科普三种循环冷却水处理系统的不同点

 新闻资讯     |      2021-06-17 10:05:24
1、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,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(河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物,且随季节变化;水中常含铁和结垢的盐类),使得系统的管理工作更加复杂。



2、敞开式循环冷却水系统

(1)定义

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

1-补充水(M);2-冷却塔;3-冷水池;

4-循环水泵;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

(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。

a 水的蒸发散热

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。

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,以保持蒸发的推动力不变。

b 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。

c 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:

a 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。

b 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。

c 冷却塔

是一个塔型建筑,水气热交换在塔内进行,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。

机械通风式

1-配水系统;2-填料;3-百叶窗;

4-集水池;5-空气分配区;6-风机;

7-风筒;8-热空气和水蒸汽;9-冷水

自然通风式

1-配水系统;2-填料;3-百叶窗;

4-集水池;5-空气分配区;

6-风筒;7-热空气和水蒸汽;8-冷水

玻璃钢冷却塔

1-玻璃钢塔体;2-淋水装置;3-填料;

4-空气;5-接水盘;6-冷却水;7-热水;

8-排风扇;9-热空气和水蒸汽

3、密闭式循环冷却水系统

(1)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。

(2) 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。

(3)密闭系统在工业上的应用

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;

柴油发动机和气体发动机;

制冷机;

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。