熔炼溜槽铅液冷却循环水余热利用系统设计

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工业循环冷却水系统设计研究

工业循环冷却水系统设计研究

工业循环冷却水系统设计研究发表时间:2020-09-29T14:52:05.130Z 来源:《城镇建设》2020年18期作者:张大鹏[导读] 循环冷却水系统是现阶段工业生产中常用的设备冷却方式张大鹏大连重工机电设备成套有限公司 ?辽宁大连 116023摘要:循环冷却水系统是现阶段工业生产中常用的设备冷却方式,具有较高的冷却效率。

本文重点是如何从冷水塔选型,冬季防冻和管路设计等多个方面,提升工业循环冷却水系统设计的科学性。

关键字:工业应用,循环冷却水系统,主要设备与节能,管路设计随着中国制造2025战略的逐步实施,我国科技产业和制造业呈现不断加快发展的态势,在此过程中,如何在工业领域提升能源利用效率,成为一大研究热点。

在工业生产中需要大量的能源供给,在设备运行过程中,随着时间的推移,散热量会逐渐增加,为保持设备的正常运行,需要配置相应的冷却系统对设备进行降温。

循环冷却水系统是现阶段效率越高,应用最广的冷却系统之一。

1工业循环冷却水系统工艺需求传统循环冷却水都是从室外的冷却塔中取用,而冷却塔所提供的冷却水温度是很难控制的,其水温会受到项目所在地干湿球温度等气候因素影响,冷却塔的出水温度与大气干球温度的温差一般都在4 ℃左右可以实现。

2 循环冷却水系统存在问题分析调研发现,现阶段的工业循环冷却水系统主要存在以下几个问题,(1)冷却水温控制不力,无法达到工艺需求;(2)如使用折中控制方案,会导致冷却水排放标准变化,无法达到直接排放要求,造成大量的冷却水浪费。

如果使用闭式冷却塔,可在提高冷却水利用率和保证水质两方面达到平衡,降低能源消耗;(3)部分地区在冷却水系统设备选型中存在不科学不适应的情况,需根据实际应用需求改善设备型号;(4)工业生产的冬季休息时期,循环冷却水系统可能存在温度过低的冻裂风险,建议配置相应的超低温供热系统,降低冻裂风险。

3 工业循环冷却水系统设计分析3.1冷却塔选型分析在工业循环冷却水系统的冷却塔选型中,应注意以下几个方面,(1)冷却塔运行稳定。

循环冷却水系统节能方案设计实践

循环冷却水系统节能方案设计实践

循环冷却水系统节能方案设计实践导读:从能量守恒定律出发,分析了循环冷却水系统各构成单元的能量转化过程。

以降低循环冷却水系统运行能耗为目标,剖析了可采用的三种节能技术。

结合钢铁生产工艺中的循环冷却水系统现场,通过数据采集、运行状况诊断、技术方案设计及节能评估,完整阐述了循环冷却水系统节能方案实践过程。

1、前言钢铁工业是国民经济的重要基础产业,包括从采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢,直到金属制品及辅料等生产工序。

为推动钢铁工业转型升级,走中国特色的新型工业化道路,工业和信息化部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》,规划明确指出要深入推进钢铁工业节能减排。

在钢铁工业链上各生产工序中,工业冷却水的循环使用非常普遍。

循环冷却水系统是工艺生产主线的生命保障线,对于生产正常运行及设备安全运转起着至关重要的作用。

因此,有必要对循环冷却水系统的节能技术进行分析,促进系统安全、节能运行。

中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司以为客户提供“用能设备的全生命周期服务”的理念,提供包括工业炉及钢铁全流程中终端用能设备的节能技术服务。

2、循环冷却水系统能量使用2.1循环冷却水系统构成循环冷却水系统依据系统输送介质不同,有密闭式和敞开式两种系统。

以较常用的敞开式系统为例,包括电源装置、传动系统、循环水泵组、管网、换热装置、冷却塔等,其系统构成如图1所示。

其中电源装置提供了整个系统的能源供给,如机械输送设备、传动控制系统及自动化控制系统等;自动化控制系统包括电气自动化(如变频调速控制)及仪表自动化(如管网上流量调节阀);冷却塔通常有风机及驱动电机等子设备;冷却水使用设备包括在广义的循环系统管网中,没有分别列出。

图1典型循环冷却水系统示意图2.2系统能量输入与转化电能输入。

如图1中的电源装置,通过工厂电网将电能输入到循环冷却水系统。

水泵配用的电机、风机配用电机、以及系统中自动化控制设备均需输入电能来保证设备运行与运转。

工业循环冷却水设计规范

工业循环冷却水设计规范

工业循环冷却水设计规范
首先,工业循环冷却水设计需要根据具体的工艺要求和周围环境条件合理确定循环冷却水的流量和温度。

通常情况下,流量设计应考虑工艺生产能力及冷却效果等因素。

温度设计应根据介质的热工性质及工艺要求确定。

其次,工业循环冷却水设计需要合理选择冷却水系统的冷却设备。

常用的冷却设备有冷却塔、冷凝器、冷却器等。

选择冷却设备时需要考虑水的冷却负荷、周围环境温度、噪音和能耗等因素。

第三,工业循环冷却水设计需要合理布置冷却水系统的管道和阀门。

管道和阀门的布置应符合工艺流程要求,保证循环冷却水能够顺畅流动,并能方便维修和清洗。

第四,工业循环冷却水设计需要合理选择和配置冷却水处理设备。

冷却水处理设备包括过滤器、软水器、脱气器等,用于除去冷却水中的悬浮物、硬度离子和溶解气体等杂质,防止冷却器内壁的锈蚀和水垢的析出。

第五,工业循环冷却水设计需要合理确定冷却水的循环方式。

循环方式主要包括开式循环和闭式循环。

开式循环是将冷却水直接与周围环境接触,通过冷却塔将热量散发到大气中;闭式循环是将冷却水与外界隔离,通过换热器将热量传递给介质。

最后,工业循环冷却水设计需要注意对冷却水系统进行定期检查和维护。

定期检查可以包括冷却水流量、温度、冷却效果等参数的监测,以及冷却设备和管道的清洗和检修。

维护工作可以包括对冷却水处理设备的维护保养和更换。

总之,工业循环冷却水设计规范是确保冷却系统正常运行的重要保证。

只有在合理设计的基础上,才能达到预期的冷却效果,确保工业生产过程
的稳定性和高效性,提高产品质量和降低能耗。

金剑铜业公司奥斯迈特熔炼工艺给水系统设计浅析

金剑铜业公司奥斯迈特熔炼工艺给水系统设计浅析
年产 1 2万 t 铜技 术 的改造 。 粗
生活用 水 主要 供 厂区各生 活用 水点用 水 , 产用 生
水 主要 供 厂区循 环 冷却 水 的补 充用 水 。新 建 水 源 与 老水 源并联 供水 至厂 区枝状 给水 管 网 , 网干 管管 径 管
2 工 艺 流程
年产 1 2万 t 奥斯 麦 特 熔 炼 工 艺 流 程 有 : 料 铜 原 精 矿采 用 奥斯麦 特 ( s l 熔 炼一 Aume ) t 转炉 ( S 吹 炼 固 P) 定 式 阳极炉 火法 精炼工 艺生 产 阳极 铜 ; 铜熔炼 和 吹炼
烟气经余热锅炉 、 电收尘器收尘混合后进烟气制酸系
统 ; 酸采用 稀酸 洗涤净 化 、 制 二转二 吸工 艺 ( 二期 )以 ,
( )纯水 系 统 。为 满 足 奥斯 麦特 熔 炼 炉 及 转 炉 1
余热锅炉的用水要求 , 新设纯水处理站一座。奥斯麦
特熔 炼炉余 热锅 炉蒸 发 量 3 / , 作 温度 25℃ , 3th 工 5 工作 压 力 4 2MP , 炉 余 热 锅 炉 ( 台 ) 发 量 . a转 二 蒸 99th , . / 台 工作 温 度 26℃ , 作 压 力 4 4MP , 5 工 . a 蒸 汽经 减压 后送 入 厂 区管 网 到余 热 发 电 系统 。 由于 外 供蒸 汽 只有少 量 回水 , 因而需补 充纯 水 l24m d 1 / ,
19 98年改制 为 有 限 责任 公 司 , 是一 个 以铜 冶 炼 为 主 体 的社会 福利 企业 , 司原有熔 炼 主工艺 为密 闭鼓风 公 炉—— 卧式转 炉 系统 。但 随 着 国家 铜 产 业 相关 政 策 的调整 , 闭鼓 风 炉铜 冶 炼 工 艺将 被 淘 汰 , 了公 司 密 为 的生存 与发展 , 司决定 引进 奥斯 麦特熔 炼工 艺进行 公

某铸钢车间循环冷却水系统设计简介

某铸钢车间循环冷却水系统设计简介

某铸钢车间循环冷却水系统设计简介摘要:本文就某铸钢车间循环冷却水系统进行简单介绍、重点针对系统的流程、设备选型等进行说明关键词:铸钢车间;净循环系统;浊循环系统1工程概况本项目位于四川德阳,铸钢车间设计熔炼能力:1万吨/年,最大件熔炼能力为:100吨,其铸造工段部分工艺设备需要冷却水,循环冷却水水量、温度、水质等参数见下表:注:真空泵为水蒸气喷射真空泵,浊循环水中主要含废烟气、少量油污、金属氧化皮等。

2系统介绍由于上表①中真空泵循环水水质与其余设备循环水系统水质不同,本工程循环水系统按两套设计:⑴浊循环冷却水系统,供设备①使用,补充水采用普通自来水;⑵净循环冷却水系统,供其余设备使用,补充水为软化水。

软化水由182/480D2-1500×2400全自动软水器制备,产水量:35m3/h ,双床流量控制一用一备。

2.1浊循环冷却水系统,系统流程如下:按德阳地区湿球温度26℃设计,选用FGBL-900高温型冷却塔(N=18.5×2=37 kW)一台,置于循环泵房外冷水池1上,冷水池1有效容积:115m3,热水池1有效容积:81m3。

FGBL-900高温型冷却塔冷却水量:900 m3/h,制品重:17.8t,运转重量:29.4t。

热水泵选用KQSN300-M13/348双吸泵二台(一用一备),单台Q=474 m3/h ~790 m3/h ~948 m3/h,H=40m~34m~28m,N=90kW,冷水泵选用KQSN300-M6/482双吸泵二台(一用一备),单台Q= 431 m3/h ~719 m3/h ~863 m3/h,H=82m~78m~71m,N=250kW,冷却塔前过滤器选用LZGSL-4型高速过滤器二台,单台最大滤水量:500m3/h,冷、热水泵均设在循环泵房内,高速过滤器设置在循环泵房北侧室外地坪上。

2.2净循环冷却水系统,系统流程如下:按德阳地区湿球温度26℃设计,选用FGBL-700高温型冷却塔(N=15×2=30kW)二台,置于循环泵房外冷水池2上,冷水池2有效容积:210m3,热水池2有效容积:135m3。

曲轴锻造生产线循环冷却水余热利用设计_贾宝强

曲轴锻造生产线循环冷却水余热利用设计_贾宝强

价值工程0引言世界性的能源紧张及矿物能源对环境造成的严重污染,是困扰世界的两大难题,寻找可再生、无污染的环境能源是实现可持续发展的重大课题。

作为工业废热之一而排放的工艺设备循环冷却水在冷却过程中向其排放的环境释放出极其巨大的余热能量,如此巨量的废热排放必将使局部生态环境遭受热污染。

必须重视循环水余热的回收与利用,这是关系到节能、保护生态环境和资源综合利用,转害为利、化废为宝的大好事情。

随着我国汽车工业的快速发展,汽车零配件制造项目将越来越多,曲轴锻造生产线的中频感应加热炉采用冷却塔直接冷却,将产生大量的余热,该部分能量的回收利用非常可观。

1曲轴锻造生产线冷却水系统介绍某曲轴锻造生产线中频感应加热炉采用冷却塔直接冷却,其工艺流程详见图1所示。

1.1系统的基本构成本系统采用闭式循环冷却水系统,从锻造线出来的热水经精过滤后输送到冷却塔进行冷却后,再由循环泵输送到锻造线。

冬季系统不运行时,防冻泵及电加热器运行以避免冬季时管道冻裂。

在设计工况下,本项目循环冷却水系统将产生6740kW 的余热量。

1.2循环冷却水系统的控制说明:①循环冷却水系统由4台冷却塔组成,每台冷却塔均能单独控制。

②循环水泵一用一备,循环水泵为变频泵。

③所有的控制措施必须保证温度传感器T1的温度值不低于38℃。

④当T2≥60℃时,4台冷却塔同时运行,冷却塔进水管电动阀均开启。

⑤当53℃≤T2<60℃时,三台冷却塔运行,运行冷却塔的进水管上电动阀开启,不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑥当46℃≤T2<53℃时,两台冷却塔运行,运行冷却塔的进水管上电动阀开启,不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑦当38℃≤T2<46℃时,一台冷却塔运行,运行冷却塔的进水管上电动阀开启,不运行冷却塔进水管上的电动阀关闭。

⑧冬季,系统不运行时,当T1、T2的温度值低于2℃时,所有冷却塔的进水管上电动阀均开启,电加热器投入运行,防冻泵启动,当T1、T2的温度值高于10℃时电加热器停止加热,防冻泵停止运行。

铅冶炼厂给排水系统的设计与思考

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 铅冶炼厂给排水系统的设计与思考 作者:马晓春 祁文亮 来源:《建筑工程技术与设计》2014年第21期

【摘要】根据中国国家规范,结合冶炼工艺要求,进行给排水系统设计。设置包括生产给水系统、生活给水系统、消防给水系统、循环水系统、生产排水系统、生活排水系统、酸性排水系统及雨水排水系统等。合理化了方案,具体体现在以下几方面:1)通过保证消防水量的方式提高了消防用水的安全系数;2)合理的整合了循环水系统可以节省能耗及施工量,便于投产后的管理。3) 排水系统中,将厂区部分生产废水和过化粪池的生活水统一回收并二次利用于冲渣系统后送至污酸污水处理站进行处理,更加有效的利用了废水。

【关键词】铅冶炼 给排水 消防水池 1.设计范围 设计范围包括铅冶炼厂的生产、生活给水排水系统、循环水系统以及室内外消防设施的设计,不包括外部水源、给水处理和污水处理的设计。

按中国国家规范和国家标准进行设计,设计依据的国家标准如下:《室外给水设计规范》(GBJ13-86)(97年版);《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)(97年版);《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-95);《工业循环水冷却设计规范》(GBJ102-87);《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(97年版);《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)。

2.厂区给水系统设计 铅冶炼厂的厂区给水系统分为生产给水系统、软化水给水系统、除盐水给水系统、生活饮用水给水系统、消防给水系统和再利用水给水系统。以上给水系统均为独立给水系统,不可合并使用。其中,生产用水、生活用水及消防用水统一由调节水池及加压泵房供给。

本设计中,消防给水池和生产给水池合建,用隔墙分开,消防给水池中的水通过溢流的方式进入生产给水池,从而保证了预期的消防水量,较之传统的水池单独设置较为安全可靠。消防给水系统由调节水池及加压泵房供水,厂区设环形管网,地上式消火栓。本系统为临时高压供水系统,选用XBD8/80-200D/2’型消防泵两台,Q=288m3/h,H=80m,一用一备;并配置一台XBC8/80-W200-30x3/1型柴油泵。在全厂最高的鼓风炉及烟化炉车间▽32.00m层面上,设V=18m3的消防水箱一座。各车间按规范要求均配备磷酸铵盐干粉灭火器。

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冶金冶炼
M etallurgical smelting
熔炼溜槽铅液冷却循环水余热利用系统设计
李吉平
(西北矿冶研究院白银有色建筑设计院,甘肃 白银 730900)
摘 要:文章介绍了在某铅冶炼企业中熔炼溜槽铅液冷却循环水运行现状,结合实际运行方式,提出将冷却循环水余热用于采暖和洗浴热水的设计方案,同时对利用该方案的经济效益进行了分析。

关键词:熔炼溜槽;冷却循环水;热负荷
中图分类号:TK115 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)04-0018-2
Design of waste heat utilization system for lead liquid cooling circulating water in smelting chute
LI Ji-ping
(Baiyin Nonferrous Architectural Design Institute of Northwest Mining and Metallurgical Research Institute,Baiyin 730900,China)Abstract: This paper introduces the operation status of cooling circulating water in a lead smelting enterprise. Combining with the actual operation mode, the design scheme of using the residual heat of cooling circulating water for heating and bathing hot water is put forward, and the economic benefit of using this scheme is analyzed.
Keywords: smelting chute; cooling circulating water; heat load
当前,我国在能源利用方面仍然存在着利用率低、经济
效益差、生态环境破坏严重等方面的问题,尤其在工业领域,能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%,除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外,工业余热利用率低,能源(能量)没有得到充分综合回收利用是造成能耗高的重要原因。

因此如何高效地使用能源、回收利用各种工业余热和降低对周围生态环境的破坏成为人们关注的重要内容,也是解决我国能源问题的根本途径。

在某铅冶炼企业中,熔炼车间生产中产生的500℃溜槽铅液温度在进入下一工序时最高需要铅液温度在450℃,此部分热量通过溜槽中的循环冷却水排管换热带走,循环冷却水排管中水温由35℃升高到60℃,排管中的循环水通过循环水池上露天的风冷冷却塔降温,该部分余热直接散失,对于企业中也是资源的浪费,同时冷却塔降温时会产生水汽不断的蒸发,增加补水量。

如果将该部分余热提取出来,用在厂内冬季采暖建筑物采暖用热和职工洗浴用热中,不仅能减少能耗,还可以降低企业运行成本。

1 熔炼溜槽铅液冷却方式
在熔炼溜槽中布置循环冷却水排管,铅液温度由500℃降为450℃左右,循环冷却水吸热后由35℃提高到60℃,60℃循环水进入清循环热水软水池后采用风冷冷却塔冷却,冷却到35℃后进入清循环冷水软水池,循环于熔炼溜槽铅液冷却。

冷却方式系统图如图1所示。

2 冷却循环水余热分析
通过对现有熔炼溜槽铅液冷却方式的分析,冷却循环水余热量大,具有很好的回收利用价值,因此,本文对某铅冶
炼企业中熔炼车间铅液的冷却循环水余热利用进行分析。

图1 现有冷却循环系统流程图
2.1可利用余热条件参数及总热量
为合理规划厂内采暖系统用热和职工洗浴热水系统的用热,充分利用冷却循环水的余热量,需对可利用余热总量和办公楼采暖热负荷、职工洗浴热水系统热负荷进行初步计算,确定余热利用方案,以满足热量平衡。

冷却循环水可利用的余热量参照热力学公式可得

其中Q为热量,W;c为水的比热容,4.1868kJ/ (℃·kg);ρ为水的密度,1000kg/m³;∆t为温差,℃。

计算结果如表1:
表1 冷却循环水可利用余热计算结果
工段水量m³/h水温℃热量kW 熔炼车间溜槽铅液冷却循环水124635/6036220
2.2办公楼采暖用热负荷和职工洗浴用热计算
该厂办公楼采暖面积约6000m2,由于办公楼多次改造
收稿日期:2019-02
作者简介:李吉平,男,生于1985年,甘肃人,本科,工程师,研究方向:工业、民用建筑的采暖、通风除尘设计。

世界有色金属 2019年 2月下
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冶金冶炼
M etallurgical smelting
暂无建筑物热负荷的资料,根据公式进行估算

其中Q为建筑物采暖热负荷,W或kW;q为面积采暖热负荷指标,W/m2;A为建筑物面积,m2。

采暖热负荷估算见表2:
表2 采暖热负荷
采暖面积㎡热负荷指标W/㎡热负荷kW 600075450另外通过查找该厂相关数据,供暖期的洗浴热水供应平
均小时热负荷参照下方公式

其中,Q rp为供暖期的热水供应平均小时热负荷,kW;c为水的热容量,4.1868kJ/(℃·kg);ρ为水的密度,1000kg/m³;m——用热水单位数,人;v为每个用热水单位每天的热水用量,l/d;t r为生活热水温度,℃;t l为冷水计算温度,℃;T为每天供水小时数,h/d。

洗浴用热负荷见表3:
表3 供暖期热水供应平均小时热负荷
用水单位数(人)每个用热水单
位每天的热水
用量l/(d人)
生活热
水温度
(℃)
冷水计
算温度
(℃)
每天供水
小时数
(h/d)
供暖期的热水
供应平均小时
热负荷(kW)
3001005008218
由表1、表2、表3可知,冷却循环水所具有的热量能够满足办公楼采暖和职工洗浴用热耗热量的要求。

3 余热利用方案系统设计
熔炼溜槽铅液循环水冷却原先采用在循环冷、热水软水池中通过冷却塔和自然降温冷却。

冷却塔和自然蒸发散失的该部分余热可用于冬季采暖和全年生活洗浴用热水。

用于冬季采暖系统余热利用方式如下:用1套水-水板式换热器并入冷却循环水系统,该系统中循环热水软水池中的水(60℃)和循环冷水软水池(35℃)中的水作为一次侧,经水-水板式换热器换热后,制取50/40℃的二次侧水温,做为冬季厂区办公楼低温地板辐射采暖供回水,二次侧采暖系统补水水源为清循环冷水软水池,采用补水泵变频调速定压。

用于全年生活洗浴用热余热利用方式如下:用1套水-水板式换热器并入冷却循环水系统,该系统中循环热水软水
池中的水(60℃)和循环冷水软水池(35℃)中的水作为一次侧,二次侧为补水冷水箱内的自来水(10℃)进入水-水换热器升温到(45℃)热水,用蓄热泵将45℃热水打入蓄热水箱储存,蓄热水箱内的水可直接用在职工洗浴。

改造后冷却塔仍保留,保证系统安全、可靠,在循环冷热水池和冷却塔之间连接的进出口管道上加装常闭安全膨[1] 陆耀庆等.实用供热空调设计手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业
出版社.2008.
[2] 罗海华.空气压缩机冷却循环水余热利用系统设计[J].华电技术,2013
(6):80-81.
[3] 陈海兵.水泥厂循环冷却水余热回收的应用与探讨[J].建筑工程技术与
设计,2015(7):1853.
[4] 林新东.某厂房热水加热方案设计研究[J].山西建筑,2013(3):110-
111.
胀阀门,阀门控制方式为温度控制,如用于冬季采暖和全年生活热水的余热利用系统,在利用余热之后余热仍有剩余的情况下,清循环冷水软水池中的水温升高到40℃,安全膨胀阀门打开,冷却塔冷却系统运行,确保熔炼溜槽铅液生产系统正常运行。

如熔炼溜槽铅液生产系统停产检修,无余热可利用的情况下,采用厂区其他热源作为冬季采暖和全年生活洗浴热水供应。

熔炼溜槽铅液循环水余热利用系统流程见图2和图
3。


2 冷却循环水余热用于采暖流程图
图3 冷却循环水余热用于洗浴用热流程图
4 结语
铅冶炼企业中熔炼溜槽铅液冷却循环水余热利用系统,在保证生产工艺正常运行的同时,最大化的利用铅液余热,采用水-水换热器将余热进行回收循环使用,优化了熔炼溜槽铅液冷却循环水降温的效果。

2019年 2月下 世界有色金属19。

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