循环冷却水系统知识简介.ppt

1、内容内容1.冷却水系统介绍2.冷却水系统常见问题及解决方案3.冷却系统将热从一种介质传递到另外一种介质。4.工艺介质失去热量被冷却。5.冷却水接受热量温度上升冷却水系统分类冷却水系统分类1.直排式冷却水系统2.闭路式循环冷却水系统3.开放式循环冷却水系统开放式循环冷却水系统开放式循环冷却水系统为节水而设计通过蒸发少量比例的循环水而进行冷却随着循环水中离子的浓缩，需要进行排污需要添加补充水（排污、蒸发损失）温差(Temperature Drop-Delta T):水上塔前温度与池底水温差值循环速率(Recirculation Rate):单位时间水循环的量m3/h 补水(Makeup Water

2、):98 保留量(Holding Capacity):系统内水量m3 2700浓缩倍数(concentration ratio-CR,cycles of concentration-COC)：6保留时间(holding time index,THI)：排水(blowdown)18补充水补充水循环泵循环泵排污排污热交换器热交换器冷却塔冷却塔循环水循环水换热器基本概念之定义(一)41)补水量-MU(m3/h)由于蒸发、排污、泄漏造成循环水损失，而补充到系统中的水量称为补水量。2)蒸发量-E(m3/h)E 在敞开式循环水系统中，冷的循环水经换热变为热水返回到冷却塔中，通过蒸发达到冷却。在这过程中造成

3、水损失，称之为蒸发量。3)风吹损失量-D(m3/h)由于风夹带水滴到大气中，造成的水量损失，称之为风吹损失量。4)排污量-BD(m3/h):从系统中不断排出一定量水，以保持系统中离子浓度的要求，称之为排污量.5)温差-T(C):冷却塔入口温度和水池出口温度之差。6)循环水量-RR(m3/h)RR系统中单位时间内循环水的量。7)浓缩倍数CR:指补给水与排污水的浓度比。8)保有水量:冷却塔、水池、换热器、管道、设备保有水量的总和。9)循环周期-RT(分钟/周期):循环水水在冷却水系统中循环一周所需时间。10)半衰期:该计算数值表示系统中化学品或补给水减少到初始值的 50%所需时间。11)总溶固-T

4、DS(ppm):水中含可溶物质量总和。12)稳定指数-SI该指数用来确定CaCO3的成垢趋势。SI 6有腐蚀趋势 蒸发量：蒸发量：E=0.85%RRT/5.6浓缩倍数浓缩倍数：CR=MU/BD 或 CR=循环水电导率/补充水电导率补给水量补给水量：MU=ECR/(CR1)或 MU=BD+E+D排污水量排污水量：BD=E/(CR1)=MU/CR循环周期循环周期：RT=HC/RR半衰期半衰期：HTI=0.693(HC/BD)稳定指数稳定指数 RSI(RSI(RyznerRyzner Stability Index)Stability Index)如下方法计算RSI2pHspH其中：pHs为CaCO

5、3饱和pH值pH为系统实际pH值pHs9.3+A+B(C+D)A值由TDS值决定A0.1当TDS 350 ppmA0.2当350 TDS 1000 ppmB、C、D值分别由温度、硬度和M碱度决定，由表可查 出B、C、D 值。5稳定指数稳定指数 RSI(RSI(RyznerRyzner Stability Index)Stability Index)RSI 6 腐蚀 需要关注的冷却水主要性质需要关注的冷却水主要性质阳离子阳离子Ca2+Mg2+Na+K+Fe3+Cu2+H+阴离子阴离子SO42-Cl-SiO32-CO32-HCO3-OH-悬浮固体悬浮固体CaCO3Cax(PO4)yFe2O3.(H

6、2O)nSiO2MgSiO3Dirt微生物微生物细菌藻类真菌电导率 冷却水的导电能力，腐蚀问题；硬度 Ca离子和Mg离子，引起结垢；500-1800碱度 2CO3+HCO3+OH，引起结垢；80-400pH H+离子浓度；7.5-8.1Cl-导致不锈钢腐蚀；0.2-0.8悬浮物 导致污垢产生；10浓缩倍数 溶解离子和悬浮固体成倍增长冷却水系统的特点冷却水系统的特点冷却水系统的金属材质 碳钢，铝，不锈钢，紫铜，黄铜，铜镍合金等金属表面的温度会比较高，而且有时流量较低冷却水系统的水温和pH适合微生物的生长较轻:70 C:冷却水常见问题冷却水常见问题结垢与沉积结垢与沉积腐蚀腐蚀微生物微生物传热效率变

7、低降低设备寿命影响生产及产出增加维护成本停车减少结垢的途径设备设计的改变:提高热交换器水流速、反洗、空气鼓泡 限制矿物盐的浓度：降低浓缩倍数、排污、提高补充水水质加酸调节pH和碱度:减少结垢 增加腐蚀添加阻垢-分散化学品阻垢剂晶体修饰阻垢剂令离子不能按照晶格有序排列矿物盐结垢及其影响因素矿物盐结垢:碳酸钙、磷酸钙硅酸镁、硫酸钙、氧化铁水合物、磷酸铁、其它 影响因素:盐浓度、水温、pH、悬浮固体、水流速使形成的颗粒不能生成结垢,一般控制20PPM（3DT104）沉积的种类沉积的种类冷却水内部产生的沉积沉淀或结垢颗粒微生物及其产生的粘泥腐蚀产物 外部因素产生的沉积热交换器泄漏由空气带入冷却塔中的不

8、溶物补充水中含有的污染物其它不溶性固体流速过低沉 积金属壁金属壁工艺介质流动方向工艺介质流动方向冷却水流动方向冷却水流动方向分散剂分散剂吸附排斥吸附排斥分散剂附着在颗粒上,并建立高电荷表面,使之相互排斥水垢顆粒+分散剂被分散的水垢顆粒金属腐蚀-金属被氧化到氧化态的过程.涉及电子转移.Fe2+阴极阳极O2OH-O2e-e-e-e-STEP 1STEP 2STEP 3STEP 4具有导电能力的水金属基体原电池反应阳极反应（氧化反应）阴极反应（还原反应）金属腐蚀类型 总体均匀腐蚀 局部腐蚀 狭缝腐蚀 垢下腐蚀 锈瘤腐蚀 点蚀 微生物引发腐蚀UNDER-DEPOSIT CORROSION垢下腐蚀点蚀微

9、生物引发腐蚀影响腐蚀的因素pH对腐蚀速度的影响温度每升高10，腐蚀速率会增加一倍降低金属腐蚀的方法使用耐腐蚀合金：昂贵！提高系统pH:结垢问题金属表面涂层：只能作为辅助牺牲阳极:Zn/Mg、昂贵！应用缓蚀化学品阳极腐蚀抑制剂正磷酸盐（常用于冷却水系统）阴极腐蚀抑制剂锌盐（广泛用于冷却水系统）多磷酸盐膦酸盐（有机磷）碳酸钙（在水中天然存在）PSO（缓蚀阻垢双重功能，纳尔科专利）7359:生成氢氧化锌保护膜隔离氧气,我们控制3-6PPM.氢氧化锌是白色沉淀（缓蚀剂）7359:生成氢氧化锌保护膜隔离氧气,我们控制3-6PPM.氢氧化锌是白色沉淀（缓蚀剂）7359:生成氢氧化锌保护膜隔离氧气,我们控制

10、3-6PPM.氢氧化锌是白色沉淀（缓蚀剂）7359:生成氢氧化锌保护膜隔离氧气,我们控制3-6PPM.氢氧化锌是白色沉淀（缓蚀剂）微生物危害種 類產 生 的 問 題細菌(Bacteria)*好氧性黏泥生成細菌*生成黏泥(Slime),產生厭仰腐蝕細菌生 (Aerobic Slime-Forming Bacteria)長的環境,產生酸,降低熱交換效率*厭氧腐蝕性細菌*腐蝕,pH 降低 (Anaerobic Corrosive Bacteria)*鐵沉積性細菌*鐵沉積 (Iron-Depositing Bacteria)*硝化系菌(Nitrifiers)*pH 降低,腐蝕真菌(Fungi)破壞木材

11、材質,加重微生物沉積藻類(Algae)堵塞散水板孔,降低冷卻塔效率细菌的指数繁殖最初的细菌群落两天后四天后 形成保护粘膜层 厚度可达100微米微生物生长之因素养份 水温pH位置 空气 控制微生物生长的化学品氧化型杀菌剂非氧化型杀菌剂生物分散剂氧化型杀菌剂(我厂使用强氯精）Cl2,HClO,NaClO,ClO2HBrO,BCDMH,STABREX,ActiBrom,ControBromO3,H2O2pH对氯化处理的影响生物分散剂成分：环氧乙烷和环氧丙烷共聚物不杀死微生物，只有分散作用，减少微生物沉积常与氧化型杀菌剂或非氧化型杀菌剂一起使用，以增强效果。7330:(非氧化性杀菌剂)进入细胞之后使其中毒死亡,具有杀菌作用.相当于氰化物.冲激性加150PPM.