造粒水槽冷却循环水系统的设计与改造

2004年第5期东化工7化工设备与设计造粒水槽冷却循环水系统的设计与改造倪少龙(汕头海洋集团第一聚苯树脂有限公司,汕头,515041)楠要介绍冷却循环水系统的组成。通过热量衡算进行设备选型，并对原有能力不匹配的设备作相应更换,从而达到节能降耗,减少设备因能力不匹配造成故障频繁的目的。关键词热力衡算 .操作点,设备选型Design and Transfom of Cooling Water Recycle SystemNi Shaolong(Shantou Soe First Polytyrene Resin Co.Lid, Shantou,515041)Abstraet This paper itodure about the compostion of coling waer reyele system. The aim of higber efeett and lowercorsumption is rahed sedue the fil of the ouipmen that caused by the unap cpeity troue cooing topes od qipnenand calculating of heat bolace and replace the equipments tha bhave unapt capacity,Keywords het blace, the oernting pintypes of eqipment我司为专业的聚苯乙烯树脂厂家，成品采用模头挤出表1各工艺点的温度和介 质热焓拉条在水槽水浴冷却后风干造粒，造粒水槽冷却循环水系统起着提供冷却水并同时将回收热水泵送至冷却塔作冷却回收循环利用的作用。在生产过程中,有一条新增生产线的.工艺点_单位①②③④料条水槽冷却系统经常出现水泵轴承烧坏，冷水塔播水管物温度C 237.8 6.3破损断裂等故障,而且水泵的能耗偏大。针对上述问题,在物热蜡Kcalkg 10.3 23.6理论计算后再结合原有泵及冷水塔的使用情况，对其进行重新选型改造。自2000年改造以来,彻底解决了上述问题，水温度57.5 37 32且取得年节能近十万度电的良好成绩,而投入费用不多,值水热焙Kcalk_57.5 37 32得在工况相近的使用场合中进行推广。1造粒水槽冷却循环水系统的组成和运行概况冷水泵从冷水池抽水至料条水槽冷却料条，水变热后造粒机冷却循环水系统由冷却供水和回水循环两大部流回热水池,由热水泵泵送到冷水塔冷却，冷却后回水流入分组成，其流程如图1所示,工艺点如表1。冷水池供循环使用,冷、热水池之间有溢流沟。2造粒水槽冷却水循环系统的设计总的热量衡算,如图1所示,造粒水槽冷却水循环系统G4二日甲由冷水泵、热水泵、冷却塔等主要设备组成,在设计中,物料D在水槽中冷却时散发的热量是整个系统能力衡算的基础，物料自237.8C的熔融状态到68.3C左右的固态,其放出的!室热量同冷却水带走的热量平衡:Q=m(H-H)Q:总放热量m:物料质量流量:150/天=1.74kg/s1. 冷水泵2.料条水槽 3.水泵 4.冷却塔中国煤化工kg: Kealkg围1料条水槽流程工艺 点示意围YHCNMHG18广东化工2004年第5期2.2设备的选型Al:冷水塔能提供的温度差5C有了总的放热量，在定出冷却水水温后便可计算出冷Cp:水的比热1 KcalC.kg水流量,因为循环水由冷水塔冷却,所以用冷水塔在我国南代人m=8.7kg/s=103.4 m/hx节流系数1.2=124 m/h方夏天标准工况条件来确定水温，水温差5C(进水温度-因为冷水塔放在天面.比泵所在位置高15米,塔的自身扬出水温度),这样的话,各工作点的温度可定如下:冷却水温程为4米,管路损耗根据折合长度查表约为3米左右,总需度329C;水槽水温57.59C,热水池温度379C。要扬程为22米,参照泵厂家样本,选用1S100-80-16。其2.1冷却水泵的选型操作点和原有操作点对比见下表3。原有的冷、热水泵采用井泵,优点是液下吸水,开泵不表3两台热水泵的极限操作点对比用灌水;缺点是泵轴距长，，轴支承结构复杂,上端定位的推原蔡力轴承易于损坏,故选型改为IS单吸离心泵,该泵轴距短，项目名称(:151080-160) (型号: DB150Y-22)轴支撑简单,作为一个成熟的国标产品,其维护保养十分简单,配件来源也易于解决。在定下泵类型后对泵的能力进行Q (单位mh) 120 100 60 10A4 198 2268衡算,其中冷却水泵的供水量应能带走物料散发的热量。H:(单位:m) 28 32Q=m(H- -H2)P5KW 2960 rpm30 Kw 2960 rpmm=Q(H,-H)Q:总放热量: 143.9 KcalHuxppH:水在55C的热焓57.5 KealkgH:水在32C的热焓32 Keal/kg。-代人m=5.64Kg/S= 20.3m/hrx节流系数1.2=24.4m/hr根据现场水池和水槽落差为1.5m,管路损耗以折合管108(n/hr)道长度参照手册查表约6.5m,总压头在8m左右,参照泵样图3热水泵特性及管道特性关系曲线本选型选取IS65-50-125B,其运行曲线如图2,在实际使用工作曲线如图3,在实际使用中,通过阀门调节操作点中通过阀门调节操作点为(24m/hr,12m)为(100m/h,30m)。在图中可看出,经核算后的运行曲线其操作点和原有操作点对比见下表2。同原有的运行曲线仅在头尾处稍为重叠,原运行曲线同管表2两台冷水 泵的极限操作点对比路特性曲线的交点已超出泵的极限工作点。实际使用中，在夏天时阀门全开,对应出口表压为0.2mpa ,对应的流量新为190m'左右,远远超出了使用的需要如只用关小出口(型号: 5-.253) (型号: DB6SY-25)阀来调节,操作点将落在泵的极限工作区外,引起泵的振动Q (单位n2h) 126 21 25.2 15.8 28.8 33.1和损坏,只好通过旁路调节;在冬天当需要循环水量变小时，H (单位:m) 148 13.5 12.5 30 25 20旁路管DN75阀门全开,水量还是太大,出口阀门的开度再关小,又将导致泵振动剧烈,时常损坏,所以,冬天也只能保P:.5KW 2960rpm s.s KW 2960mpm_持夏天时的阀门开度,徒然增大能耗。而过大的循环水量又使冷水塔布水管转速过快,使塔的布水管和布水头易于损i2.2.3塔的选型原有系统的冷水塔为旋转布水头布水圆塔,无收水器，布水漂水严重,布水头和布水管每年都要更換,故在系统的水泵都作更换后,对水塔也作改型更换,重新选取了采用固圄2冷水泵特性及箐道特性关系 曲线定喷头布水,具收水器和进风百叶的马利SRC-AS-150方其运行特性曲线见图2,从两条运行特性曲线同管路塔,漂水仅为0005%,更换后,彻底解央了漂水问题及塔特性曲线的交点两者对比,可看出原设计泵的压头和流量老化带来的热力性能下降、维修成本上升等问题。都偏大。在实际运行中通过出口阀门调节,使泵运行在高3经济效益扬程低流量不稳定区,这不但导致能耗大，且泵因在不稳定在水泵作了改造后,整个系统的能耗得到大幅度降低,区运行形成的振动屡屡损坏泵的轴承。通过运行的电流钳测对比见表4。2.2热水泵的选型表4冷热水泵更换前后运行电流对于一个标准工况的冷水塔,它只能提供Ot=5C的降电流更换前 更换后 总差值折合温,所以要带走循环水的热量,热水泵要提供比供水泵大数位号(A) (A)(A)_电功率倍的流量来循环冷却。热量衡量:Q=O, m Cp冷水泵8.20.5 12 3kw/hQ:总放热量143.9 Kcal中国煤化工m:循环水量MHCNMHG(下转第10页)10广东化工2004年第5期精密度试验分别称取硫酸铜样品(2)(精 确到0.001g)果。结果见表2。由表2可以看出,用2.2步骤分析试样,在12份,6份按2.2步骤制备分析试样，另外6份按2.3.3的.检出限附近,得不到精密度数据;用2.3.3步骤分析试样,精步骤制备分析试样,在波长283.3 nm处,以不扣背景方式密度符合要求。测量吸光度(A)。分别按外推作图法和标准曲线法计算结加标回收和方法对照试验:分别称取硫酸铜样品(2)2.0表2精密度试验结果分析结果平均值相对标准偏差样品名称分析次数n 采用方法”(pb) x10*“(pb)X 10*RSD%硫酸铜样品(2)标准方法6.8, 5.6, 负数，0.8. 负数，0.4.--------改进方法7.2, 59, 6.3. 6.8, 5.8, 5.3.6.211.24g(精确到0.001 g)6份,其中3分别加入20 μg铅标准,按分别称取硫酸铜样品(2)20 g(精确到0.01 g)3份,按铜2.3.1 的步骤制备试样、测量吸光度(A)和计算分析结果。结化学分析方法(GB 5120.6- -85)进行样品分析。结果见表果见表3。2。经F检验和↓检验,方法对照试验的两组数据标准偏差表3加标回收和方 法对照试验结果加标测量值原样品测量值加标利量值回收率本法结果方法对照结果样晶名称Pb( ng/)___ Pb( ng/1)____ Pb ( mg/1).. ()__ w(pb)x10* 。(pb) x10*硫酸锕样晶(2)10.200.1270. 330101. 57.25.0硫酸铜样品(2)30. 1270. 340106.56.7硫酸铜样品(2)20. 200. 322.3和分析结果无显著性差异。刷:264- -2904结论2国家环保局<水和废水监测分析方法)编委会:水和废水监测分析根据3.1方法灵敏度与检出限试验的结论，饲料级硫方法第三版: 49-50酸铜中铅含量<0.001%定量分析困难，分析误差不能达到3李述信.原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法北京大学出版社.1987年10月第一-次印刷。95-101标准规定的要求。选择次灵敏线283.3 nm为分析线,背景吸收与基体干4中国有色金属T.业总公司标准计量研究所有色金属工业产品化扰很小,可忽略不计。建议采用标准曲线法代替用标准加入学分析方法标准汇编(1).1992年10月第一次印刷: 505-507法,并将分析取样量增加至2.0g/100 ml, 分析效率、结果精(2004年4月收稿)密度,准确度均得到提高,分析误差达到标准规定的要求。作者简介吴燕凌 ,女,1968年生,T程师,浙江仙居人,从事参考文献.原子光谱分析及研究。1邱德仁.原子光谱分析.复旦大学出版杜,2002年3月第一次印(上接第18页)我司为连续生产企业,以8000h/年计,即节能为12.3x行成本,提高运行效益的目的。8000=98400KW,而总的投资不超过8万元(含换新水塔),参考文献自2000年运行以来,取得显著的节能成果,而且对应的水1泵浦百科金书.张昆典等译,台湾机械月刊社1988版泵除了换填料外,运行一直良好。解决了以往设备维修频繁2聚合物物理化学手册，第二卷[乌克兰] B.I.普里瓦尔科编的问题。3马利冷却塔选型手册4结束语(2004年6月收稿)设备能力的配置在设计中应理论联系实际，过于保守的方案有时不但造成资源的浪费,还会因能力不匹配而引起设计中未预见的设备问题,所以在设计中抓住主要因素,中国煤化工理。从实际出发,作一合适的估算,才能达到降低工程造价及运YHCNMHG