浅议空分气体公司循环冷却水系统 浅议空分气体公司循环冷却水系统

浅议空分气体公司循环冷却水系统

  • 期刊名字:低温与特气
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  • 论文作者:左春梅,徐庆,郭媛,顾燕新
  • 作者单位:杭州杭氧股份有限公司设计院
  • 更新时间:2020-03-23
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论文简介

第33卷第3期低温与特气Vol 33. No. 3015年6月Low Temperature and Specialty GasesJun.,2015浅议空分气体公司循环冷却水系统左春梅,徐庆,郭媛,顾燕新(杭州杭氧股份有限公司设计院浙江杭州中山北路592号弘元大厦31004)摘要:介绍了空分气体公司循环冷却水系统特点,并指出在设计和管理方面应该引起重视的注意点,以及建设完成的系统如何进行简单改造从而节约能耗。关键词:空分;循环冷却水系统;冷却器;节能中图分类号:TB657.7文献标志码:B文章编号:1007-7804(2015)03-0020-04doi:10.3969/jisn.1007-7804.2015.03.006The Discussion of The Cirng Cooling Water System WithAir seCompanyZUO Chunmei, XU Qing, GUO Yuan, GU YanxinDesigning Institute, Hangzhou Hangyang Co, Ltd, Hongyuan Building, Hangzhou 310014, China)Abstract: The feature of the circulating cooling water system with air separate company is introduced. Meanwhile the pre-cautions of design and management are indicated, which should be paid close attention. The reform and green method of thefinished system are also presentedKey words: air separate; circulating cooling water system; cooler; energy-saving0引言吸湿蒸发造成消耗,但冷却效果好,适合需要大量循环冷却水的场合。循环冷却水系统是空分气体公司处理工艺装置空分气体公司敞开式循环冷却水系统的特点:废热负荷不可或缺的重要公用工程系统,能耗占总循环冷却水供应区域相对集中、循环水耗稳定连续能耗的2%~3%,虽然能耗占总能耗比例不大但绝(空分经常变负荷远离满负荷操作是一个项目缺对值不小,如一套4万内压缩空分设备能耗2800陷,循环水耗量变化另外会随季节温度适当变化)、kW,配套循环冷却水功率为780kW(包括空冷系统冷却器数量相对少。一家拥有2套4万空分的气体大小水泵能耗),如降低循环冷却水能耗10%,对应公司,循环冷却水的供水总管长度为~260m,回水功率为78kW,一年降低65.5×10kW·h电耗。总管长度~230m,冷却器都布置在一个长120m宽循环冷却水系统简述33m的矩形区域内,循环冷却水耗量基本控制在8500m3/h左右,冷却器的数量~60个,这些冷却器空分气体公司循环冷却水系统常规都采用敞开分布在原料空压机系统、空冷系统、氧压机和氮压机式系统,当前例外的只有ING冷能空分气体公司采系统、膨胀机系统。循环冷却水系统供水总管公称用闭式系统结构,闭式系统在本文中不进行讨论。直径为DN1200,回水总管分为两段,一段公称直径敞开式循环冷却水系统中大气和循环水接触,大气为DN100一段为DN1200。该气体公司循环冷却中的灰尘等杂质会进入循环水,部分循环水被大气水系统流程简图见图1。收稿日期:2015-04-09第3期左春梅,等:浅议空分气体公司循环冷却水系统我环冷却水回水水莓菌环那水供水小水泵压机高影症机低温症机后奔却器后冲卸器冷水机组水机图1空分气体公司循环冷却水系统流程简图Fig. 1 The flow process chart ofting cooling water system in air separation gas company2循环冷却水系统部分设计参数说明右,单段填料为14m左右,循环冷却水供水压力要克服进水高度差产生的静液柱压力和供水总管到进水循环冷却水供水温度和回水温度的确定:根据口的流动阻力才可直接进入水冷塔,一般供水总管到公司所在地连续不少于5a的每年最热时期三个月进水口的阻力在0MPa以下如供水压力特别低的(一般为67、8三个月)的日平均气温、空气的相对情况下可把压降控制在0.05MPa左右以便循环水利湿度、采用凉水塔的形式、冷却器对循环冷却水的温度要求等一系列参数确定。空分设备在江南一般供用自身压力直接进水冷塔。间壁式冷却器是循环冷却水不直接同被冷却介质接触,空分中除上述空冷塔水32℃回水40℃,在西北一般供水30℃回水40℃和水冷塔外都属于该类型该类型冷却器设计时更关循环冷却水供水回水压力的确定:回水压力根据凉水塔中布水器相对回水总管标高、布水器阻力注循环冷却水供水压力和回水压力的差值,而冷却器的设计压力一般都远大于循环冷却水供水压力。损失、回水总管最远端到布水器进口管的循环水阻空分设备冷却器按照循环冷却水的合理允许温力损失来确定。供水压力根据回水压力冷却器阻升可分为三类第一类是采用循环冷却水允许温升力冷却器出口到回水总管阻力和供水总管到冷却的冷却器,第二类是温升希望小于循环冷却水允许器进口阻力来确定。温升的冷却器,第三类是温升希望大于循环冷却水循环冷却水总量的确定:根据所有冷却器所需允许温升的冷却器。第一类是原料空压机氧气压要循环冷却水量统计。缩机、氮气压缩机、膨胀机配套的冷却器,第二类是3冷却器特点空冷系统中配套冷水机组的冷凝器,第三类是空冷系统的空冷塔和水冷塔。冷水机组冷凝器希望的循空分设备冷却器按照是否同冷却介质接触可分环冷却水温升为5℃,而空冷系统的空冷塔用循环为两类,一类为直接接触式冷却器,另一类为间壁式冷却水温升在12~15℃。冷水机组循环冷却水温冷却器。直接接触式冷却器是循环冷却水直接同被升一般为5℃,主要是冷水机组市场上采购的一般冷却介质接触,空冷系统中的空冷塔和水冷塔是这类是民用机组,不是真正为工业设计的工业机组民用型。空冷塔为压力塔,塔中压力一般在0.45MPa以循环冷却水的温升一般只有5~6℃,所以相应的冷上,中部进水管口离设备底部有~11m,所以利用循凝器冷却水温升都按5℃设计。空冷塔中循环冷却环冷却水自身压力不能够直接进空冷塔中部,而是需水同冷却介质直接接触换热效果好,另外空冷塔下要再设置增压泵,也就是空冷系统的大水泵。水冷塔段供水需要使用大水泵增压额外耗功,所以冷却水为常压塔,双段填料进水口高度离设备底部20m左的合理温升会高很多。低温与特气第33卷4循环冷却水系统设计的注意点量7500m3/h的直管120m计算,阻力0.0lMPa从上面两个阻力值可看出不同供水点和不同回水点循环冷却水供水总管上不同取水点的供水压力的压力差值都很小,这是循环冷却水供应区域相对差回水总管上不同回水点的压力差。根据图1所集中的特点管道弯头少、长度短阻力小。示的循环冷却水系统,有取水点的供水总管管道长冷却器设计参数提出须控制阻力值。常规项目120m,没有一个弯头,管道公称直径DN200内径工程人员提出给冷却器厂家设计参数只有循环冷却1200mm,最大流量8500m3/h,管道最大流速2.09水供水压力和回水压力而没有冷却器阻力值,冷却m/s,如简单按照8500m3/h流量流过长度为120m器厂家不知道供水总管和回水总管到冷却器的管道内径1200mm直管阻力计算,摩擦系数根据相对粗布置和阻力值,就认为冷却器阻力值适当小于供水糙度和雷诺数查得为0.026,阻力0.0057MPa。回压力和回水压力差值就可。表1为图1所示循环冷水总管按管道公称直径DN1000内径1000m,流却水系统的部分冷却器的流量和阻力统计。表1部分冷却器流量和阻力统计Table 1 Flow and resistance statistical for part of cooler所在机组名称数量/台位置流量/(m3·h-)阻力/kPa级冷却器原料空压机级冷却器三级冷却器级冷却器二级冷却器中压氮压机三级冷却器四级冷却器级冷却器70循环氮压机二级冷却器三级冷却器四级冷却器18级冷却器67二级冷却器43000中压氧透三级冷却器113四级冷却器l10末级冷却器冷水机组2冷凝器254级冷却器二级冷却器35000低压氧透三级冷却器四级冷却器末级冷却器12050在表1的统计中,阻力最大的冷却器是35000本相等,回水阻力也基本相等,这样为满足个别阻力低压氧透二级冷却器118kPa,其次是该机组的一级大的冷却器循环冷却水要求,需提高循环冷却水供冷却器90kPa,其余冷却器阻力都小于84kPa。提水压力,增加供水和回水的压差。如上述第二换热给冷却器厂家的循环水参数是供水压力035MPa器阻力从118kPa降低到90kPa,则提供8500m3h(G)回水压力0.15MPa(G),允许压差为0.2MPa,流量的循环冷却水泵扬程可降低2.7m,对应泵能冷却器阻力符合提出参数要求。如图1所示冷却器耗~71kW,所以控制冷却器的阻力会有不小的节集中布置,供水总管和回水总管到各个冷却器的距能空间。如遇上冷却器阻力很难调整的情况,则调离相差不多,假设供水总管到各个冷却器阻力值基整该冷却器对应进出口管尺寸,降低进出冷却器管第3期左春梅,等:浅议空分气体公司循环冷却水系统道的阻力录相应的循环冷却水循环水温差的考核和奖励机循环冷却水供水和回水温差控制。空冷系统中制也需要制定。不进行调节冷却器循环冷却水量,空冷塔的用水温差由空冷系统定,空冷系统设计人任由循环冷却水温差小,将导致循环冷却水系统能员从节能和降低设备投资的角度尽量提高空冷塔回耗增大。水质管理,如循环冷却水水质差,浊度和粘水温度,增大用水温差,减小空冷塔下段水耗。空冷附速率超标,将导致换热器污垢热阻增加换热效果系统冷水机组用水温差按5℃取。空分项目工程师变差,不能满足工艺介质的冷却负荷,进而只有加大要统计所有冷却器的回水温度,回水温度是控制整循环冷却水量,使循环水温差也就无法提高,能耗增个循环水系统回水的温度,而不是每个冷却器排水加。温度,只要汇总后温度满足要求就可,汇总后如循环现场冷却器循环水量的调整。首先调整对循环水温度过高可通过供水总管和回水总管跨接的管道水总量影响比较大的冷却器,再调对循环水总量影直接排放部分循环冷却水到回水管线上。响比较小的冷却器,调整一般需要2~3个循环,因冷却器出口必须设置温度计。冷却器一般不在为在调整一个对循环水总量影响比较大的冷却器进出管道上设置流量计直接反映流量,而是通过进时,会引起供水压力和回水压力变化,从而影响其它出水温度差反映流量,因为冷却器对流量的控制精冷却器流量。调整完毕后在相应调节阀门上做好开度不高,另外是流量计价格贵且增加管道阻力而温度记号或圈数记号,以便关闭阀门后下次打开可快度计价格便宜且不增加阻力。对冷却器流量很小,速调整到需要位置。设计时有部分循环冷却水供水管道尺寸也较小的情况,可不考虑安装温度计,因为直接跨接到回水管线上(循环冷却水系统一般都设流量很少就算流量控制误差很大也不会影响循环冷有这样一根管线),开车时把这部分跨接的循环水却水系统,管道尺寸小则安装温度计麻烦。通入能加大循环水量的间壁式冷却器,提高冷却效循环冷却水系统配管人员要阅读各个冷却器的果,降低能耗。流量和阻力,优化配管,进而降低供水压力,降低循环冷却水泵扬程。如出现供水压力有可能不够供水6对已经设计完成的循环冷却水系统到水冷塔,则要求水冷塔降低高度、或减小供水总管的建议到水冷塔进水口的阻力损失,如还是压力不够,则要如发现循环冷却水泵和空冷系统大小水泵扬程配置管道泵或从空冷系统大水泵后抽水去水冷塔,过高,可首先采用切割叶轮的方式气体公司可把扬上述这种情况在空分气体公司还没有出现过现在程要求提给泵厂家,要求泵厂家对备件或备泵叶轮空分气体公司的供水压力足够进水冷塔。进行直径切割,从而降低泵扬程节省能耗,该方法投循环冷却水泵和空冷系统大小水泵是否需要采资少,效果明显不带入任何附加装置。如多台泵并用变频调速或永磁调速。空分设备循环冷却水系统联,循环冷却水耗量冬天、夏天变化大,则可考虑同的循环冷却水特点是连续稳定就意味着变频和调速一类型的泵配用不同叶轮直径,夏天可开叶轮大的的优势不大很多资料上数据显示有节能优势,这主泵冬天开叶轮小的泵夏天紧急情况下开小直径叶要是因为原循环冷却水系统设计精度不够余量过轮泵也可临时备用,泵叶轮直径也可随季节更换。大,装调速主要是节省了余量这块能耗,如设计精度提高余量缩小,是否有节能优势就不一定。循环冷7结束语却水系统节能当前首先应该进行的工作是提高设计综上所述,空分气体公司循环冷却水系统还有精度减少设计余量优化冷却器阻力和优化管道配很多工作可作,广大设计人员、管理人员和操作人员置需共同努力节省投资降低能耗。5循环冷却水系统现场操作管理的注意点作者简介:左春梅(1980),女,2008年毕业于南京工业大学化工机管理分两个方面:一方面是各冷却器的管理,另械专业硕土研究生现在杭州杭氧股份有限公司设计院工方面是水质管理。各冷却器的冷却水温差要有记作。

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