水的循环冷却.ppt

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1、第九章 水的循环冷却,第九章 水的循环冷却,第一节 水的冷却原理第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点第三节 循环冷却水基础第四节 冷却水系统的综合处理,一 水冷却的基础知识,（1）湿空气的压力 P=Pg+Pq P=RT10-3 Pg=gRg10-3 Pq=gRqT10-3Pg、Pq干空气和水蒸汽在其本身分压下的密度，Kg/m3。Rg干空气的气体常数，Rg=287.145J/（KgK）。Rq水蒸气的气体常数，Rq=461.53J/KgK,1.湿空气的性质,第一节 水的冷却原理,（2）饱和水蒸气分压力,当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽

2、压（Pq）。湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。0PqPq,（1）绝对湿度,绝对湿度每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和湿空气温度T时的密度。(q),2.湿度,（2）相对湿度,=q/q=Pq/Pq,（3）含湿量,在含有1 kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，单位为kg/kg(干空气)。,3 湿空气的密度,4 湿空气的比热（Csh）,使总质量为（x）kg的湿空气（包括kg干空气和x kg水蒸汽）温度升高所需的热量，称为湿空气的比热，用Csh表示。Cshg+Cqx Csh=1.00+1.8

3、4x Csh一般采用1.05KJ/(kg),5 湿空气的焓i,湿空气的焓等于Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含热量之和。iigxig以的水的热量为零：水蒸汽的焓以两部分组成：a.汽化热r0=2500kJkgb.1kg干空气由升至所需的热量。,焓是相对的,6 湿球温度和水的冷却理论极限,干、湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温度计测得的气温。测定湿球温度时：）纱布必须完全包住水银球）风速m/s以上。,湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。,一 冷却构筑物类型及构造组成,第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点,1.水面冷却池（1）水面

4、面积有限的水体（2）水面面积很大的水体,2.喷水池,3.冷却塔,湿式干式,1.水面冷却池,2.喷水冷却池,3.湿式冷却塔,冷却塔,自然通风冷却塔,自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的，水流运动形式有喷淋、溅滴等多种.主要有进水管、出水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。,缺点是：占地面积大；冷却效率低；冷却效果不稳定，易受风速和风向的影响，水被吹散的损失大,优点是；构造简单；设备投资少；运行维护方便。,机械通风冷却塔,冷却塔水系统,通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护管理比较复杂。但是它的冷却效率高，结构紧凑，占地面积小，适用范围广。,抽风式机械通风横流钢制冷却塔,逆流式机械通风

5、冷却塔,（1）,在塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的：热水从上向下淋洒，而空气从下向上流动。冷却效果比较好，横断面积相对较小，其缺点是配水不够均匀，而且塔体高度较大。,机械通风逆流冷却塔,（1）配水系统（2）淋水填料（3）风机（4）风筒（5）空气分配装置（6）除水器（7）集水池（8）塔体,冷却塔的组成部分,（1）配水系统,均匀分配热水，如下图,（2）淋水填料,点滴式淋水填料,是冷却塔的关键部分。要有大的比表面积，使水与空气有大的接触面积，阻力小,（3）通风及空气分配装置,风机,均匀分配空气,（4）其他装置,百叶窗,收水器,风筒,形成风的自然对流流线形，小阻力，有一定的高度。,集水池,塔体

6、,集水、排污、补水,支撑作用。,二 冷却构筑物的选择,冷却构筑物的选择应考虑工厂对冷却水的要求，结合当地气象条件、地形特点、补充水的水质及价格、建材等因素通过技术比较选择。,一、结垢1.循环冷却水蒸发浓缩作用2.循环冷却水CO2的散失3.水温变化4.化学反应产生的难溶物质5.水质污染,第三节 循环冷却水基础 1.循环冷却水使用过程中，主要产生三方面不利影响，即结垢，污垢，腐蚀。,二、污垢1.微生物及其分泌物2.腐蚀产物(1)析氢腐蚀(2)吸氧腐蚀(3)浓差腐蚀 3.空气中的杂质进入水中,三、腐蚀1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀(1)析氢腐蚀(2)吸氧腐蚀(3)浓差腐蚀 3.微生物腐蚀,腐蚀率概念(

7、2)点蚀参数点蚀时，腐蚀可用点蚀参数反应。点蚀系数越大，对金属危害越大。(4)缓蚀率污垢热阻热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。,2.基本概念,3.循环冷却水结垢和腐蚀的判别,1.极限碳酸盐硬度法,2.饱和指数法,IL=pH0-pHS,3.稳定指数法,IR=2pHS-pH0,IL=0 稳定,IL0 结垢倾向,IL0 腐蚀倾向,IR=,严重腐蚀轻微腐蚀基本稳定显著腐蚀严重腐蚀,1.防垢处理2.防腐蚀处理3.微生物控制,第四节 冷却水系统的综合处理,1.防垢处理,方法：1.用排污法减小污垢浓缩倍数 2.降低补充水碳酸盐浓度 3.提高循环水中允许的极限碳酸盐浓度 4.加入CO2,循环冷却水结垢控制指标,敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标,2.防腐蚀处理,（2）除去水中易产生腐蚀的杂质,（3）阳极保护,（1）投加缓蚀剂,（4）改进设备材质,3.微生物控制,1.旁滤2.加入化学药剂（液氯、次氯酸等）,4.综合处理-复方稳定,2.复方缓蚀阻垢剂,1.设备清洁预膜,