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循環冷卻水處理概況
發布時間：2018-01-04瀏覽次數：1016返回列表
1、直流系統
早期工廠的冷卻水系統采取直流系統。
冷卻水從水源流經熱交換器后又回流到水源處。
優點是
快速有效：水源處的水溫較低；
靈活性：可在小的傳熱面條件下冷卻。表現為腐蝕、污垢和微生物繁殖，但相對較小；
系統內由水引起的問題主要取決于原水的性質。由于水在系統內沒有濃縮，一般不會發生明顯的物理和化學變化，
冷卻水系統內水的流量和溫度的變化、加上水的性質各不相同（河水、湖水常含有大量懸浮物和沉積物，且隨季節變化；水中常含鐵和結垢的鹽類），使得系統的管理工作加復雜。
圖3-1 直流冷卻水系統 圖3-2 封閉式循環冷卻水系統
2、密閉式循環冷卻水系統
1) 定義
水密閉循環，并交替冷卻和加熱，而不與空氣接觸。
在密閉系統中，冷卻水攜帶的熱量通常通過水-水換熱器傳給敞開式循環水系統中的循環水，熱量再從水中散發到大氣中去。
2) 組成
完全密閉的循環水系統；用于對水冷卻或去除水中的熱量的冷卻器或熱交換器。
3) 密閉系統在工業上的應用
（1）冷卻氣體管路的氣體來冷卻燃汽輪機或變壓器冷卻用的油冷卻器；
（2）柴油發動機和氣體發動機；
（3）制冷機；
（4）以控制可靠的工藝過程的溫度為目的：
原子反應堆的輔助冷卻器；煉鐵高爐的爐體、風口等的冷卻等。
4) 密閉系統的優點
（1）水溫易控制；
（2）水質問題的控制簡單化：補充水量少；
（3）補充水僅用于補償水泵填料的泄露水量或因檢修而排放的水量；
（4）水的蒸發很少；
（5）結垢程度較輕：一般用軟化水或去離子水。
（6）腐蝕問題不嚴重：氧不是處于飽和狀態。
3、敞開式循環冷卻水系統
1) 定義
冷卻水通過熱交換器后，水溫提高成為熱水，熱水經冷卻塔曝氣與空氣接觸，由于水的蒸發散熱和接觸散熱使水溫降低，冷卻后的水再循環利用。又稱為冷卻塔系統。
圖3-3敞開式循環冷卻水系統
1-補充水（M）；2-冷卻塔；3-冷水池；4-循環水泵；
5-滲漏水（F）；6-冷卻水；7-冷卻用換熱器；8-熱水（R）；
9-排污水（B）；10-蒸發損失（E）；11-風吹損失（D）；12-空氣
2) 水冷卻原理
通過水與空氣接觸，由以下三個過程共同作用的結果。
（1）水的蒸發散熱
a. 水在冷卻設備中形成大小水滴或薄水膜，擴大其與空氣的接觸面積和延長接觸時間，加強水的蒸發，使水汽從水中帶走汽化所需的熱量，從而使水冷卻。
b. 為了加快蒸發散熱：
一方面應增加熱水與濕空氣之間的接觸面積，以提供水分字逸出的機會；另一方面提高水氣界面上的空氣流動速度，以保持蒸發的推動力不變。
（2）水的接觸傳熱
借傳導和對流傳熱，稱為接觸傳熱。
水面與較低溫度的空氣接觸，由于溫差使熱水中的熱量傳到空氣中去，水溫得到降低。溫差愈大，傳熱效果愈好。
（3）水的輻射傳熱
不需要傳熱介質的作用，而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現象。
輻射傳熱只是在大面積的冷卻池內才起作用。在其它類型的冷卻設備中，輻射傳熱可以忽略不計。
3) 冷卻設備的種類與結構
在循環冷卻水系統中，用來降低水溫的構筑物或設備成為冷卻構筑物或冷卻設備。按其熱水與空氣接觸方式的不同，可分為：
（1）水面冷卻構筑物
工業上種循環冷卻方法，又稱涼水池。
過程：需要冷卻的水流入池內，通過自然蒸發、輻射和對流傳熱逐漸將水冷卻到適當再用的溫度。
靠蒸發散熱約占總散熱量的55%，因而比冷卻塔要小些（蒸發散熱占80%）。
冷卻過程緩慢，效率低，溫差小。且需要很大的貯水池。
（2）噴水池
池內裝有水管、噴嘴或電動噴水組件，由噴嘴把水噴到大氣中，從而增加了蒸發量，即使在較小的水池也能加速冷卻。
設在建筑場地開闊處的水池的冷卻效果要好些。
水的消耗大，約為循環水量的1.0-5.0%。
易帶入周圍的雜質。
（3）冷卻塔
是一個塔型建筑，水氣熱交換在塔內進行，可以人工控制空氣流量來加強空氣與水的對流作用來提高冷卻效果。
占地面積小、冷卻效果好。
包括自然通風式和機械通風式。
冷卻塔包括通風筒、配水系統、淋水裝置、通風設備、收水器、集水池等部分。
圖3-4自然通風冷卻塔 圖3-5 機械通風冷卻塔
1-配水系統；2-填料；3-百葉窗； 1-配水系統；2-填料；3-百葉窗；
4-集水池；5-空氣分配區；6-風筒； 4-集水池；5-空氣分配區；6-風機；
7-熱空氣和水蒸汽；8-冷水 7-風筒；8-熱空氣和水蒸汽；9-冷水
