快速降温效果良好，但因二次水系统同时与其他一次水子系统换热，当进行同步加速器快速制冷时，造成了其他一次水系统温度的波动。

方案二：采用加大冷却水回水储水箱容量的方法实现回水温度缓冲。通过分析，该方法是实现有效缓冲，消除回水峰值的有效办法，但是，运用该方法，需要综合考虑循环水流量、系统容量、负载峰值变化时间、管道距离等问题，综合计算回水水箱容量。并考虑现场设备布局及安装等问题，对于已成型的系统来说，存在施工难度。

方案三：采用第四层循环结构的串级控制方法。即在加速器冷却水回水端，增加温度预处理换热器，将温度峰值预处理，该部分的制冷循环水可以采用二次水或冷源的冷冻水。然后两级板交串级温度控制，可以达到较好的控制效果。通过分析，该方法能够有效地削减负载峰值，提高控制精度，但是，增加的设备较多，如板式换热器、两通或三通控制阀门、温度传感器等，同时，增加控制系统的输入输出点，控制程序也需要全面修改。

4 结语

通过以上分析，总结了基于重离子加速器冷却水系统多层循环结构的一些问题，这些问题都是在实际应用中的问题。在我国，重离子加速器治疗肿瘤尚处于起步阶段，技术人员对于系统认识尚不十分明确，希望通过上述的一些问题的分析，对后期进行同类项目的设计和建设有参考意义。