循环水资料

第一篇循环水基础知识一、循环冷却水系统1、循环冷却水工业冷却水通过换热器与工业介子间接换热，热的工艺介质在热交换过程中降低温度，冷却水被加热而温度升高，在循环水系统中，冷却水可以反复使用。

水经换热器后温度升高，由冷却塔或其它冷却设备将水温降低下来，再由泵将水送往用户，水在如此不断地进行反复使用。

我厂用的是敞开式循环水系统，冷却水通过换热器后水温提高为热水，热水经过冷却曝气与空气接触，由于在循环过程中要蒸发掉一部分水，还要排出一定的浓缩水，故要补充一定的新鲜水，以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在一定值上。

冷却塔时一个塔形建筑，水气热交换在塔内进行，可以人工控制空气流量来加强空气与水的对流作用以提高冷却效果。

2、冷却塔的工艺构造冷却塔中一般包括通风筒、配风系统、淋水系统、通风设备、收水器和集水池等部分。

①通风筒:通风筒的作用是创造良好的空气动力条件，减少通风阻力，并将塔内的湿热空气送往高位。

机械通风系统采用强制通风，故一般风筒较低，自然通风系统要高一些。

②配风系统:将热水均匀分布到整个淋水装置上，热水分布均匀与否对冷却效果影响很大。

如水量分配不好，不但直接降低冷却效果，也会造成冷却水滴飞溅到塔外。

我厂用的是管式。

③淋水系统:淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，其作用是将需要的冷却热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的热交换。

水的冷却过程主要是在淋水装置中进行的。

根据在淋水装置中水被淋洒成的表面形式，一般可将淋水装置分成点滴式、薄膜式及点滴薄膜式等三种。

④通风设备:在机械通风冷却塔中利通风机产生预计的空气流量，以保证要求的冷却效果。

常用的是轴流式风机，这种风机的特点是风量大、风压较小，同时通过调整叶片角度可得到合成的风量和风压。

⑤收水器:将排出湿热空气中所携带的水滴与空气分离，减少逸出水量损失和对周围环境的影响。

⑥集水池:设于冷却塔下部，汇集淋水装置落下的冷却水，有时集水池还具有一定的储备容积，起调节流量作用。

3、循环水的冷却原理循环水的冷却是通过与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。

①蒸发散热：水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，时部分水蒸发，水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。

②接触散热：水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度提高，水温降低。

二者温差越大，传热效果越好。

③辐射散热：辐射散热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能现象。

复式散热只有在大面积的冷却池内才起作用。

这三种散热过程和在水冷却中所起的作用，随空气物理性质不同而异。

4、冷却循环水运行过程有四部分水量损失①蒸发量，冷却水在塔中与空气接触对流换热，使部分水蒸发送入大气。

这部分损失的水量称为蒸发量。

②风吹损失，空气从冷却塔中带出部分水滴，称为风吹损失。

③排污水量，为控制冷却水循环过程中因蒸发损失而引起的含盐量浓缩，必须人为地排掉一部分。

④渗漏损失，在管、阀门和贮水系统中因渗漏而损失的水量。

5、冷却水循环使用易带来的问题冷却在循环过程中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水的溶解氧得到补充，所以循环水中的溶解氧总是饱和的。

水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因，加上水浓缩后含盐量增加，电导率上升，也增加了腐蚀倾向。

这是冷却水循环使用后易带的问题之一。

水浓缩之后结垢离子成倍增加。

特别由碳酸氢盐是很不稳定的盐类，它在换热器表面上受热会分解为碳酸盐和二氧化碳。

碳酸钙的溶解度很低，使传热面上结碳酸钙水垢的倾向增加，这是问题之二。

冷却水和空气接触，吸收了空气中的大量灰尘、泥沙、微生物，是系统中的污泥增加。

冷却塔内的光照、适当的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长，从而使循环系统黏泥增加。

在换热器内沉积下来。

造成了黏泥的危害，这是水循环带来的问题之三。

冷却水的循环使用对换热器带来的腐蚀、结垢和黏泥问题。

因此，循环冷却水如果不加以处理。

则以上问题的发生将使换热器水流阻力增加，水泵的能耗增加，传热效率降低，并使生产工艺条件处于不正常状况。

二、循环水的腐蚀由于和周围介质相作用，使材料（通常是金属）遭受破坏，或使材料性能恶化的过程，称为腐蚀。

1、全面腐蚀和局部腐蚀在水中全面的腐蚀是电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为全面腐蚀和局部腐蚀。

全面腐蚀相对较均匀，在金属表面大量分布着微阴极和微阳极，这种腐蚀不易造成穿孔，腐蚀产物氧化铁可在整个金属表面形成，在一定情况下有保护作用；是腐蚀集中于金属表面的某些部位时，则称为局部腐蚀，局部腐蚀速度很快，往往在早期就可使材料腐蚀穿孔或开裂，所以危害性很大。

2、点蚀点蚀又称为坑蚀、孔蚀，但比较统一的叫法称点蚀。

点蚀时一种局部腐蚀，导致在金属表面上产生小孔，产生点蚀的主要原因是水中离子式黏泥在金属表面产生沉积，这些沉积物覆盖在金属表面，使水溶解氧和缓蚀剂不能扩散到金属表面上，从而造成局部腐蚀。

水中氯离子对点蚀也有影响。

点蚀随氯离子浓度的升高而增加；温度对点蚀的影响较大，升高温度会使钝化膜的保护性能下降，还可能导致应力腐蚀开裂。

因此点蚀经常发生在换热器的高温区和流速缓慢发生沉积的部位，增加流速有利于氧的扩散，有利于钝化膜的修补，而且亦可带走小孔上的沉积物，有利于控制点蚀的发生。

3、微生物腐蚀微生物腐蚀时一种特殊类型的腐蚀，它是由于微生物直接或间接地参加了腐蚀过程所引起的金属毁坏作用，微生物腐蚀一般不单独存在，往往和化学腐蚀同时发生，两者很难截然分开，引起腐蚀的微生物一般为细菌式真菌，但也由藻类及原生物，在大多数场合下都可看作是各种细菌共同作用造成的危害，微生物影响腐蚀主要是通过使电极、电位和浓差电池发生变化而间接参与腐蚀作用这条途径，其方式分一下几类：1）由于细菌所形成的黏泥沉积在金属表面，破坏了保护膜，构成局部电池。

2）由于细菌代谢作用引起氧和其它化合物的消耗，形成浓差电池，在局部电池中发生去极化作用。

3）由细菌代谢产物的作用引起以下变化：①影响PH值及酸度②影响氧化还原电位③使环境化学发生变化④生产或消耗氧而影响氧的浓度。

4、水的温度对腐蚀的影响大多数的化学反应一样，腐蚀的速度随着水温的升高而成比例的增加。

一般情况下，水温每升高10度，钢铁的腐蚀的速度约增加30％，这是由于温度升高时：①氧扩散系数增大，使得溶解氧更容易达到阴极表面而发生去极化作用②溶解电导率增加，腐蚀电流增加③水的粘度减小，有利阴阳极反应的去极化作用。

所有这些将使得腐蚀速度加大，但是另一方面，水温度提高可使水中溶解氧浓度减小，因此，以上多方面的因素对实际装置的影响表现也不一样。

三、结垢1、冷却水中的水垢形成在循环冷却水系统中，水垢由过饱和的水溶性组分形成的。

水中有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐，其中以溶解的碳酸氢盐最不稳定，极易分解成碳酸盐，因此，当冷却水溶解的碳酸氢盐较多时，水流通过换热器表面，特别是温度较高的表面，就会受热分解在换热器表面上，这些难容性盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出，尤其是水流速小或传热面较粗糙时，这些结晶沉淀物就会沉积在传热面上，形成了通常所称的水垢。

由于水垢结晶致密，比较硬，又称为硬垢。

2、循环水中沉积物中的组分循环冷却水系统经常遇到污垢沉积问题，沉积物附着在换热器上危害很大，沉积物的组分很复杂，不同文献对沉积物的分类不完全一致，有的统称为水污垢。

污垢中包括水垢，有的将沉积物分为污垢和水垢两类。

1)水垢，又称硬垢或无机盐垢，为补充水中带入的难容性微容盐在循环水条件变化时所形成的垢，常见有碳酸钙、磷酸钙。

2)污泥，相对水垢而言较疏松，又称软垢，常含有泥渣、粉尘、沙粒、腐蚀产物、有机物、微生物、藻类和分泌物、各种碎屑等。

3）淤泥，以泥沙、粉尘为主的软垢。

4）黏泥，又称生物沉积物，由微生物及其分泌物和残骸组成，为具有滑腻感的胶状黏泥式黏液。

5)腐蚀产物，由于设备腐蚀而产生的金属产物，主要为氧化铁或氧化铜等。

3、循环水中沉积物（污垢）的来源1)、来自补充水，未经预处理或与处理不良的补充水会使泥沙、悬浮物、微生物带入系统。

即使澄清、过滤、消毒良好的补充水也会有一定的浑浊度并带有少量微生物。

2)、来自空气，泥沙、粉尘、微生物及其孢子会随空气从冷却塔带入循环系统，有时昆虫也会大量带入系统，引起换热器堵塞。

当冷却塔周围空气受到污染时，硫化氢、二氧化硫、氨等腐蚀性气体有可能随空气进入循环水中产生腐蚀。

3)、来自化学处理药剂，如在循环水中加锌盐或聚磷酸盐缓蚀剂，则由结锌垢或磷酸盐水垢的可能。

4)、来自工艺介质泄露，换热器泄露，特别是漏油、漏氨或某些有机物会导致或促进污泥沉积。

5)、来自系统。

腐蚀所形成的腐蚀产物。

四、循环水中的微生物1、微生物及其生长条件微生物是一些细小多为肉眼看不见的单细胞生物，在各种水域、空气、土壤中到处都有它们的存在。

微生物的种类有细菌、藻类、真菌和原生物。

微生物的生长受下列因素影响：①温度（对许多的微生物来说，20℃—30℃最适宜）②光照强度（对藻类特别重要）③PH值或酸碱度④溶解氧与溶解硫化物的含量⑤无机盐的浓度⑥有机物⑦循环水的浓缩倍数。

上述条件并非所有微生物都需要，每种微生物有不同的要求，而且需要量也有一定的限制浓度，如好气性环境和厌气性环境均有相应的菌类繁殖。

2、藻类，循环水中常见的藻类藻类的细胞内含有叶绿素，能进行光合作用，制造自己所生长需要的营养物质，时光合作用的自养生物。

藻类生长的三要素是空气、水和光照，三者缺一就会抑制菌类的生长，其中以光的影响尤为重要。

藻类根据其所处的环境，则有“着生”和“浮游”之别，“着生”即附着在其它物体上生长，“浮游”则一般都是微小细胞壁内即为原生质，除蓝藻外都具有明显的细胞核，蓝藻的繁殖则完全靠细胞分裂，亦有少数会形成孢子，所以也称它为“裂殖藻”。

藻类存在于土壤和水体中，常随空气和补充水带入冷却水系统循环冷却水系统中的温度、PH、值和营养源非常适应藻类的生长而冷却塔的集水池和塔壁正好是藻类生存繁殖的一个良好环境。

3、微生物给循环水系统带来的危害微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭，污染环境。

同时，会形成大量黏泥，使冷却塔的冷却效率降低，黏泥沉积在换热器内，使传热效率迅速降低，沉积在金属表面的黏泥会引起严重的垢下腐蚀，同时，它还隔绝了缓蚀阻垢剂对金属的作用，使药剂不能发挥，不能长期安全运行，微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一致的。

第二篇循环水知识问答1、循环冷却水系统分封闭式和敞开式两种，我车间采用的是敞开式。

2、敞开式循环冷却水的特点：（1）冷却水用过之后不是立即排放掉，而是收回循环再用；（2）睡得冷却时通过冷却塔来进行的；（3）冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉；（4）水中各种矿物质和离子量稳定在某一定值上，必须对系统补充一定量的冷却水；（5）为维持各种矿物质和离子量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的冷却水。