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上海水泵集团技术之教你几招工业循环冷却水系统设计步骤

工业循环冷却水系统在运行过程中,由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩,其中所含的盐类超标,阴阳离子增加、pH值明显变化,致使水质恶化。

而循环水的温度,pH值和营养成分有利于微生物的繁殖,冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等,必然的需要进行循环水处理。

一、循环水运行过程中主要产生的问题

1. 水垢

由于循环水在冷却过程中不断地蒸发,使水中含盐浓度不断增高,超过某些盐类的溶解度而沉淀。

常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢的质地比较致密,大大的降低了传热效率,0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%

2. 污垢

污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成,垢的质地松软,不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。

3. 腐蚀

循环水对换热设备的腐蚀,主要是电化腐蚀。

产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子(Cl-Fe2+Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蚀的后果十分严重,不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。

4. 微生物黏泥

因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件,很适合微生物的生长繁殖。

如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑,冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。

二、冷却水系统的设计步骤

1. 冷却水泵和冷却塔的设置

每台冷却塔至少应该配置一台水泵,一般要考虑备用泵,以备维修之用。一般空调冷却水系统的水泵与机组连接方式是采用压入式(对机组而言),只有在水泵的吸入段有足够的压头才能防止水汽化。

冷却塔多为开放式并配风机,使空气与冷却水强制对流,以提高空气的降温效果。塔内装有高密度的亲水性填充材料,常用的冷却塔有逆流型和直交流型两种。

冷却水塔应设置补水管(带浮球阀),溢水管和排污管。

2. 冷却水系统管径的确定

一台冷水机组配置一台冷却塔和一台冷却水泵时,冷却水管路的管径可按冷却塔的进、出水口接管管径确定;

一台冷却塔供几台冷水机组时,各台冷水机组的冷却水进、出水管管径与该冷水机组冷凝器冷却水接管管径相同。冷却塔的进、出水管管径与冷却塔的进、出水口接管管径相同。

或参考以下列表选择冷却水管管径:冷却水管速算表:

3. 冷却水泵的选择

1)冷却水泵流量的确定

冷却水泵的流量应为冷水机组冷却水量的1.1倍。

2)冷却水泵扬程的确定

冷却水泵的扬程可按下式进行计算:

H=1.1*P1+Z+P2

P1—冷水机组冷凝器水压降,mH2O,可以从产品样品中查出;

Z—冷却塔开式段高度Z(或冷却水提升的净高度),mH2O

P2—管道沿程损失及管件局部损失之和,mH2O

作估算时,管路中管件局部损失可取5mH2O;沿程损失可取每100米管长约为6mH2O。若冷却水系统供、回水管长为Lm),则冷却水泵扬程的估算值为:

H=P1+Z+5+L*0.06mH2O式中符号含义同上。

4. 冷却塔的选择

首先根据冷却塔的安装位置的高度、周围环境对噪声的要求等,确定冷却塔的结构形式。

冷却塔的冷却水量,是根据制冷机所需的冷却水量,并根据室外空气的湿球温度进行修正来确定的。

当设计条件与冷却塔制造厂提供的产品性能表条件不同时,应根据产品样本给出的冷却塔的热工性能曲线或资料进行修正。

型号规格确定后,复核所选冷却塔的结构尺寸是否适合现场的安装条件,并根据冷却塔的运行重量,核算冷却塔的运行重量,核算冷却塔安装位置的楼板或屋面结构的承受能力,以确保安全。

三、冷凝水管路系统的设计步骤

各种空调设备(一般为末端设备)在运行过程中,其表冷器的表面温度,通常低于空气的露点温度,因而其表面会结露,产生的冷凝水,必须设置管路及时排走。

1. 冷凝水管设计及布置要求

1)冷凝水管宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管。采用聚氯乙烯塑料管时,一般可保温层;采用镀锌钢管时,需加保温。

2)当空调器附近有下水管或地沟时,空调器设水管将冷凝水就近排放至下水管中或地沟内。

3)空调器无法就近排放时,则需用冷凝水管将空调器的冷凝水管集中排至下水管或地。

4)风机盘管凝结水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01,其他水平支干管,沿水平方向,应保持不小于0.008的坡度,且不允许有积水部位。

2. 冷凝水管管径的确定

直接和空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径,应与接水盘接管管径一致,可以从产品样本中查得。

需设冷凝水管时,水管的管径,应根据通过冷凝水的流量计算确定。

一般情况下,每1KW的冷负荷每小时产生约0.4~0.8公斤左右的冷凝水。

 

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