一文了解冷卻水處理系統運行和設計

工業循環冷卻水系統在運行過程中，由于水的蒸發和風的損失，循環水不斷集中。系統中所含的鹽過多，陽離(lí)子和陽離(lí)子數量增加，ph值變化顯著，導緻水質惡化，循環水溫度升高。ph值和養分有利于微生物的繁殖。冷卻塔上充足的陽光是(shì)藻類生長的理想場所。以及規模控制和腐蝕控制、微生物控制等，不可避免地需要循環用水處理。

循環水運行中的主要問題

(1)結垢：由于循環水在冷卻過程中不斷蒸發，水中的鹽濃度不斷增加，超過了某些鹽和沉澱物的溶解度。常見(jiàn)的氧化皮有碳酸鈣、磷酸鈣、矽酸鎂等。鱗片質地緻密，大大降低了傳熱效率。刻度厚度爲0.6 mm時，傳熱系數降低了20%。

(二)污垢：污垢主要由水中有機物、微生物菌落和分泌物、淤泥、粉塵等組成。土質質地柔軟，既降低了傳熱效率，又(yòu)會導緻土質下的腐蝕，縮短了設備的使用壽命。

(3)腐蝕：循環水對熱交換設備的腐蝕，主要是(shì)電偶腐蝕，由設備制造缺陷，水中充足的氧氣，水中的腐蝕性離(lí)子(Cl-，Fe2 +，Cu2 +)和微生物分泌的粘液引起的腐蝕其他因素，腐蝕的後果非常嚴重，即使熱交換器，水管道設備報廢，也無需在很短的時間内控制。

(4)微生物粘液：由于循環水溶解氧充足，溫度适宜，營養豐富，非常适合微生物生長繁殖。如果不及時控制，将很快導緻水質惡化、異味、發黑、冷卻塔結垢大量或堵塞，大大降低冷卻散熱效果，加劇設備腐蝕。因此，在循環水處理中必須控制微生物的繁殖。

微生物危害

循環冷卻水中的微生物有兩種來源。首先是(shì)冷卻塔需要在蒸發過程中引入大量的空氣，微生物也會随空氣帶入冷卻水，其次，加入冷卻水系統的水或多或少會産生微生物。這些微生物也與補充水一起進入冷卻水系統。

在陽光照射下，藻類将與水中的二氧化碳和碳酸氫鹽等碳源配合，吸收碳作爲營養物質釋放(fàng)氧氣。因此，當藻類繁殖時，它會增加水中的溶解氧含量，這對氧氣有益。去(qù)極化過程，因此加速了腐蝕過程。循環水系統中微生物的大規模繁殖會使循環水的顔色變黑，造成惡臭并污染環境。同時，形成大量的粘液以降低冷卻塔的冷卻效率，并且木材劣化和腐爛。

在換熱器中沉積的污泥降低了換熱效率，增加了水頭損失。沉積在金屬表面的污泥在水垢下會引起嚴重的腐蝕。同時，還分離(lí)了緩蝕阻垢劑對金屬的影響，使緩蝕阻垢劑不能發揮應有的緩蝕阻垢效果。

除了加速微生物粘液的腐蝕外，一些細菌在代謝過程中，生物分泌物也會直接腐蝕金屬。這些問題導緻循環水系統長期運行不安全，影響生産，造成嚴重的經濟損失。因此，微生物對冷卻水系統造成的危害與規模和腐蝕造成的危害一樣嚴重。甚至可以說，這三者是(shì)第一個控制微生物危害的。

循環水中微生物的運動可通過以下化學分析項目測量：

(1)氯化消毒餘氯(遊離(lí)氯)時，應注意餘氯出現(xiàn)的時間和餘氯的量，因爲當微生物繁殖嚴重時，循環水中氯的消耗量會大大增加。

(2)氨循環水一般不含氨，但(dàn)由于過程中氨的洩漏介質或吸入空氣中的氨，水中也會出現(xiàn)氨。在這個時候，不能掉以輕心。除了積極尋找氨的漏點外，還要注意水中是(shì)否含有亞硝酸鹽。水中的氨含量最好控制在10毫克/升以下。

(3)NO2-當水中存在氨和亞硝酸鹽時，據說水中的亞硝酸鹽細菌将氨轉化爲亞硝酸鹽。此時，循環水系統中的氯将變得非常困難并且氯消耗将增加。殘留的氯難以達到指數，并且水中的NO 2含量優選控制在小于1mg / l。

(4)當COD水中微生物繁殖嚴重時，COD增加。由于細菌分泌的粘液增加了水中有機物的含量，通過對COD的分析可以觀察到水中微生物的變化趨勢。在正常情況下，水中的COD比5 mg/L(kmno4法)好。

微生物對循環水的危害非常嚴重。如果要在微生物造成的損害之後采取措施，那往往是(shì)時間和時間的問題，而且也要花費(fèi)大量的殺蟲劑和金錢。因此，有必要提前對循環冷卻水的微生物條件進行全面監測。

濃縮倍數

循環水濃度系數是(shì)指循環水系統運行期間由于水的蒸發，風失等等而使循環水連續濃縮的速率(與補充水相(xiàng)比)，這是(shì)衡量循環水的重要指标。水質控制。綜合指标。濃度比低，耗水量和污水量大，水處理劑效率不高;高濃度因子可以減少水量，節省水處理成本;但(dàn)是(shì)，如果濃度倍數過高，則水垢傾向會增加。結垢控制和腐蝕控制的難度會增加，水處理劑會失效，不利于微生物的控制，因此循環水的濃度應該有一個合理的控制指标。

水垢的形成

在循環水系統中，過飽和水溶性組分形成水垢。水中溶解着各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、矽酸鹽等。其中，鈣(HCO 3)2、鎂(HCO 3)2等溶解性碳酸氫鹽最不穩定，易分解成碳酸鹽。因此，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水就通過傳熱來流動。容器的表面，特别是(shì)溫度較高的表面，受熱分解;當磷酸鹽和鈣離(lí)子溶于水中時，磷酸鈣也會沉澱;碳酸鈣和Ca3(PO4)2不溶，與普通鹽不同。它們的溶解度不随溫度的升高而增加，而是(shì)随溫度的升高而降低。

因此，在熱交換器的傳熱面上，這些不溶性鹽很容易達到過飽和，在水中結晶。特别是(shì)當流動速度小或傳熱面粗糙時，這些結晶沉積物會沉積在傳熱面上，形成常被稱爲鱗片，因爲這些鱗片晶體密集，相(xiàng)對堅硬，也被稱爲硬鱗，常見(jiàn)的鱗片成分有：碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽、矽酸鹽。

循環水處理技術

根據企業循環水系統的特點和技術條件，結合當地水質特點，選擇适合企業經營狀況的水處理方案，通過控制循環水指标在一定範圍内運行。加藥等措施，不僅可以确保生産設備的長周期。操作，提高循環水的利用率。

一、冷卻水系統設計程序

安裝1個冷卻水泵和冷卻塔

每個冷卻塔應至少安裝一個泵。通常應考慮備用泵進行維護。通常，水泵和空調冷卻水系統的單元之間的連接是(shì)壓入式(用于該單元)，并且在水泵的吸入部分中僅足夠的壓頭可以防止水蒸發。大多數冷卻塔都是(shì)敞開的，并配有風扇，以強制空氣和冷卻水的對流，以改善空氣的冷卻效果。該塔配有高密度親水填充材料。常用的冷卻塔是(shì)逆流式和直式AC型。冷卻塔應設有供水管(帶浮閥)，溢流管和污水管。

2。确定冷卻水系統的直徑

當冷卻水裝置裝有冷卻塔和冷卻水泵時，冷卻水管道的管徑可由冷卻塔進出口的管徑決定。當冷卻塔用于多個單元時，每個單元的冷卻水進、出管徑與該單元的冷卻水接收器相(xiàng)同。冷卻塔的進、出口管徑與冷卻塔的進、出口管徑相(xiàng)同。

或參考以下清單選擇冷卻水管直徑：冷卻水管快速計算表：

3 冷卻水泵的選擇

(1)确定冷卻水泵流量

冷卻泵的流量爲冷卻水供應裝置的1.1倍。

(2)冷卻水泵頭的測定

冷卻水泵的揚程可按下列公式計算：

H=1.1*(P1+Z+P2)

在公式中：p1冷水機組冷凝器水壓降，mh 2o，可從産品樣品中找到;

Z--冷卻塔開口部分的高度Z(或冷卻水升降機的淨高度)，mH2O;

p2-管道損失和配件部分損失之和，mh_2。

管道局部損失爲5毫米波。每100米的管道長度約爲6mh 2o。如冷卻水系統的供水及回水管長度爲l(m)，冷卻水泵升降機的估計值爲：

H = P1 + Z + 5 + L * 0.06mH2O中的符号具有與上述相(xiàng)同的含義。

4 冷卻塔的選擇

首先，根據冷卻塔安裝位置的高度和周圍環境的噪聲要求，确定了冷卻塔的結構。

冷卻塔的冷卻水量是(shì)根據冰箱所需的冷卻水确定的，并根據室外空氣的濕球溫度進行校正。

當設計條件與冷卻塔制造商提供的條件不同時，應校正産品樣品中給出的冷卻塔的熱性能曲線(xiàn)或數據。

确定型号規格後，檢查所選冷卻塔的結構尺寸是(shì)否适合現(xiàn)場安裝條件。根據冷卻塔的運行重量，計算冷卻塔的運行重量，計算冷卻塔安裝位置的樓層或屋頂結構的承載力，以确保安全。

凝結水管道系統的設計步驟

在各種空調設備(一般是(shì)終端設備)的運行過程中，空氣冷卻器的表面溫度通常低于空氣的露點溫度，因此表面會結露，産生的冷凝水必須安排在及時排幹。 。

1。凝結水管設計及布置要求

(1)冷凝水管應由pvc塑料管或鍍鋅鋼管制成。使用聚氯乙烯塑料管時，一般爲保溫層;使用鍍鋅鋼管時，應增加隔熱層。

(2)當空調器附近有下管或溝槽時，空調器設有水管，以将冷凝水排放(fàng)到下管或溝槽中。

(3)當空調無法就近排放(fàng)時，空調冷凝管應通過冷凝管集中排放(fàng)至下水道或溝渠。

(四)風扇線(xiàn)圈凝水盤排水管的斜率不得小于0.01，其他水平分支保持水平方向的斜率不得小于0.008，而且不應該有水。

2 冷凝水管管徑的确定

直接連接到空調水盤的冷凝水支管的直徑應與接水盤的直徑相(xiàng)同，可以在産品樣品中找到。

當需要凝結水管時，應根據凝結水流量确定管道直徑。

在一般情況下，每千瓦的冷卻負荷每小時産生約0.4至0.8公斤的凝結水。