?選用水做為冷卻介質(zhì)已經(jīng)有年的歷史。因為水的換熱系數(shù)比較高,可讓機器設(shè)備緊密、項目投資低,因而獲得重視,并成為了一種最主要的冷卻方式。可是,伴隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)需水量大幅增加,水資源污染已經(jīng)成為制約中國經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”難題。節(jié)水已經(jīng)成為工業(yè)化生產(chǎn)的一個重要關(guān)鍵研究課題。
敞開式循環(huán)系統(tǒng)別名開式冷卻塔,密閉式循環(huán)系統(tǒng)別名
閉式冷卻塔,兩者在工業(yè)與民用型系統(tǒng)中得到廣泛運用。開塔多用于地勢平坦,對水要求較低的冷卻水系統(tǒng);閉塔則用于對水要求高的冷卻水系統(tǒng)或者工藝介質(zhì)減溫等多個方面。閉塔近幾年在空調(diào)通風(fēng)設(shè)備還是生產(chǎn)工藝流程上都有很大運用,此設(shè)備初項目投資其實比開式塔大,但是其減溫效果明顯,通常是省水,省電,機器設(shè)備運行長久效益大。并且它比常規(guī)開塔加集水池加熱交換器方法項目投資上類似,但機器設(shè)備更緊密,更有效率,更綠色環(huán)保,因而廣受客戶青睞。
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密閉式循環(huán)系統(tǒng)即冷卻水在系統(tǒng)內(nèi)進行密閉循環(huán)熱交換,冷卻工藝介質(zhì)升溫后的冷卻水仍在不與空氣直接接觸的密閉系統(tǒng)中,經(jīng)空冷換熱設(shè)備或水冷換熱設(shè)備減溫以后再供冷卻工藝介質(zhì)循環(huán)使用;
敞開式循環(huán)系統(tǒng)即冷卻水通過工藝熱交換設(shè)備后水的溫度升高,再通過冷卻塔直接與空氣接觸,經(jīng)空氣冷卻功效降低水的溫度,熱量釋放到周邊大氣中去,減溫后的水,用水泵再次輸送至工藝熱換機器設(shè)備,這般周而復(fù)始。
敞開式循環(huán)冷卻水是當(dāng)前加工廠運用最常見的一類冷卻水系統(tǒng),但是這種開式循環(huán)也會產(chǎn)生幾個問題:
1.冷卻循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)及大氣全面接觸,使水中溶解氧獲得補充,因此循環(huán)系統(tǒng)水中溶解氧一直飽和的,水中溶解氧會導(dǎo)致金屬電化學(xué)反應(yīng)。
2.水冷卻塔中蒸發(fā),使循環(huán)系統(tǒng)水中的含鹽度逐步增加,再加上水中CO2在冷卻塔中分析自由散發(fā),使水中CaCO3在換熱面上積垢析出。
3.冷卻水和空氣觸碰,消化吸收粉塵、泥沙、微生物和孢子,使全面的污泥提升,冷卻塔內(nèi)光照、最適宜的溫度、充沛的氧和營養(yǎng)物質(zhì)都有益于細(xì)菌和病毒藻類生長,從而使得系統(tǒng)粘泥提升,在換熱器內(nèi)沉淀下來,導(dǎo)致了粘泥的不良影響。
這個問題也會產(chǎn)生沉積物的粘附、設(shè)備管路的浸蝕穿孔、微生物很多滋生,導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱作用降低,能量損耗,過水?dāng)嗝娼档?,通水能力降低,很容易釀成意外。為凈化水質(zhì),降低上述影響,需要對冷卻循環(huán)水開展水質(zhì)處理,除氧或添加阻垢緩蝕劑、緩蝕阻垢劑和殺菌劑。
閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)解決了敞開式循環(huán)系統(tǒng)的缺點,冷卻水在密閉系統(tǒng)內(nèi)重復(fù)利用,不和大氣接觸,水質(zhì)不受到污染,主要有以下優(yōu)勢:
1.大大提升了工藝設(shè)備使用年限。對相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析表明,選用閉式循環(huán)系統(tǒng),運行管理較好的換熱設(shè)備使用年限可以達到7~10年左右,而使用開啟式循環(huán)系統(tǒng),水質(zhì)處理和運行管理差的熱力設(shè)備,運作不到2年即發(fā)生積垢堵塞或浸蝕穿孔而損毀。
2.閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的新水補充量僅是敞開式冷卻水系統(tǒng)的20%,減少了水資源的消耗,節(jié)水成效顯著。
3.閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)便于完成冷卻水的恒溫恒濕操控,有益于工藝技術(shù)的操作。
3.經(jīng)濟運行分析:以100m3/h循環(huán)系統(tǒng)需水量為例,閉式循環(huán)系統(tǒng)與開啟式循環(huán)系統(tǒng)的投資估算比照如下:
工程項目密閉式(閉塔系統(tǒng))敞開式(開塔系統(tǒng))土建工程花費0.5萬2萬設(shè)備購置費用15萬2.5萬用電3萬/年8萬/年水費0.8萬/年8萬/年(含水處理費)運維費用0.5萬/年3萬/年生產(chǎn)成本19.8萬23.0萬注:閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝技術(shù)、管路壽命按傳統(tǒng)提升1倍考慮。