工业循环水系统设计细节化处理

第33卷第2期工业水处理VolL.33 No.22013年2月Industrial W ater TreatmentFeb.,2013经验交流工业循环水系统设计细节化处理刘钰畴(中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌330031)[摘要]工业循环水系统设计是工业企业设计的重要部分。要使工业循环水系统设计更为合理,就必须在工业循环水系统设计过程中使用更为细节化的处理技术。设计细节化处理的内容，或为规范中有规定但容易忽略的部分,或为设计过程中与相关专业结合时容易遗漏的部分。经过设计细节化处理后,还可以使循环水系统的清洗排水方便快捷,可以加强系统的安全生产,可以达到节省投资的目的。[关键词]工业循环水;设计细节;清洗[中图分类号] X703.1 [文献标识码] B [文章编号] 1005- 829X(2013)02-0083-04Detail treatment of industrial circulating water system designLiu Yuchou(China Nerin Engineering Co. ,Lid. ,Nanchang 330031 ,China)Abstraict: As an impotant part of industrial enterprise design, circulation water system shall be designed properlywhich can only be achieved by detail treatment technique in the design process. These details involve the items tendto be neglcted though having been specified in codes or the items tend to be missed at the interface with other disci-plines during the design process. After the detail treatment of design ,the cleaning and draining of circulation watersystem will be easier，quicker and safer , which saves the investment as a result.Key words : industrial circulating water ;design details ;cleaning各行业工业企业准人条件对水的循环利用率有塞。明确的要求,清洁生产标准中的技术指标要求也对(2)间冷开式循环水系统运行初期,由于清洗和工业用水重复利用率给予限定。工业循环水系统设预膜的要求,要反复向水池灌水,经常发现灌水时间计是工业企业设计的重要部分。下文结合有关规范太长,有时甚至长达几天。实际上,在《工业循环冷却和结合工程经验，对工业循环水系统设计中容易遗水处理设计规范》(GB 50050- -2007)中第 3.2.9条第漏的细节加以描述,对涉及到相关专业的设计细节3款已明确规定,水的置换时间不宜大于8h,以此加以说明,并对循环水的清洗预膜和排水、安全生产来计算补水管管径，以满足系统清洗、预膜和正常生和节省投资方面的设计细节加以分析。以期为工业产的要求。循环水系统设计提供参考。(3)有些设计人员在进行离心泵吸水井设计时,随意摆放吸水喇叭口,实际上吸水喇叭口中心的悬1规范要求但易 忽略的设计细节空高度、淹没深度及与建筑物的距离,在《泵站设计(1)按照《工业循环冷却水处理设计规范》(CB规范》(CB 50265- 2010)2)第 9.3.3条有非常明确的50050- 2007)中第3.2.11条有关要求,冷却塔水规定。这一条是从运行状态和工程造价出发的,在保池出水口或循环冷却水泵吸水池前，应设置便于清证水泵进水管有较好的流态，使其流速分布均匀,避洗的拦污滤网。可在设计过程中,特别是对于间冷开免进水池出现漩涡的前提下考虑节省投资。如:悬空式系统的循环冷却水泵的吸水池前，设计人员往往高度过小会使进口处水流过于弯曲,水头损失增加,不进行拦污滤网的设计，加大了循环冷却水在冷却水泵效率降低;悬空高度过大,吸水井底板过深,增过程中带入杂物的危害,甚至造成换热器的严重堵加工程造价。-83-经验交流工业水处理2013-02 ,33(2)(4)在泵房进行管道安装时,经常发现管道从电体时栏杆阻挡所致,可以通过设置活动栏杆等措施机上方穿过。按照《室外给水设计规范》(GB 50013-降低轨道标高,从而降低建筑高度,继而降低泵房2006)间中第6.6.2条有关要求,循环水泵房内的架造价;又如起重设备的跨距设置不对,导致悬臂与空管道敷设时,不得阻碍通道和跨越电气设备。这是:泵房的立柱相碰等问题,若依据起重设备样本或从方便操作和考虑安全运行两个角度出发而提出的订货后返回资料与土建专业认真对图,完全可避要求。设计人员在处理管道设计的细节时,在保证操免此类问题的发生。设计时不可仅考虑起吊物体的作通道的前提下,应及时与电力等专业对图,以保证质量,应从细节出发,综合考虑对泵房土建设计的电气设备的安全运行。影响。(5)半地下式循环水泵房,其泵坑内至设有灭火(2)按照《工业循环冷却水处理设计规范》(GB器的泵房地面通道的距离超过灭火器的最大保护距50050- -2007) 中第9.0.2条有关要求，循环给水总离,但泵坑内没有设置灭火器的,不符合规范要求。按管、补充水管排污水管、旁流水管、间冷系统换热设照《建筑灭火器配置设计规范>(GB 50140- -2005)4中备的进水管上应设置流量仪表，循环回水总管应根第7.1.3条有关要求,灭火器设置点的位置和数量应据工程具体情况确定是否设置流量仪表。有些专业根据灭火器的最大保护距离确定,并应保证最不利设计人员在给仪表专业提交流量仪表条件时仅提交点至少在1具灭火器的保护范围内。所以在这种情流量值,应同时提交流量和要求管径。并根据仪表专况下,必须在泵坑内设置灭火器。业返回条件中的要求在配管图中布置流量仪表,标(6)《工业循环冷却水处理设计规范》(GB注定位尺寸。当双方要求的位置、管径等不一致时应50050- -2007)中第 3.2.2条指出:间冷开式系统水容及时协商,其中安装的位置尤为重要,以电磁流量计积宜小于循环冷却水量的1/3。但在设计过程中，计为例，如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量算系统的水容积意义不大，而确定循环水池的容积的稳定性和测量的精度，这时则应采取一- 些措施以大小尤为重要。有些专业人员将水池容积按15~稳定流速分布。如:流量计最小直管段的要求为上游20 min的循环水量来进行计算是缺乏依据的，水池5DN,下游2DN(DN为管道的通径)。容积应按照系统初次运行时，将水池灌满水,启动水(3)按照《工业循环冷却水处理设计规范》(GB泵,当循环回水至水池,此时水池的水位仍可满足设50050- -2007)中第 9.0.5条有关要求,循环冷却水泵计最低液位即可。所以水池容积的计算与管道容积、吸水池或冷却塔水池应设置液位计,有些专业设计系统中走水设备的走水部分的容积密切相关。人员在提交液位检测条件后,并未在水池中配合液(7)冷却塔是循环给水系统的-一个重要设备,而位计的要求来预留洞口,或管道和法兰。应按照仪表冷却塔的布置又是影响冷却效果的关键因素。但在专业返回条件,根据其管径及位置要求向土建专业实际工程中，总会出现随意摆放冷却塔的现象。在提交液位计的预留洞口,或管道和法兰。《工业循环水冷却设计规范》(GB/T 50102- -2003 ){S)(4)按照《泵站设计规范》(GB 50265- -2010)中中第2.1.1条,已明确规定冷却塔在厂区总平面布置第9.11.2条有关要求,地面泵房宜采用自然通风,当中需考虑的因素,并在2.2章节、2.3章节和2.4章节自然通风不能满足要求时,可采用其他通风方式。一的相关条目中明确了各式冷却塔的布置要求。冷却般情况下，给排水专业设计人员常不提交泵房的通塔之间或塔与其他建筑物之间的距离，除了应考虑风条件。实际上,根据工程实际经验,对于埋深超过塔的通风要求、塔与建筑物之间的相互影响外,还应3m的半地下室泵房,以及地下式循环水泵房,应给考虑厂区建筑物平立面的协调等诸多因素。所以切通风专业提交相关条件，以便通风专业设计人员根记在循环水设计中，充分考虑冷却塔的布置以达到据泵房内机组的大小、性质泵房面积、层高埋深以最佳通风效果。及所在地区的气温条件,合理选择通风方式。2与相关专业结合的设计细节(5)循环水设计中，经常会出现成套设备与控制(1)在循环水泵房设计过程中,常常出现起重柜之间的电缆遗漏设计,施工单位无法连线。所以在设备的轨道标高设计不合适的现象。如半地下式泵采购合同签订时,需约定在一定时间内,设备制造商房起重设备轨道标高设计太高,往往是由于起吊物应提交电缆清单手册，以满足电力专业有关设计要求,在进行施工图设计时包含这部分的电缆设计。- 84-工业水处理2013-02,33(2)刘钰畴:工业循环水系统设计细节化处理，3关于清洗预膜和排水的设计细节国家和企业对安全生产和劳动卫生的要求的提高,(1)循环水系统施工安装完毕,在对系统进行清对于循环冷却水加药间、药剂贮存间附近是否设置洗和预膜排水,或系统检修时排水,往往发现很难把了安全洗眼淋浴器e经成为安全验收的重要标志。系统的水排完，最终采用大量的人力资源来排水,效.这一点,在《工业企业设计卫生标准>(CBZ 1- -2010)间率低而费时，这都是由于在循环水池的吸水井内没中的第8.3条中,有更为详细的描述。目前,对安全有设计排水用集水坑的原因。实际上,设置排水时使洗眼淋浴器的设置要求,归纳起来有以下几点:用的集水坑尺寸只要能放置移动式潜水泵即可,一①安全洗眼淋浴器的安装地点,应根据使用者直线般来说采用LxBxH为800 mmx800 mmx800 mm。达 到洗眼器的时间不超过10s, 救护范围应在15 m(2)在循环水系统施工安装完毕,清洗预膜工作之内考虑。②安全洗眼淋浴器不可以越层安装。也完成后，有些间冷开式系统出现冷却塔配水系统③遇水会发生爆炸或触电的场所不能设置安全洗和淋水填料堵塞的现象，是因为系统清洗时的脏物眼淋浴器,防止发生意外。④安全洗眼淋浴器出水被冲洗至冷却塔内部。由于冷却塔本身不需要进行口必须连接到下水道或者废水处理池。⑤安全洗眼清洗和预膜,《工业循环冷却水处理设计规范>(CB ;淋浴器应使用生活用水,水压要求:0.2~0.4 MPa。50050- 2007)中第3.2.9条第1款规定,间冷开式系(2)在泵房集水坑内的潜水泵出水管上应设置统，循环冷却水回水管应设接至冷却塔水池的旁路相关止回阀，其作用是防止外部排水系统的水倒流管。设计时还应注意在旁路管上设置阀门。至泵房,避免半地下式泵房被淹没,保障泵房的整体(3)间冷开式循环水系统的设计说明中应有对运行安全。此外,在止回阀后还应设置检修时使用的系统开车前进行清洗和预膜处理的说明。在循环水手动蝶阀或截止阀等阀门。系统的清洗和预膜中,经常出现的问题是:虽然整个(3)钢铁企业高炉循环给水系统、铜冶炼企业熔系统依次进行了人工清洗,水清洗,化学清洗和预膜炼炉循环给水系统等,当停电等事故发生时,若不能处理,但经过挂片检查,效果并不好,主要问题就是及时供水,将发生重大事故,所以为保证系统供水的在化学清洗后没有立即进行预膜处理。按照《工业循安全性，该类系统常配置柴油机应急泵和高位水塔环冷却水处理设计规范》(GB50050--2007)中第(或高位水箱)联合供水方式,正常情况下,由电泵供3.6.4条有关要求,化学清洗后应立即进行预膜处水至高位水塔(或高位水箱)，再向系统供给循环水。理。化学清洗的目的是为了清除换热设备和管道中事故时，大多数设计人员将柴油机应急泵的启动信的油污、电焊渣、腐蚀产物、沉积等物质,预膜的目的号设为外部停电,实际上在外部没有停电时,也可能是希望在金属表面上能很快形成一-层保护膜,提高造成供水不足,如电泵失效等,所以应将柴油机应急缓蚀剂抑制腐蚀的效果。换热设备水侧表面经化学泵的启动信号设为与高位水塔(或高位水箱)液位联清洗后呈活化状态，极易产生二次腐蚀,因此在化学锁,当水塔液位下降到设定液位时,则启动柴油机应清洗后必须立即进行预膜处理，以保证金属表面不急泵,即可万无-一失。会被重新腐蚀并形成一层致密均匀的缓蚀保护膜。(4)设计中往往遗漏对冷却塔的运行监测。对于(4)若对于规模较大的循环水系统,在对系统进大型冷却塔(单台运行规模超过2000m/h),需对冷行排水时，可考虑使用系统本身的循环给水泵进行却塔的风机振动和减速箱油温进行检测，并传送到排水,但必须在循环水系统设置专门的排污管。从排系统的DCS或PLC上。这是由于冷却塔风机是旋转至厂区排水管道是否方便的因素出发,排污管可以设备,在运行过程中,由于旋转部件平衡状态劣化及设置在给水主管上,也可以设置在旁流水管上,但排:零部件磨损等原因会使冷却塔风机的振动烈度发生污管上应设置阀门。变化。如果缺乏对风机振动的监测，经过长时间振4关于安全生产与节省投资的设计细节动，地脚蜾栓松动,风机发生位移,可能会造成叶片与风简摩擦而使叶片与风简损伤,甚至油管被拉断。(1)按照《工业循环冷却水处理设计规范>(GB另外，--般情况下,减速箱油温应控制在80C以下，50050- 2007)中第 8.1.7条规定,在加药间，药剂贮当油温超过85 C时,应及时报警并停机检查。存间附近应设置安全洗眼淋浴器等防护设施。由于(5)对于水泵配套高压电机的运行监测也不可传统设计没有这一-项 ,所以在设计中容易遗漏。随着缺少 。高压电机应配有电机测温元件,对定子线圈温;-85-经验交流工业水处理2013-02,33(2)度和轴承温度进行报警设定和停机设定，这一点可体积是否可消化系统内事故或检修排空时需要排放依据生产厂商提供资料进行设定，-般情况下定子的水量,如果可以消化,则循环水溢流水管管径按正线圈温度报警设定为125 C,停机设定为130 C;轴常溢流水量来选择即可。承温度报警设定为85 C,停机设定为95 C。在北方5结语寒冷地区,高压电机还装设加热器,当电动机停止运转或绕组绝缘电阻较低时,将加热器通电加热,以防若要使工业循环水系统的设计更加合理,需要止凝露或提高绕组绝缘电阻。电机测温元件和加热考虑施工试运行生产安全、造价等诸多因素。而工器信号均应传送到系统的DCS或PLC上。业循环水系统设计细节化可以使工程施工简单易(6)在循环水系统中,由于停泵等原因,使流速行，试运行和清洗排水方便快捷，系统运行监控准发生突然变化而造成水锤的现象时有发生。目前为确,生产安全可靠,并可以达到节省系统工程造价的消除水锤采用的最常用的方式有:采用水锤消除器目的。专心成就细节,习惯决定细节,积累创造细节,或泄压保护阀等泄压保护措施;采用管力阀缓闭蝶工业循环水设计细节化处理是提供一流工业循环水式止回阀等水力控制阀等控制流速的措施。另外还系统设计的必备条件。有一些简单的辅助措施,如:尽量缩短管道长度;在参考文献.合适位置加装一组闸阀(蝶阀)和排气阀。这些方式[1] GB 50050- -2007 工业循环冷却水处理设计规范[S].都能很好地消除停泵水锤,有力保障循环水系统的[2] CB 50265- -2010 泵站设计规范[S].运行安全。[3] GB 50013- 2006 外给水设计规范[S].(7)有些大型的循环水系统,由于水池补水管和[4] CB 50140- -2005 建筑灭火器配置设计规范[S].循环水给水管管径较大,专业人员设计时,亦将水池[5] GB/T 50102- -2003 工业循环水冷却设计规范[S].的溢流水管管径相应加大,导致后续废水排水管道[6] GBZ 1-2010工业企业设计卫生标准[S].管径全部加大,直接增加了工程投资。实际上没有必[作者简介]刘钰畴(1970- ), 高级工程师。Email:Liuyp.要,循环水溢流水管管径应按照以下两个因素考虑:chou@nerin.com。①正常溢流水量.②循环水池超过有效水深部分的[收稿日期] 2012-12-04(修改稿)●简讯●山东菏泽农村污水处理因地制宜山东省菏泽市在去年建设完成22座乡镇污水处理站的力,且企业污水处理厂离居住区较近便于管网连接的乡镇。基础上,今年确定再建设47座乡镇污水处理站,确保全市建这种模式-方面可以解决企业污水处理设施“吃不饱”的问有污水处理设施的乡镇占到乡镇总数的50%左右。题,增加企业收入,提高企业做好污水处理的积极性,另一-方据了解,菏泽市重点乡镇污水处理站工程主要采用3种面可节约乡镇政府建设污水处理站的资金。菏泽市定陶陈集模式:一是新建污水处理站;二是依托乡镇企业剩余污水处理镇污水处理站及牡丹区沙土集镇污水处理站,采用的就是这能力对其周围村镇污水进行处理;三是离县区近的乡镇可以种建站模式。铺设污水管网和县区污水处理厂管网进行对接,污水直接进第三种模式适用于办事处城郊乡镇。虽然要增加管网人县区污水处理厂处理。铺设长度，但这部分费用远低于新建污水处理站所需费用,乡镇污水处理站采用哪种模式建立。依据各乡镇实际情且以后基本不存在运行，维护费用,能更好地确保乡镇污水况而定。采用新建污水处理站模式,- -般是根据乡镇规模、人得到长期、稳定的收集处理。菏泽市成武县党集镇污水处理口,合理确定生活污水产生量,建设相应的污水处理设施,并站菏泽开发区佃户屯办事处污水处理站,正是依托这种模建设与之相配套的污水收集管网,在保障运行经费、落实长式造福于乡镇。效运行机制的前提下,保障污水处理站正常运转。据了解,目据了解,47座乡镇污水处理站将于今年10月31日前建前菏泽市多数乡镇污水处理站建设采用的是这种模式。成并投人运行,届时鄄城、东明两县将实现乡镇污水处理站依托乡镇企业剩余污水处理能力对其周围村镇污水进全覆盖。行处理的模式,主要适用于那些乡镇企业有剩余污水处理能(中国环境报2012-10-08)