循環(huán)水冷卻水處理

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)總概

人類日常生活離不開水，工業(yè)生產(chǎn)也同樣離不開水。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，用水量越來越大，很多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象，因此合理和節(jié)約用水已經(jīng)成為發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題。

工業(yè)用水主要包括鍋爐用水、工藝用水、清洗用水和冷卻用水、污水等。其中用水量最大的是冷卻用水，約占工業(yè)用水量的百分之九十以上。不同的工業(yè)系統(tǒng)和不同用途對水質(zhì)的要求是不同的；但各工業(yè)部門使用的冷卻水對水質(zhì)的要求基本上是一致的，這就使得冷卻水質(zhì)控制在作為一門應(yīng)用技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。在工廠中，冷卻水主要用來冷凝蒸汽，冷卻產(chǎn)品或設(shè)備，如果冷卻效果差，就會影響生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品的收率和產(chǎn)品的質(zhì)量下降，甚至于會造成生產(chǎn)事故。

水是比較理想的冷卻介質(zhì)。因?yàn)樗拇嬖诤芷毡?，和其它液體相比，水的熱容或比熱較大，水的汽化潛熱（蒸發(fā)潛熱）和熔化潛熱也很高。比熱是單位質(zhì)量的水溫度升高一度時(shí)所吸收的熱量。常用的單位是卡/克·度(攝氏)或英熱單位(B．T．U．)/磅·度(華氏)。用這兩個(gè)單位表示水的比熱度時(shí)，其數(shù)值是相同的。熱容大或比熱大的物質(zhì)升高溫度時(shí)需要吸收大量的熱量，而本身溫度并不明顯升高，因此水具有良好的貯熱性能。潛熱是物態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)所吸收或放出的熱量。一克分子水蒸發(fā)成為一克分子蒸汽需要吸收近一萬卡的熱量，因此水蒸發(fā)時(shí)能吸收大量的熱量，從而使水溫下降，這種依靠水份蒸發(fā)帶走熱量的過程稱為蒸發(fā)散熱。

和水一樣，空氣也是一種常用的冷卻介質(zhì)。水和空氣的導(dǎo)熱性能都很差，在0℃時(shí)，水的導(dǎo)熱系數(shù)是0.49千卡/米·小時(shí)·℃，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.021千卡/米·小時(shí)·℃，但水與空氣相比，水的導(dǎo)熱系數(shù)要比空氣高24倍左右。因此，當(dāng)冷卻效果相同時(shí)，用水冷卻比用空氣冷卻的設(shè)備要小得多。大型工業(yè)企業(yè)和用水量大的工廠一般都采用水冷卻。常用的水冷系統(tǒng)可以分成三類，即直流系統(tǒng)、密閉系統(tǒng)和敞開蒸發(fā)系統(tǒng)，后兩種冷卻水都是循環(huán)使用的，故又稱為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

冷卻水系統(tǒng)用水來冷卻工藝介質(zhì)的系統(tǒng)稱作冷卻水系統(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)。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)又分封閉式和敞開式兩種。

封閉式循環(huán)冷卻水系封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)又稱為密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，冷卻水用過后不是馬上排放掉，而是回收再用。敞開蒸發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用最廣、類型最多的一種冷卻系統(tǒng)。它也是以水冷卻移走工藝介質(zhì)或換熱設(shè)備所散發(fā)的熱量，然后利用熱水和空氣直接接觸時(shí)將一部分熱水蒸發(fā)出去，而使大部分熱水得到冷卻后，再循環(huán)使用。因此，這樣的系統(tǒng)也稱敞開循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。根據(jù)熱水和空氣接觸方法的不同，可以分成很多類型。敞開循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的分類見表一。

表一敞開蒸發(fā)系統(tǒng)的分類

冷卻塔

冷卻水由循環(huán)泵送往系統(tǒng)中各換熱器，以冷卻工藝熱介質(zhì)，冷卻水本身溫度升高，變成熱水，此循環(huán)水量為R的熱水被送往冷卻塔頂部，由布水管道噴淋到塔內(nèi)填料上?？諝鈩t由塔底百頁窗空隙中進(jìn)入塔內(nèi)，并被塔頂風(fēng)扇抽吸上升，與落下的水滴和填料上的水膜相遇進(jìn)行熱交換，水滴和水膜則在下降過程中逐漸變冷，當(dāng)?shù)竭_(dá)冷卻水池時(shí)，水溫正好下降到符合冷卻水的要求?？諝庠谒?nèi)上升過程中則逐漸變熱，最后由塔頂逸出，同時(shí)帶走水蒸氣。這部分水的損失稱為蒸氣損失E。熱水由塔頂向下噴濺時(shí)，由于外界風(fēng)吹和風(fēng)扇抽吸的影響，循環(huán)水會有一定的飛濺損失和隨空氣帶出的霧沫夾帶損失。由于這些損失掉的水，統(tǒng)稱為風(fēng)吹損失D。為了維持循環(huán)水中的一定的離子濃度，必須不斷向系統(tǒng)中加入補(bǔ)充水量M和系統(tǒng)外面排出一定的污水。這部分水量稱為排污損失B。

冷卻塔的種類很多，按照塔的構(gòu)造和空氣流動情況來區(qū)分，有自然通風(fēng)冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)冷卻塔兩大類。按照空氣與水在塔內(nèi)的相對流動情況，又可分為逆流式和橫流式。有關(guān)各種類型冷卻塔的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，可參閱有關(guān)的參考文獻(xiàn)。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔冷卻效果最好。設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮循環(huán)比，其應(yīng)在3～5倍為宜。

濃縮倍數(shù)

循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是該循環(huán)冷卻水的含鹽量與其補(bǔ)充水的含鹽量之比。

提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)，可以降低補(bǔ)充水的用量，從而節(jié)約水資源；還可以降低排污水量，從而減少對環(huán)境的污染和廢水的處理量。此外，提高濃縮倍數(shù)還可以節(jié)約水處理劑的消耗量，從而降低冷卻水處里的成本。但是，過多地提高濃縮倍數(shù)，會使循環(huán)冷卻水中的硬度，堿度和濁度升得太高，水的結(jié)垢傾向增大很多，從而使結(jié)垢控制的難度變得太大；還會使循環(huán)冷卻水中的腐蝕性離子（例如Cl和SO4）和腐蝕性物質(zhì)（例如H2S、SO2和NH3）的含量增加，水的腐蝕性增強(qiáng)，從而使腐蝕控制的難度增加；過多地提高濃縮倍數(shù)還會使藥劑（例如聚磷酸鹽）在冷卻水系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間增長而水解。因此，冷卻水的濃縮倍數(shù)并不是愈高愈好，一般熱電系統(tǒng)可控制5～8倍，化工、煉油2～4倍。

石英砂過濾器應(yīng)用于冷卻水處理

石英砂過濾是去除水中懸浮物最有效手段之一，是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經(jīng)絮凝的污染物進(jìn)一步去除，它通過濾料的截留、沉降和吸附作用，達(dá)到凈水的目的。

適用范圍

1．用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用水、生活用水及市政給水系統(tǒng)；

2．工業(yè)污水中的懸浮物、固體物的去除；

3．可用作離子交換法軟化、除鹽系統(tǒng)中的預(yù)處理設(shè)備，對水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過濾設(shè)備；以及用在游泳池循環(huán)處理系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水凈化系統(tǒng)等。

循環(huán)冷卻水分為封閉式(密閉式)和敞開式兩種。封閉式冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水不暴露于空氣中，水量損失很少，水中各種礦物質(zhì)和離子含量一般不發(fā)生變化。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)中，水的再冷卻是通過冷卻塔進(jìn)行的，因此冷卻水再循環(huán)過程中要與空氣接觸，部分水在通過冷卻塔時(shí)還會不斷被蒸發(fā)損失掉，因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加 。

循環(huán)水由循環(huán)泵、控制系統(tǒng)、單向閥等組成，它與熱水器、熱水主管、熱水回管組成一套完整的熱水循環(huán)系統(tǒng)；工作原理是控制系統(tǒng)給信號循環(huán)泵，循環(huán)泵帶動水在內(nèi)部循環(huán)啟動熱水器加熱，達(dá)到設(shè)定時(shí)間或溫度時(shí)停止工作，熱水使用點(diǎn)即開既有熱水。

循環(huán)水分類

預(yù)熱循環(huán)水大致分為四類：1、遙控板（穿墻遙控) ；2、水控版（水流行）； 3、電腦板（全自動）； 4、機(jī)械板（半自動）。

1、 室內(nèi)強(qiáng)排機(jī)，建議使用機(jī)械版循環(huán)水。(兩個(gè)沖涼房，適宜大眾客戶)

理由：機(jī)械版程序少，操作簡單，使用之前按一下，有復(fù)位開關(guān)，冬天用的著，夏天不用。

2、室外機(jī)，建議有回水管的建議用水流版的

優(yōu)點(diǎn)：開一下熱水龍頭即可循環(huán)，關(guān)水即停。

沒有回水管道的最好是用無線遙控型，

優(yōu)點(diǎn)：配置多個(gè)遙控器，隨時(shí)隨地操作。

缺點(diǎn)：室外機(jī)安裝位置遠(yuǎn)，開關(guān)不方便，有回水管的在任何地方開水都相當(dāng)于開關(guān)，有遙控器在室內(nèi)就可以遙控

使用感觸：早晨起來想沖涼，不用動，在床頭遙控一下，在起來到浴室去沖涼就可以啦。打開直接出熱水。

3、 室內(nèi)平衡機(jī)，兩個(gè)以上沖涼房的，要有一點(diǎn)距離才安裝循環(huán)水，強(qiáng)烈建議使用機(jī)械板進(jìn)口泵循環(huán)水系統(tǒng)

理由：平衡機(jī)本來就裝在浴室內(nèi)，距離臥房不會太遠(yuǎn)，使用之前只要過去開一下就可以啦，這樣兩個(gè)沖涼房加上廚房都可以同時(shí)使用熱水。

循環(huán)水回水管

建議有回水管的可以使用水流控制的、全自動的。

1、 水流的就是在任何有熱水的地方只要打開一下熱水再關(guān)掉，循環(huán)水就會以三秒一米的速度自動循環(huán)，循環(huán)完畢再去打開任何有熱水的地方就會直接出熱水。優(yōu)勢：強(qiáng)烈建議壁掛爐用戶使用水流控制的，因?yàn)榭梢栽O(shè)定時(shí)間短控制，也就是說在一定的時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到隨時(shí)使用隨時(shí)就有熱水。

2、 全自動就是溫控的，一般別墅或者發(fā)廊等洗浴中心可以選擇全自動方式，所謂的全自動就是把熱水器溫度設(shè)定到42度，把循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)定到38度，然后有一個(gè)溫控感應(yīng)的探頭鏈接到回水管最末端，這樣一旦溫度低于38度就會自動啟動，一天啟動N次，很是浪費(fèi)，建議一般家庭不要使用這種功能。

注釋：以上兩種功能沒有回水管的為什么不能用，水流的沒有回水管的話有時(shí)開冷水也會啟動，因?yàn)樗匕宓谋皿w里面配置水流感應(yīng)器，所以水管里面的水波動大的話就會引起循環(huán)水工作。

溫控的是更不能使用，應(yīng)為沒有回水管的話循環(huán)水頻繁啟動就會把熱水管里面的冷水?dāng)D壓到冷水管里面，這樣打開冷水也出熱水，所以使用電腦板的用戶最好不要自行調(diào)試電腦板，以免調(diào)試錯(cuò)誤設(shè)定成溫控。

無回水管的建議使用機(jī)械板或者是遙控板。

1， 機(jī)械板的最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，因?yàn)闄C(jī)械板的組件少，故障率肯定低。

2， 遙控板的可以在床上躺著就可以直接遙控循環(huán)水系統(tǒng)，然后就可以達(dá)到預(yù)熱效果。

太陽能用戶注意事項(xiàng)，太陽能的安裝循環(huán)水系統(tǒng)必須要有回水管，沒有回水管的無法達(dá)到循環(huán)效果，建議不要盲目購買，購買之前建議咨詢專家有解決方式才可以。解決方式就是另外多加一條回水管，廠家還沒有攻克太陽能無回水管安裝的問題。 2100433B

從結(jié)構(gòu)形式方面來區(qū)分，循環(huán)水槽可分為水平循環(huán)水槽和立式循環(huán)水槽。所謂水平循壞水槽是指將循環(huán)水槽的工作段與循環(huán)水槽的動力系統(tǒng)基本置于同一水平地面高度，而立式循環(huán)水槽的工作段明顯高于循環(huán)水槽的動力系統(tǒng)所在的水平地面高度。由于立式循環(huán)水槽需要將動力系統(tǒng)中的部分能量轉(zhuǎn)化為流體的勢能，所以立式循環(huán)水槽所需的動力系統(tǒng)要求往往高于水平循環(huán)水槽。因此，雖然立式循環(huán)水槽相對于水平循環(huán)水槽占地面積小，但是目前國內(nèi)外建成的循環(huán)水槽以水平循環(huán)水槽為主。

現(xiàn)有循環(huán)水槽大體可以分成三類：一為常規(guī)型，二為減壓型，三為風(fēng)浪流水型。其中常規(guī)型又可細(xì)分為兩種：有蓄水池型與無蓄水池型。前者又可以稱之為流動中斷型，后者又可稱之為循環(huán)流水型。他們的能量比分別為12和1.5(能量比≈泵馬力÷工作段流體的動能流量)。設(shè)有蓄水池的目的是避免水泵的擾動影響了工作段流速的穩(wěn)定性，但這樣一來使水流的循環(huán)被切斷，從而損失了全部的動能，因?yàn)樗璧墓β时妊h(huán)流水型大8～10倍。英國國家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)在實(shí)際使用中將蓄水池充滿水后形成水流的連續(xù)循環(huán)，結(jié)果證明水泵的擾動的影響幾乎可以忽略，因此在試驗(yàn)水流速度不太高時(shí)一般都采用循環(huán)流水型。

循環(huán)水池容積計(jì)算

循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)容積宜小于小時(shí)循環(huán)水量的1/3。當(dāng)按下式計(jì)算的系統(tǒng)容積超過前述規(guī)定時(shí)，應(yīng)調(diào)整水池容積。 V=Vf Vp Vt

式中Vf——設(shè)備中的水容積（ ）；

Vp——管道容積（ ）；

Vt——水池容積（ ）。

注：首先保證循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)容積宜小于小時(shí)循環(huán)水量的1/3,但考慮到今后的發(fā)展,在場地允許的條件下還是盡量按大的設(shè)計(jì).并且在設(shè)計(jì)循環(huán)水池時(shí)宜考慮:一般冷卻水水池、回收用高溫水池，單獨(dú)處理，不要混用，對系統(tǒng)溶劑損耗、節(jié)能降耗都是有好處的。

循環(huán)水箱，主要作用是保持最高水位平面，同時(shí)讓水中空氣由此處排出，避免帶入管道系統(tǒng)，以致造成氣阻損失。

它的作用是保持最高水位平面，同時(shí)讓水中空氣由此處排出，避免帶入管道系統(tǒng)，以致造成氣阻損失。循環(huán)水箱的下部均裝有冷水進(jìn)水擋板。這樣冷水進(jìn)入循環(huán)水箱時(shí)，通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮臁?/p>