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循环冷却水基础知识
循环冷却水基础知识循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。
二.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，使空气温度升高，水温降低。
二者温差越大，传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传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的现象。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。
三.垢剂，破坏结垢离子的结晶长大而达到阻垢的目的。
（2）缓蚀处理在循环水系统中，主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀，系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜，正常运行后按要求连续投加进行补膜。
（3）悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除，同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度，限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制，一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务式中α—蒸发损失率，% α=C（T1-T2）%R——系统中循环水量，m3/h B——排污水量，m3/h E——蒸发水量，m3/hT 1，T2——为循环水冷却水进、出冷却塔的温度，℃C——损失系数。
与季节有关：夏季（25~30℃）为0.15~0.16冬季（-15~ -10℃）为0.06~0.08春秋季（0~10℃）为0.10~0.121%D——风吹损失量，m/h；N——浓缩倍数。
循环冷却水处理基础概念
E=µ · R· T / B=E/(K-1) M=E＋B
蒸发
补充水
排污
冷却水系统的运行管理原则
尽可能高的浓缩倍数
保证处理效果的情况下尽量提高浓缩倍数，节约用 水，降低水处理成本
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制（化学处理）
保证设备使用寿命、延长检修周期 保持能耗水平
浓缩倍数
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电 池
H2O Fe2+ O2 H2O
OHOH-
H2O
O2
FexOy
e阳极（金属流失）
e-
e阴极（氧减少）
污泥和生物粘泥的危害
非常类似于结垢 为结垢提供晶核 为微生物生长提供条件 堵塞管道
污泥生物粘泥的控制
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制方案可 适当减少污泥、粘泥 物理(旁滤，在线过滤等)和化学方法相 互配合
旁滤装置
旁滤装置的过滤量通常为循环量的5％
循环水中微生物及控制
保持稳定的药剂浓度
自动化的加药设备 随时检测系统中药剂浓度并根据需 要补充投加药剂的模式
实施自动化加药的原因
由于循环水的运行和处理为一连续的过 程，因此，化学水处理也必须适应该过 程 药剂投加量过多或过少均会对系统造成 有害的影响及浪费 人工加药浓度波动大，有安全方面的问 题
普通的自动加药设备
0.03英寸/0.75毫米 0.04英寸/1毫米
30%
40%
433,620.00 578,160.00
循环冷却水知识
循环冷却水处理第一节循环冷却水处理概况一、冷却系统的类型1、直流系统早期工厂的冷却水系统采取直流系统。
冷却水从水源流经热交换器后又回流到水源处。
优点是快速有效：水源处的水温较低；灵活性：可在最小的传热面条件下冷却。
表现为腐蚀、污垢和微生物繁殖，但相对较小；系统内由水引起的问题主要取决于原水的性质。
由于水在系统内没有浓缩，一般不会发生明显的物理和化学变化，冷却水系统内水的流量和温度的变化、加上水的性质各不相同（河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物，且随季节变化；水中常含铁和结垢的盐类），使得系统的管理工作更加复杂。
图3-1 直流冷却水系统图3-2 封闭式循环冷却水系统2、密闭式循环冷却水系统1)定义水密闭循环，并交替冷却和加热，而不与空气接触。
在密闭系统中，冷却水携带的热量通常通过水-水换热器传给敞开式循环水系统中的循环水，热量再从水中散发到大气中去。
2)组成完全密闭的循环水系统；用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。
3)密闭系统在工业上的应用（1）冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却用的油冷却器；（2）柴油发动机和气体发动机；（3）制冷机；（4）以控制可靠的工艺过程的温度为目的：原子反应堆的辅助冷却器；炼铁高炉的炉体、风口等的冷却等。
4)密闭系统的优点（1）水温易控制；（2）水质问题的控制简单化：补充水量少；（3）补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水量；（4）水的蒸发很少；（5）结垢程度较轻：一般用软化水或去离子水。
（6）腐蚀问题不严重：氧不是处于饱和状态。
3、敞开式循环冷却水系统1)定义冷却水通过热交换器后，水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸发散热和接触散热使水温降低，冷却后的水再循环利用。
又称为冷却塔系统。
图3-3 敞开式循环冷却水系统1-补充水（M）；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环水泵；5-渗漏水（F）；6-冷却水；7-冷却用换热器；8-热水（R）；9-排污水（B）；10-蒸发损失（E）；11-风吹损失（D）；12-空气2)水冷却原理通过水与空气接触，由以下三个过程共同作用的结果。
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31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴
循环冷却水基础知识
第一章工业循循环冷却水处理知识总则为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业循环冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和延长使用寿命，减少排污、达标排污的要求，减少对环境的污染和破坏，使工业循环冷却水处理达到技术先进、经济适用、安全可靠的运行方针。
循环冷却水的处理，是许多学科交叉渗透的边缘科学，它涉及到无机化学、高分子化学、电化学、数学、微生物和工程学等领域，本手册为本单位（兰州华星高科技开发有限公司）技术售后服务而制定，根据火力发电厂水质的监督和处理原理而编写，可提供化验员及即将从事工业循环冷却水处理人员学习，本手册力求自己现有的水平的基础上，尽可能满足工业循环冷却水处理工作者的需求，廖误之处，敬请赐教。
目录一、循环冷却水系统各术语定义和符号 (4)1.术语 (4)2.符号 (8)二、循环冷却水处理指标控制及平衡关系 (10)1.间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件 (10)2.循环冷却水水质指标 (10)3循环冷却水计算平衡关系 (13)三.循环冷却水系统中沉积物及其控制 (16)1.影响结垢的主要因素 (16)1.1水质 (16)1.2温度 (16)1.3流速 (17)1.4表面状态 (17)2.垢的形成机理 (17)3.阻垢剂的作用机理 (17)3.1螯合 (18)3.2低剂量效应 (18)3.3晶格畸变 (18)3.4分散作用 (18)4.腐蚀问题 (19)4.1影响腐蚀速度的因素 (19)5.缓蚀剂的缓蚀机理 (22)6.微生物问题 (23)6.1冷却水中微生物的主要危害 (23)6.2循环冷却水中微生物的处理 (25)7.循环水运行条件 (26)7.1.浓缩倍数 (26)7.2 PH值 (27)一、循环冷却水系统各术语定义和符号1.术语1.1循环冷却水系统recirculating cooling wanger system以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水装置，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
循环冷却水处理基础概念讲解材料102页PPT
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
循环冷却水处理基础概念讲解材料 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
循环冷却水处理基础概念课件
水质分析项目及含义
• • • • • • • 电导率 总碱（M碱度） pH 硬度 钙硬 浊度 总溶固
电导率
• 电阻率的倒数称为电导率，单位是s/cm2 • 电导率仅决定于水中离子的多少和性质。 代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中 含盐量越高。 • 表示水中含盐量的另一单位是总溶解固体 （TDS），其单位是ppm • 对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中性 情况下，TDSppm～0.7×电导率s/cm
结垢 微生物
循环冷却水的腐蚀及其控制
• 腐蚀的定义 • 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
– 阳极：Fe Fe2++2e – 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH– 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电 池
H2O Fe2+ O2 H2O
OHOH-
H2O
O2
FexOy
e阳极（金属流失）
e-
e阴极（氧减少）
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物 32 F (0 C) 钙 － HCO3 CO32－ SO42－ 镁 HCO3－ － CO32 2－ SO4 钠 HCO3－ CO32－ ClOHSO421620 15 1290 37,100 101 170,000 38,700 61,400 225,000 370,000 33,600
硬度
• 一般将水中钙、镁离子称作硬度，钙离子 叫钙硬度，钙、镁离子总量叫总硬度。 • 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 • 总硬度与总碱度之差叫负硬度。
浊度
• 浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透过 时所发生的阻碍程度 • 浊度根据测量方法的不同分为三种
– 直射光测定：单位为ppm – 折射光测定：单位为 FTU – 散射光测定：单位为 NTU – 浊度的各单位间无法进行换算
循环冷却水处理讲义
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
pH对腐蚀的影响
腐蚀的危害
腐蚀产物成为软垢的一部分，增加软垢 损坏设备 缩短设备寿命 增加维修费用
冷却水中的沉积物及其控制
水中常见沉积物：水垢、污泥 、生物粘泥
水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在 金属表面的物质（主要是硬度成分）。 污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积 物 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸 及菌团形成的沉积物
垢形成的原因
水中所含盐类本身溶度积很小。 循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温 度的上升而下降 水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降 水被浓缩后，离子浓度上升，超过溶度 积，并超过过饱和度。
微生物种类 细菌 真菌 藻类
微生物的危害
微生物引起的粘结物导热性差难以清除 生物粘泥导致垢下腐蚀。 微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属腐蚀（铁细菌、硫酸盐 还原菌） 产酸类细菌（硫杆菌、硝化菌）
微生物的控制方法
常用杀生剂
氧化性杀生剂 非氧化性杀生剂 生物分散剂
水质分析项目及含义
电导率 总碱（M碱度） pH 硬度 钙硬 浊度 总溶固
电导率
电阻率的倒数称为电导率，单位是s/cm2 电导率仅决定于水中离子的多少和性质 。代表了水中的含盐量,因此电导率越高 水中含盐量越高。 表示水中含盐量的另一单位是总溶解固 体（TDS），其单位是ppm 对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中 性情况下，TDSppm～0.7×电导率s/cm
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
循环冷却水处理基础知识
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。