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淺談工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全與節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)策

文檔作者：李志鑫文檔來(lái)源：大慶油田化工有限公司甲醇分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月28日
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淺談工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全與節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)策
李志鑫(大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江大慶163712)
摘要：本文以天然氣化工廠為例，對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
的構(gòu)成及原理進(jìn)行了闡述，分析了系統(tǒng)在安全以及節(jié)能方面存
在的問(wèn)題，提出了相應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)策，并從優(yōu)化各參數(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)
上，提出了具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；安全；節(jié)能設(shè)計(jì)；對(duì)策
1工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)構(gòu)成及原理
工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，由單級(jí)雙吸式離心泵，冷卻塔，風(fēng)
機(jī)，旁濾系統(tǒng)，以及監(jiān)測(cè)換熱系統(tǒng)等部分構(gòu)成。通過(guò)離心泵將
涼水塔池中的水打到生產(chǎn)車間的換熱器中，從而給換熱器將
溫，然后循環(huán)回來(lái)的水在泵壓作用下流向塔頂，再通過(guò)橫流式
和逆流式冷卻塔將其降溫，如此循環(huán)往復(fù)，使水資源在不斷冷
卻過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
2工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全與節(jié)能設(shè)計(jì)思路
2．1工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全問(wèn)題及設(shè)計(jì)思路
2．1．1工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全問(wèn)題
工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)安全問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下方面：(1)
水力不平衡：水力不平衡問(wèn)題，一般由冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性
差有關(guān)，主要體現(xiàn)在流量以及壓力不穩(wěn)定兩方面，從根源上看，
在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。管路設(shè)計(jì)不合理，管徑大小不符合系統(tǒng)
需求，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備與設(shè)備之間水頭損失增加，致使水力不平衡
問(wèn)題發(fā)生”1。(2)冷卻塔冷卻效果欠佳：冷卻塔冷卻效果差，易對(duì)
系統(tǒng)的安全性造成影響，該問(wèn)題一般由冷卻塔位置不合理或進(jìn)
出水不均勻等多導(dǎo)致，冷卻塔位置不合理，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)側(cè)受遮擋，
進(jìn)出水不均勻，部分冷卻塔承受冷卻水量負(fù)荷過(guò)大，都會(huì)影響
系統(tǒng)的安全性瑚。
2．1．2工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)思路
(1)水力不平衡問(wèn)題的安全設(shè)計(jì)思路：在同一系統(tǒng)中，通常
采用同一水泵加壓，因此，各個(gè)設(shè)備最初壓力相同，可通過(guò)以下
思路，確保系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備的水壓相等：首先，調(diào)整水頭
損失，提高設(shè)備與設(shè)備之間壓力的平衡性。其次，加大各設(shè)備
的支管水頭損失，確保水壓平衡。(2)冷卻塔冷卻效果安全思
路：通過(guò)計(jì)算，將冷卻水量均勻平攤到各個(gè)冷卻塔上。優(yōu)化冷
卻塔布置。
2．2工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題及設(shè)計(jì)思路
2．2．1工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題
根據(jù)季節(jié)的不同，系統(tǒng)對(duì)循環(huán)水量以及循環(huán)水出塔溫度的
需求也不同，如不根據(jù)季節(jié)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，在冬季，系統(tǒng)對(duì)能源
的浪費(fèi)將會(huì)極大增加。另外，冷卻塔內(nèi)氣水比取值不當(dāng)，也會(huì)
對(duì)耗能問(wèn)題造成影響。
2．2．2工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)思路
(1)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，增加氣水比，提高冷卻塔冷卻能
力。(2)根據(jù)季節(jié)的不同，人為調(diào)整冷卻塔各項(xiàng)參數(shù)。(3)充分利
用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)余熱，降低能耗，提高系統(tǒng)節(jié)能水平。
3優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3．1冷卻塔
(1)根據(jù)冷卻水的溫差，對(duì)氣水比進(jìn)行優(yōu)化選擇(表1)。(2)
計(jì)算冷卻塔熱力，在假定不同氣水比的情況下，計(jì)算填料特性
數(shù)，結(jié)合空氣溫度以及濕球溫度等，得出冷卻數(shù)，繼而得到冷卻
水熱力。(3)采用以下公式，計(jì)算冷卻塔蒸發(fā)損失水量：L-CT廣
L2CT：=Gi：一Git，其中，L為冷卻塔進(jìn)出水量。G為空氣流量。C
為水的比熱。I為空氣進(jìn)出塔的焓值。(4)確定風(fēng)吹損失水率
(表2)。
表1氣水比的優(yōu)化
冷卻水溫差3 5 lO
氣水比(R) 0．3一一0．7 0．5一一0．9 0．9一一1．2
表2風(fēng)吹損失水率
塔型開放式冷卻塔風(fēng)筒式冷卻塔機(jī)械通風(fēng)冷卻塔
無(wú)除水器1．O一一1．5
有除水器0．05 0．1
3_2生產(chǎn)設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)
循環(huán)水流量?jī)?yōu)化計(jì)算方法：M=Q11／c．△T，其中M為循環(huán)水
流量，c為水的比熱容，△T為冷卻水升溫量。
3．3管路設(shè)計(jì)與設(shè)備選型
(1)管路布置：如管路采用成組的方法布置，則應(yīng)將系統(tǒng)設(shè)
計(jì)為同程系統(tǒng)。(2)管材選擇：根據(jù)化工廠以及冷卻塔需求選擇
管材，以敞開式冷卻塔為例，該類型冷卻塔對(duì)管材需求較低，無(wú)
縫鋼管及鍍鋅鋼管均可。(3)流速控制：根據(jù)管徑控制流速，管
徑在250mm以下時(shí)，流速可設(shè)置為1．5—2．0一s。
4結(jié)語(yǔ)
天然氣化工廠中，工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全與節(jié)能效
果，與化工廠經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，化工廠應(yīng)深入分析系統(tǒng)存在
的問(wèn)題，根據(jù)自身需求，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)以及設(shè)備等進(jìn)行優(yōu)化，提高
系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性及節(jié)能性。
參考文獻(xiàn)：
[1】黃春，姚莉娜，方潔，吳艷敏，崔光照．新型復(fù)合參數(shù)循環(huán)冷
卻水智能加藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)【J]．鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，
2014．04：61—65．
[2】毛旭春．中小型空調(diào)制冷循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的若干
問(wèn)題[J】．技術(shù)與市場(chǎng)，2014，08：72+75．
作者簡(jiǎn)介：李志鑫(1990一)：性別：男，籍貫：黑龍江省哈爾濱人，
學(xué)歷：本科，畢業(yè)于大連理工大學(xué)：現(xiàn)有職稱：無(wú)：研究方向：循環(huán)水
操作。
166 l化萬(wàn)，方數(shù)彳據(jù)理2017年07月

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