循环冷却水系统课件.pptVIP

第三章循环冷却水系统一、冷却水系统用水溶液来移走热量的系统。水溶液是很理想的热载体；水是普遍存在的，江、河、湖、海等地表水或是地下水，甚至是废水处理后的回用水，都可以用作冷却水。水有比较大的热容量；在室温时，lm可以吸收纳2.42×10J的热量。3的水，温度升高1℃，9水有很大相变热；当水溶液作冷却介质使用时，部分能量较大的表层水分子有可能克服分子间的引力和氢键，从而气化到空气中，完成相变过程。每蒸发lkg水、带走约2.43×106J的热量。

冷却水系统通常有两种：(一)直流冷却水系统冷却水仅仅通过换热设备—次，用过后水就被排放掉，如图3-1所示。因此，它的用水量很大，而排出水的温升却很小，水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。这种冷却水系统不需要其他冷却水构筑物，因此投资少、操作简便，但是冷却水的操作费用大，而且不符合当前节约使用水资源的要求。这种系统(除了用海水的直流冷却水系统外)在国外已被淘汰，在国内一些中、小型老厂仍在采用。随着国内各项节水政策的制定，这些工厂也都在采取措施，将其列入技术改造的范围。

（二)循环冷却水系统循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种：1．封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。在这个过程中，冷却水温度升高而成为热水，在另一台换热设备中用其他冷却介质来进行冷却热水，经冷却后循环使用。如图3-2所示。

特点:冷却水不暴露于空气中，水的损耗很少，如果选用密封性能很好的水泵，可以做到基本上不消耗水，水中各种杂质的浓度变化很少。由于密闭冷却水系统一般用量比较少，可以使用纯水，但不要使用软化水因为软化水对金属的腐蚀性很强。一个密闭循环冷却水系统由两部分组成：一个是冷却水的循环部分，另一个是对冷却水进行冷却的装置部分。一般用于发电机、内燃机、或有特殊要求的单台换热设备。

2．敞开式循环冷却水系统在敞开式循环冷却水系统中，冷却水用过后也不是立即排放掉，而是收回循环再用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的，因此冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的冷却水，通常称作补充水；并排出一定量的浓缩水，通称排污水。如图3-3所示：

图3-3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

系统的基本组成:包括补充水的预处理、循环水的输送泵、与工艺介质的热交换、循环水的冷却、药剂的投加、冷却水的旁滤、排污水的处理、控制检测网络和管道等设备，构筑物，装置及仪表等组成。与直流冷却水系统相比，可节约大量冷却水，允许的浓缩程度越高，节约的水量越大，且排污水也相应减少。所以这是目前应用最广、类型最多的一种冷却系统。下面主要介绍这种系统的操作、存在的问题、及解决办法。

二、冷却塔用于水冷却的塔式构筑物简称冷却塔。冷却塔内部装有溅水装置或填料，由一排排板条交错排列而成。水顺着板条逐排淋降，溅成水滴。也可采用膜式填料，使水在填料表面上以薄膜形式与空气接触。填料必须受湿良好，否则形成水流而不是水滴或水膜。在冷却塔中，热水由塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气由下而上或水平方向与水滴或水膜进行热交换，使水温降低。冷却塔的分类:按照塔的构造，有框架式和玻璃钢整体成型式；按照塔内空气流动的动力，有自然通风和机械通风之分；机械通风又分抽风和鼓风式两种；按照空气与水在塔内相对流动状态，有逆流式和横流式；

1、开放式自然通风冷却塔在较高的塔型构筑物的顶部，水经过淋水装置喷淋而下，与从百叶窗中进来的空气垂直交叉相遇，完成热交换过程。冷却效果取决于环境风力和气温。只能适用于冷却水量不大，传热要求很低，水温变化不高的系统。(见教材P7图1-4a，b)2、风筒式冷却塔有很大很高的风筒，因而对空气有很强的抽吸能力。低温状态的空气在风筒的下部进人冷却塔，在填料内与热水进行有效的热交换。这种构造常常用于冷却水流量很大的系统，虽然工程基建投资大，但日常维护简易，能耗较小，像发电厂的冷却水一般使用风筒式冷却塔。(图1-4c，d)

3、鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将低温状态的空气压入塔中，与热水逆流通过填料层进行传热和传质。优点是风机的位置较低，维护方便；风机的工作不受湿热空气的影响，温度低，使用寿命长，尤其当水质较差或有腐蚀时，可避免风机的腐蚀。缺点是在相同冷却效果时，要有更高的塔身高度；塔内空气处于正压状态，不利于蒸发，当风机的吸入口受湿热空气回流影响时，冷却效果明显降低。(图1-4e)4、抽风式冷却塔是机械通风冷却塔