循环冷却水系统知识简介（精品）

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,动,力系水处理,组织学习小组,课题：,循环冷却水系统,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,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,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,m,3,/h,补水,(Makeup Water):,98,保留量,(Holding Capacity):,系统内水量,m,3,2700,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,循环泵,排污,热交换器,冷却塔,循环水,风机,填料,冷水井,风筒,补水,回水,排污,蒸发,换热器,循环水泵,基本概念之定义,(,一,),4,1),补水量,-MU(m,3,/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(m,3,/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。在这过程中造成水损失，称之为蒸发量。,3),风吹损失量,-D(m,3,/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(m,3,/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(m,3,/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,-TDS(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：,E=0.85%RRT/5.6,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,：,MU=ECR/(CR,1),或,MU=BD+E+D,排污水量,：,BD=E/(CR,1)=MU/CR,循环周期,：,RT=HC/RR,半衰期,：,HTI=0.693(HC/BD,),稳定指数,RSI(Ryzner Stability Index),如下方法计算,RSI,2pH,s,pH,其中：,pHs,为,CaCO,3,饱和,pH,值,pH,为系统实际,pH,值,pH,s,9.3+A+B,(C+D),A,值由,TDS,值决定,A,0.1,当,TDS 350 ppm,A,0.2,当,350 TDS 1000 ppm,B,、,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,RSI(Ryzner Stability Index),RSI 6,腐蚀,需要关注的冷却水主要性质,阳离子,Ca,2+,Mg,2+,Na,+,K,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,阴离子,SO,4,2-,Cl,-,SiO,3,2-,CO,3,2-,HCO,3,-,OH,-,悬浮固体,CaCO,3,Ca,x,(PO,4,),y,Fe,2,O,3,.(H,2,O),n,SiO,2,MgSiO,3,Dirt,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 2,CO,3,+HCO,3,+OH，,引起结垢,；,80-400,pH H,+,离子浓度,；,7.5-8.1,Cl,-,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,结垢与沉积,腐蚀,微生物,传热效率变低,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,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,工艺介质流动方向,冷却水流动方向,分散剂,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,.,Fe,2+,阴极,阳极,O,2,OH,-,O,2,e,-,e,-,e,-,e,-,STEP 1,STEP 2,STEP 3,STEP 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,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,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）,Cl,2,HClO,NaClO,ClO,2,HBrO,BCDMH,STABREX,ActiBrom,ControBrom,O,3,H,2,O,2,pH,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.,