冷却系统个人总结

民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结

民用空调及工业用冷却循环水系统设计总结 摘要： 本文结合多年的工作经验对民用空调及工业用冷却循环水系统设计做 了一个简单的总结。

关键词：民用空调；工业；冷却循环水系统；设计 Abstract: this paper combined with years of the worked experience in the civil air conditioning and industrial use of recirculating cooling water system design made a brief summary. Keywords: civil air conditioning; Industry; Cooling water circulating system; design 1 冷却塔 冷却塔是利用水和空气的接触， 通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产 生的废热的一种设备。其工作的基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽 动后， 自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空 气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面 由于空气与水的直接传热， 另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在 压力的作用下产生蒸发现象， 将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目 的。

2 冷却塔分类与工作原理 2.1 冷却塔的分类 一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。

二、 按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、 干式冷却塔、 干湿式冷却塔。

三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、 混流式冷却塔。

四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。

五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静 音型冷却塔。

六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。

2.2 工作原理——以圆形逆流式冷却塔的工作过程为例 热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环 水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面； 干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内， 热水流经填料表面 时形成水膜和空气进行热交换， 高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底 盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的 空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时， 在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水 分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出，蒸 发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能 不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进 行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接 触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸 发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。

由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。

2.3 冷却塔选型 在冷却塔的选型上需要对所有因素进行全面的考虑， 主要是注意以下几个方 面的问题：拟选冷却塔钓填料体积、高度、宽度、径深；填料的形式、片距、填 料比面积；按国家标准 GB/T7190-1-2008.附录 A：热力性能试验方法中的计算公 式可计算，其冷却水量；冷却塔进出水管直

2103 设备冷却系统(供气)排故总结

设备冷却系统（供气） 设备冷却系统（供气）排故总结——北京技术组 孟庆彬 2005/12/8一、 故障现象 2005 年 7 月 1 日，B2970 飞机因故障返航，机组反映：空中， 设备冷却供气风扇 OFF 灯亮；EFIS 显示 WXR DISPLAY 且 EFIS 黑屏。

飞机返航进近阶段设备冷却供气风扇 OFF 灯熄灭，EFIS 显示恢复正 常。

飞机落地后，设备冷却供气风扇 OFF 灯处于熄灭状态，EFIS 显 示正常。人工在（设备冷却供气风扇的）正常位和备用位之间转换 时（双向） ，OFF 灯闪亮多次随后稳定亮数秒钟然后熄灭（偶尔亮的 时间会很长） ，同时会触发主警告灯亮。

二、 排故过程 先 后 更 换 了 供 气 风 扇 、 风 扇 滤 网 、 低 流 量 传 感 器 、 EFIS INDICATION CONTROL RELAY （R401） ALTERNATE SUPPLY FAN CONTROL 和 RELAY（R373） ，故障依旧。期间，甚至地面再现了一次空中出现过 的故障状态（EFIS 黑屏） 。

进一步检查发现正常风扇滤网与风扇之间的胶皮管靠滤网一侧 紧固处部分脱开了并且左/右 EADI 和 EHSI 后面的进气/出气孔时发 现灰尘较多并有堵塞现象。重新紧固胶皮管，疏通并用吸尘器清除 EADI/EHSI 后面进气/出气孔处的灰尘后故障现象消失。人工在（设 备冷却供气风扇的）正常位和备用位之间转换时（双向） ，OFF 灯不 再闪亮。

三、 系统故障分析 设备冷却供气系统结构简单（详见附件一、二和三） 。排故时， 首先要明确排故方向：电路或气路。电路故障的特点是：通常 OFF 灯常亮的情况较多（有时会出现 空中亮/地面不亮的情况） ，排查故障点相对较容易。故障较集中的 出 现 在 三 个 部 件 上 ： 正 常 / 备 用 风 扇 、 低 流 量 传 感 器 和 EFIS INDICATION CONTROL RELAY （R401） 对于 NORMAL SUPPLY FAN CONTROL 。

RELAY（R347）和 ALTERNATE SUPPLY FAN CONTROL RELAY（R373）两 个继电器而言，由于它们有各自的针对性，较好判断（注：本次排 故中更换 ALTERNATE SUPPLY FAN CONTROL RELAY（R373）是个失误， 属于无效行为） 。

气路故障的特点是：通常 OFF 灯闪亮的情况较多（尤其是在正 常位和备用位间转换时） 。首先，应该明确无论是供气系统内有堵塞 无论是供气系统内有堵塞 情况还是有漏气情况， 情况还是有漏气情况，都会引起供气系统气路中通过低流量传感器 的气流流量的减小。

的气流流量的减小 （通过低流量传感器的空气流量与风扇进气量和 空气流速<单位时间通过低流量传感器的空气量>成正比；在风扇进 气量一定的情况下， 堵塞会使气流速度<单位时间通过低流量传感器 的空气量>降低从而流量减小； 漏气会使从风扇进入的空气量损失从 而使流量减少） 。

堵塞和漏气都是逐渐形成的。在堵塞或漏气的初期是不会引起 OFF 灯常亮的， 只有在正常和备用风扇转换工作瞬间 （一个风扇停止 工作， 另一个风扇开始工作） 系统中空气进气量较小时才会触发 OFF 灯闪亮（然后熄灭） 。

仔细研究附件四，可以发现堵塞情况大多会出现在以下地方： 单向活门、EADI/EHSI 后面的进/出气孔和 IRU 供气通风孔。本次故 障就是由于 EADI/EHSI 后面的进/出气孔堵塞引起的。

至于漏气情况，应该出现在风扇滤网与风扇之间和风扇与单向 活门之间的胶皮管紧固处。

四、 排故总结 综合上述的设备冷却系统（供气）故障分析，对于今后出现的 B737CL 飞机该系统故障，我们可以根据 OFF 灯闪亮或常亮情况，快速从气路或电路入手排除故障。

合成循环水系统运行总结

合成循环水系统运行总结摘 要 本文简要介绍了公司合成冷却循环水系统的运行状况和存在问题，继而有针对性地从 设备、药剂、管理等方面进行优化处理，使水质明显改善。关键词 合成循环冷却水系统 运行状况 处理措施0前言江苏华昌化工股份有限公司是一家以基础化工为主，精细化工、生物化工并举的现代化企业， 公司于 2004 年开始搬迁、扩建，现已形成年产 50 万吨氨醇、40 万吨尿素的生产能力。公司配套的 合成循环水系统主要向压缩、合成、尿素、精甲醇四大车间的设备提供合格的循环冷却水，有两套 2000m2 双曲线自然通风冷却塔，属于敞开式循环冷却水系统。为降低消耗，提高经济效益，合成循 环冷却水系统必须实现优化运行，即通过规范操作，提高运行人员的技术水平，合理利用和改造现 有的水处理设施，使系统处理效率最高，同时，腐蚀率达到国家标准（碳钢≤0.125mm/a） ，浊度达 到Ⅱ级水要求（≤20mg/l） 。通过 6 年的不断努力、摸索，整套合成循环水系统处于良好的运行状 态，现将我们对循环水的一些看法及做法介绍给大家，一起交流探讨。1工艺流程及主要设备参数1.1 系统工艺流程 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统 中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触；敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气 直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水池冷却和冷却塔冷却等。我公司 采用的是冷却塔冷却（淋水面积 2000m2） ，其工艺流程如（图一）所示：补充水杀菌灭藻剂排污尿素有压回水阻垢剂 缓蚀剂合成有压回水 自然通风冷却塔 无压回水 热水池 热水泵冷水池冷水泵去后工段排放过滤器旁滤水泵图一 合成循环水工艺流程 1.2 循环水系统参数 项目 数据循环水量 保有水量 蒸发水量 补充水量 排污水量 温差（最高） 浓缩倍数 旁滤水量 系统材质 1.3 循环水水质指标 项目 pH 浊度 电导率 钙离子 氯离子 总碱度 总 总 1.4 序号 1 2 3 4 5 6 磷 铁 名称 卧式冷水离心泵 卧式冷水离心泵 卧式热水离心泵 立式管道泵 全自动无阀过滤器 全自动无阀过滤器m /h m /h m /h m /h m /h ℃3 3 3 3326000 18000 250 350～400 100～150 8 2.0～3.5 2% 碳钢 指标 7.0～9.0NTU Us/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 型号 800S-32A 600S-75A 350S-26A ISG250-32 SQ-Ⅰ-100 SQ-300 技术参数 Q = 5000m /h H = 32m Q = 2693m /h H = 60m Q = 1116m /h H = 21.5m Q = 660m /h H = 18m Q = 100m /h 滤后浊度≤10NTU Q = 300m /h 滤后浊度≤10NTU3 3 3 3 3 3≤20 ≤2500 ≤350 ≤300 ≤350 4～7 ≤1.0 数量 （台） 6 3 3 3 3 2 备注 合成用 尿素用 输送无压水 旁滤用 旁流处理 旁流处理主要设备及型号2循环水运行现状及存在的问题2.1 循环水运行状况 循环冷却水是工业用水中的用水大项， 占企业用水总量的 50%～90%。

循环冷却水由泵送往冷却 系统中各用户，经换热后温度升高，被送往冷却塔进行冷却。在冷却塔中热水从塔顶向下喷淋成水 滴或水膜状，空气则逆向或水平交流流动，在气水接触过程中，进行热交换。水温降至符合冷却水 要求时，继续循环使用。

空气由塔顶溢出时带走水蒸气， 使循环水中离子含量增加， 因此必须补充新鲜水， 排出浓缩水， 以维持含盐量在一定浓度，从而保证整个系统正常运行。补充水的量应弥补系统蒸发、风吹（包括飞溅和雾沫夹带）及排污损失的水量。循环水与补充水中含盐量之比，即为该循环水系统的浓缩倍 数。在一定的循环冷却水系统中，只要改变补充水的含盐量，就可以改变循环水系统的浓缩倍数， 而提高浓缩倍数是保证整个循环冷却水系统经济运行的关键。

2+ 冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子（如 Ca 、 2Cl 、SO4 等）和有机物质的浓缩，溶解固体和悬浮物相应增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶 性气体以及换热器物料泄漏等，均可进入循环冷却水，影响水质（参见表一），使循环水系统中的 设备和管道腐蚀、结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少，甚至使设备管道腐蚀穿孔。

表一 2008 年 2 月因合成烃化水冷器泄漏循环水分析数据表 日期 项目 浊度 总铁 总磷 18 69.3 0.68 6.51 19 94.1 0.73 9.47 20 73.6 1.02 6.73 21 46 1.06 5.62 22 41.6 1.08 2.92 23 31.5 1.17 5.86 24 43.2 1.13 6.452.2 循环水系统存在的问题 循环水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相关联的，污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀，而 腐蚀产品又形成污垢，从而影响系统的良好运行。

2.2.1 水垢附着 在循环冷却水系统中，碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态，或经过 传热表面水温升高时，会分解生成碳酸盐沉积在传热表面，形成致密的微溶性盐类水垢，其导热性 能很差（≤1.16W/(m.K)，钢材一般为 45W/(m.K)） 。因此，水垢附着，轻则降低换热器传热效率， 严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔效率下降，生产能耗增加，产量下降，加快 局部腐蚀，甚至造成非正常停产。

2.2.2 设备管道腐蚀 循环冷却水系统中，大量设备是由金属制造，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔。这是由 2多种因素造成的，主要有：冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀；有害离子（ Cl 和 SO4 ）引起的腐 蚀；微生物（厌氧菌、铁细菌）引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔，会形成渗漏，或工艺介质泄露 入冷却水中，损失物料，污染水体，而合成循环水系统氨污染引起的硝化菌群危害是最主要的。当 有氨氮物质泄漏后，由于 NH4+的存在，还会发生硝化反应和反硝化反应。硝化细菌是自养型好氧 微生物，由亚硝酸菌和硝酸菌组成，亚硝酸菌将水中的 NH3-N 转化为 NO2-，而硝酸菌将 NO2-转化 为 NO3-。将 1mg 的 NH3-N 转化为 NO3-需 4.57mg 氧，同时消耗约 7.14mg 重碳酸盐碱度(以 CaCO3 计)。因此，硝化反应会使水中碱度迅速降低，当碱度不足时，导致 pH 下降，会腐蚀管道、设备及 冷却塔混凝土结构。循环水由于温度适宜、阳光充足又存在氧饱和的水流和部分缺氧区，而且浓缩 积聚了微生物生长所需的矿物质和有机质，氨的进入又为微生物的生长提供了氨态氮营养源，使得 硝化菌、亚硝化菌等迅速繁殖，从而带来一系列的危害。浊度升高，粘泥量增加，堵塞喷头和填料， 影响冷却效果，并且粘泥在管线、换热器内存积，粘泥下会发生设备局部腐蚀，造成经济损失，影 响安全生产。

2.2.3 微生物的滋生与粘泥 在循环水中，由于养分的浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。

细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起，形成沉积物附着在传热表面， 即生物粘泥或软垢。

我公司起初使用的是中磷缓蚀阻垢剂， 给菌藻粘泥的滋生提供了大量的营养源， 造成菌藻粘泥大量繁殖。这些微生物的大量滋生，将给系统带来严重危害，一方面这些物质沉积在 系统换热设备及管道的表面，影响换热效率；另一方面也容易发生微生物腐蚀，被覆盖的金属表面 为贫氧的阳极区，周围金属表面成为富氧的阴极区，这种局部氧浓差作用使覆盖物下形成孔蚀或坑 蚀；另外，菌藻粘泥附着于设备表面后影响了缓蚀阻垢剂顺利到达设备表面形成保护膜。大量的菌藻滋生会加大大增加杀菌灭藻剂的使用量，增加水处理费用。

综上所述，冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和微生物滋生问题。解决好这些问 题才能稳定生产、节约资源与能源，从而减少环境污染，提高经济效益。3 循环水处理措施3.1 进行水处理设施改造 3.1.1 更换部分冷却塔填料及喷头 为增强冷却效果，公司于 2008 年开始利用全厂检修机会，将 1#、2#双曲线自然通风冷却塔内 部分破损、变形的填料（PVC 折板波纹型）进行更换，对塔内喷头逐步进行检查，更换堵塞喷头， 同时将塔内配水渠的喷淋管进行改造，减少水流阻力，避免末端死角。

3.1.2 对系统粘泥进行清理 因循环水系统长周期运行， 冷却塔池底积累了大量的淤泥， 给微生物的滋生提供了有利的空间， 我们利用生产轻负荷运行时机，单塔停车，对池底淤泥进行彻底清理，有效控制了微生物的生长。

3.1.3 加强旁滤处理效果 3 旁滤是净化系统水质的关键设备。2008 年末，我们新增了 2 台 300m /h 的全自动无阀过滤器， 同时将原先的旁滤系统排水渠加宽了一倍，解决了加大旁滤量排水益流的问题，保证了系统旁滤长 周期正常、稳定运行。

3.1.4 从源头消除管道堵塞 为阻挡冷却塔内件老化了的填料进行系统，堵塞水冷器列管，在冷却塔出水暗渠端口安装了钢 制筛网，定期进行清理，彻底解决了填料碎片进入系统堵塞换热器管道的问题。

3.2 系统清洗预膜 针对合成循环水系统垢下腐蚀及粘泥生长过快的情况，在一、二期合成循环水合用之前，2006 年 11 月对两套系统一起进行了不停车化学清洗，之后大量排污置换。清洗后变换卧式水冷器进水 端花板上锈瘤及管道上粘附的生物粘泥全部剥落，露出金属色，表明系统设备管线已较干净，再进 行 36h 预膜，用旁路试验管挂片监测，挂片上有明显的五彩光晕，表明管线、设备内表面覆盖有一 层完整、致密的金属保护膜。

3.3 选择优质水质稳定剂，及时调整杀菌剂配方 2008 年 4 月， 合成循环水系统试用目前国内工艺较成熟的低磷复合配方， 生物粘泥得到了有效 控制，系统冷却设备腐蚀、结垢现象得到明显改善。同时为防止某一种杀菌剂的长期使用，使水体 中细菌、生物粘泥的抗药性相对增强导致水中异养菌呈上升趋势，自 2008 年至今，根据现场水质 变化情况，及时调整杀菌剂配方，氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂，非氧化溴类杀菌剂等交替使用 3 4 达到了很好的杀菌效果，异养菌数量为 10 ～10 CFU/ml。

3.4 消除泄漏,断绝污染 工艺介质泄漏是系统产生细菌的主要原因。合成、尿素、压缩、精甲醇的工艺介质（NH3、H2S、 CO2、H2）及油污进入循环冷却水，为细菌生长提供了丰富的营养，使水体内产生大量的生物粘泥， 造成水质恶化。

为防止工艺介质的泄漏或及时找出泄漏点， 我们定时对循环冷却水 PH、 总碱度、 3-N NH 等含量进行分析，及时了解各换热器是否有工艺泄漏，一旦发现有泄漏发生，立即通知各车间查找 泄漏点，及时堵漏，保证工艺介质不进入循环冷却水。

3.4 加强管理 “三分药剂，七分管理”，为规范员工操作，2006 年开始订立了《循环水岗位操作规程》 ，进 行了定岗、定点、定时、定量的合理化管理，提高分析人员本身素质，保证了分析结果具有及时性、 准确性，更好地指导操作人员日常操作，同时加强了水质分析人员的力量，提高了分析频率，每天 进行全分析三次，质检科每周对部分指标进行抽样分析。同时厂家设立了专门人员负责循环水的现场技术指导工作，负责检查、监督加药质量、数量以及分析数据，并根据分析结果及时调整加药量， 使各工艺指标控制在公司控指标内，达到保证循环水水质平稳运行的目的。4结论自 2005 年 5 月运行至今，经过一系列整改，合成循环冷却水水质有了明显改善（参见表２） ，项目日期 2007 年 8 月平均值 2008 年 8 月平均值 2009 年 8 月平均值 2010 年 8 月平均值pH浊度 (NTU) 12.9 12.9 12.3 11电导率 (Us/cm) 1215 1449 1703 2239钙硬度 (mg/L) 276.38 300.2 349.35 329.58总铁 (mg/L) 0.34 0.65 0.25 0.28总碱度 (mg/L) 203.06 84.97 154.79 95.44氯离子 (mg/L) 134.46 160.9 234.26 256.25总磷 (mg/L) 6.60 3.46 4.65 4.69氨氮 （mg/l）浓缩 倍数 2.318.14 7.64 7.99 7.8313.5 5.3 4.802.6 3.07 2.87表二 2007～2010 同期水质分析数据比较 目前系统运行稳定，浊度、总铁、pH、腐蚀率、污垢热阻、异氧菌总数等主要指标均控制较好，浓 缩倍数控制在 2～4，大大降低了设备、管道的腐蚀率，提高了生产的运行周期和能力，且排污量和 药剂成本基本实现最优化，达到了节能减排的目的。

冷却系统个人总结

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