民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结

民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结王丹中国汽车工业工程公司300190摘要:本文结合多年的工作经验对民用空调及工业用冷却循环水系统设计做了一个简单的总结。关键词:民用空调;工业;冷却循环水系统;设计Abstract: this paper combined with years of the worked experience in the civilair conditioning and industrial use of recirculating cooling water system designmade a brief summary.Keywords: civil air conditioning; Industry; Cooling water circulating system;design中图分类号: U664.81+4文献标识码: A文章编号:1冷却塔冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。其工作的基本原理是:干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内;饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差,在压力的作用下产生蒸发现象,将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。2冷却塔分类与工作原理2.1冷却塔的分类一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、“ 中国煤化工塔、混流式冷却塔。MHCNMHG四、按用途分- -般空 调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。2.2工作原理一以圆形逆流式冷 却塔的工作过程为例热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料.上面;干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内,热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出,蒸发降温与空气的温度(通常说的干球温度)低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面.上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平 衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。2.3冷却塔选型在冷却塔的选型上需要对所有因素进行全面的考虑,主要是注意以下几个方面的问题:拟选冷却塔钓填料体积、高度、宽度、径深;填料的形式、片距、填料比面积;按国家标准GB/T7190-1-2008.附录A:热力性能试验方法中的计算公式可计算，其冷却水量;冷却塔进出水管直径、相应流速;集水盘贮水量;进塔水压式;进风口的高度;冷却塔的热力、噪声等实测报告。中国煤化工MHCNMH G3循环冷却水系统的水质处理对于开式冷却循环水系统，冷却水吸收热量后，与空气接触，CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题:腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分必要的。目前，对冷却循环水进行处理分为物理法和化学法两种。物理法主要采用:静电水处理仪，电子水处理器，内磁式水处理器进行处理。对于民用建筑空调冷却循环水系统，循环水量不大，- -般采用物理法。物理法处理设备简单，便于操作、运行费用低，并且具有除垢、缓蚀、灭藻综合作用。但是，如果选用、安装不当或者维护跟不上，其效果将大大降低。表1各种水处理器适应条件参类。型|电子水处理静电水处理仪内磁水处理器数器水温≤105°C≤80°C<80"C流速1.5~3.5m/s适用水总硬度含盐量<质<550mg/l(CaCO3)<700mg/l(CaCO3)3000mg/lPH为7.5~11由于三种处理器内部结构不同，其使用条件也不一样，静电除垢仪的阳极耐磨损、不沾附，可以用于水质总硬度较高的系统，电子水处理器发射极( 阳极)表面的保护膜易被磨损，易粘附污物，只能用于低硬度的清水系统。对于循环水.系统而言，这里提的硬度是指系统的循环水硬度,而不是补充水硬度。内磁式水处理器适用水质的指标是含盐量，一般情况下，自来水的总含盐量不会超过1000mg/，作为循环水的含盐量，也不会超过3000mg/l。.无论是静电除垢仪、电子水处理器、还是内磁式水处理器，一般只适用于产生碳酸盐垢型的水质，当水中的主要结垢成份是硅酸盍中国煤化王电水YHCNMHG处理仪和电子水处理器一般均需垂直安装， 进水口在下，出水口在上。为了避免在壳体内产生泥沙或杂物的淤积，不可水平安装。内磁式水处理器则不然，可任意角度安装。这两种设备距较大容量电器(>20KW)的最小间距为5~6m,如无法满足时，则应在中间设置屏蔽和接地装置。内磁式水处理器已考虑了磁屏蔽问题，因此不受用电设备限制。要保证静电除垢仪和电子水处理器的处理效果，在水通过设备时，必须有一定的停留时间，并且当实际使用水量在设备的额定处理水量的20%~30%范围内上下浮动时，- -般不影响处理效果。因此，该两种设备可装在两台并联水泵或换热器等的出水干管上,但当循环水和补充水分开流入系统时，则在循环水和补充水管道上需分别设置静电水处理仪和电子水处理器。内磁式水处理器产生防除垢作用是基于通过他的水在垂直方向切割了磁力线，对流过它的水有-一个流速要求，最慢不能低于1.5m/s，且流速越快越好。故在选内磁式水处理器时，一定要在设备的流量范围内选，不要选过大规格的设备，在具体使用场合，不要两台、三台水泵或加热器合用一台内磁式水处理器，以防在每台水泵或水加热器单独使用时，设备内因流速达不到1.5m/s而影响处理效果。采用物理法进行水质处理，必须考虑排污，无论是安装静电水处理仪、电子水处理器，还是使用内磁式水处理器的水系统，都要做好排污这一-环节。对于冷却循环水系统，可进行连续排污，连续排污的量控制在循环水量的0.5~ 1.0%左.右。若是新安装的水系统或已完全除垢的系统,也可每一-至两周排污一次的方法。.冷却循环水水质处理除了上述物理法外，还有化学法。化学法有投加水质稳定剂法和离子交换法。投加水质稳定剂法是向循环水中投加具有阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻作用的水质稳定剂，而对循环水进行处理。投加的水质稳定剂配方，一般需进行水质分析,.并通过动态模拟方式确定。同时需要注意其缓蚀、阻垢、灭菌、防藻的协同效果。如果水质稳定剂配方选择不当，将造成顾此失彼。目前，循环水处理用于消毒的药剂有许多类，二氧化氯发生器发生的消毒是目前国内外普遍采用的最理想的消毒，它除具有很强的杀菌能力外，而且对人体没有任何危害，是一-种较为安全的新型杀菌剂，因此在中国煤化王来水TYHCNMHG厂大为采用。另外，如水的PH值不符合要求时还需进行酸碱调节，使池水达到一-定酸碱度的要求，最终使循环水处理的水各项指标应达到国家有关标准要求。循环水处理防垢、除垢机理:药剂溶于水后，便形成一种胶态负离子，这种.胶态负离子可吸附水中的悬浮物以及钙镁离子，形成絮状胶态离子团，因而不易附着于管壁，易被排除到系统之外，由于胶态负离子对碳酸盐水垢的生成和沉积起抑制和分散作用，循环水处理从而防止了结垢。药剂中的某些组分与垢层内的钙镁化合物进行了离子交换，使垢层的不溶物变成了可溶物游离于水中,起到防垢、除垢作用。对于补充水硬度较高的情况，可采用离子交换法对补充水进行软化处理。设计时一般选用全自动软水器，对补充水进行软化处理。全自动软水器操作、管理.方便，适宜于民用建筑空调冷却循环水采用。4冷却循环系统的清洗及预膜4.1清洗要求空调杀菌剥离剂是由季胺盐异噻唑啉酮类复合合成的杀菌剂,对中央空调循环水系统中的异氧菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、藻类，有很好的杀灭和抑制作用。低毒、药效快而持久，渗透力强，适用温度和PH值范围宽，长期使用部产生抗药性。使用方法:采用冲击式加药，作系统清洗时，投加量150-300g/吨水，泡沫太大影响工作时，可加消泡剂，并及时清除漂浮物，作系统运行时，投加量80- 150g/吨水，半月杀菌一次。高效缓蚀阻垢剂:性能:对中央空调循环水系统中的碳酸盐，磷酸盐，硫酸盐等不溶性盐有很好的螯合作用，并对碳钢，铜，合金具有良好的缓蚀效果，消除循环水系统内表面结垢影响水流量，导致的热效率降低。4.2预膜过程循环水系统的预膜是碳钢防腐的重要手段之一。预中国煤化工学清YHCNMHG洗后尤其是酸洗后处于活化状态的新鲜金属表面，或其保护膜曾受到重大损伤金属表面上，在设备投入正常运行之前预先生成一层完整的而耐腐蚀的保护膜。为了提高缓蚀剂的成膜效果,常在循环水开工初期投加较高的缓蚀剂量,待成膜后，再降低药剂浓度维持补膜，即所谓的正常处理。这种预膜处理，其目的是希望在金属表面上能很快地形成一层 保护膜，提高缓蚀剂抑制腐蚀的效果。换水合格后，于11: 00开始预膜，先投加CaCh，于12: 30开始分批投加A预膜剂和B预膜增效剂，保证循环水中总磷含量，控制PH6.0-7.0，为保证预膜效果，预膜过程中分批投加阻垢分散剂。合成系统由于补水和开风机，用少量浓H2SO4进行PH调节。当观察水池中预膜挂片有明显蓝色色晕，结束预膜，预膜时间为34小时。经预膜后的挂片，肉眼观察有明显的蓝色色晕，特别是尿素系统水池挂片，表面成膜非常均匀、致密。用CuSO4溶液检验，出现红点的时间差，合成>20秒，尿素>45秒，表明预膜效果非常理想。总结民用空调与工业空调用冷却循环水系统的设计与维护上存在着- - 定的共性，但是在设计与使用的过程中还是要区别对待，有针对性的开展工作，才能设计出满足要求的用冷却循环水系统。参考文献[1]刘曼.工业循环冷却水系统优化运行的研究[D];武汉大学;2005年[2]杨贵州;刘进波.冷却循环水系统节能技术研究及应用[J];化肥设计;2011年03期[3]王宏中央空调水系统设计研究[];科技创新导报;2009年30期中国煤化工YHCNMH G