关键词: 系统
辅助冷却水系统(精选九篇)
辅助冷却水系统 篇1
在城轨车辆中, 辅助电源柜起着非常重要的作用, 而决定电源柜能否顺利运行的是双叶轮节能冷却装置。如果冷却装置出现缺陷, 则极易出现以下情况:一是冷却装置气动性能不够, 无法满足冷却辅助电源柜系统的要求;二是噪声偏高, 影响城市的居民生活;三是功率消耗增加, 超过电机负荷, 严重时, 电机被烧坏, 辅助电源柜系统温度升高, 影响城轨车辆的运行。
在冷却装置系统中, 叶轮是一个极其重要的组成部件, 影响流量及压力的大小。冷却装置启动, 叶轮高速旋转, 气体被加压做功, 产生大量的噪声, 影响到城市居民的生活。叶轮结构的优化直接影响到风机的气动性能, 为此, 决定在不改变风机整体外形尺寸的情况下, 通过改进叶轮、进风口及防尘罩的结构来有效提高冷却装置的气动性能, 降低冷却装置的噪声。
1 改进前的城轨辅助电源柜系统双叶轮节能冷却装置
1.1 冷却装置结构组成
冷却装置主要由防尘罩、进风口、叶轮、蜗壳、电机、安装座等组成, 防尘罩的作用是过滤气体;叶轮的作用是气体加速;蜗壳的作用是气体导向;电机的作用是加速叶轮旋转;安装座的作用是固定电机、蜗壳。冷却装置结构组成如图1所示。
1.左防尘罩2.左进风口3.左蜗壳4.左叶轮5.电机6.安装座7.右蜗壳8.右叶轮9.右进风口10.右防尘罩
1.2 冷却装置的工作原理
该冷却装置安装在城轨车辆辅助电源柜内, 空气经前进风道, 通过防尘罩的过滤作用, 从冷却装置的进风口吸入, 经叶轮做功加压后, 通过蜗壳的出风口进入电源柜内为设备起到降温冷却的作用。
冷却装置气体流量的大小主要由电动机驱动叶轮的旋转给气体加压做功形成, 而叶轮的结构、叶轮有效直径、宽度、叶片出口角起到压力及流量大小的关键性作用。
1.3 冷却装置的性能试验报告
1.4性能曲线
第2点为冷却装置的工况点:静压208.12 Pa, 流量0.17 m3/s (10.2 m3/min) , 输入功率0.57 k W, 噪声76.4 d B, 如图2。
2结构改进
冷却装置的性能与叶轮的结构及大小、进风口的结构及进风面积、防尘网的结构及进风口的面积息息相关。如图3所示。
1.左防尘罩2.左进风口3.左蜗壳4.左叶轮5.电机6.安装座7.右蜗壳8.右叶轮9.右进风口10.右防尘罩
2.1 改变叶轮的结构
在不影响风机整体安装的情况下, 通过改变叶轮的结构可达到提高冷却装置性能、降低噪声及降低能耗的目的。为此, 将叶轮由原来的压型结构改为铆接结构。减小了叶轮叶片进口直径, 即相应增加叶片的长度。为适当降低风量、风压, 减小了叶轮的有效直径, 并将叶片数减去一半。
2.2 改变进风口及防尘网的结构
进风口采用了锥形压型结构, 便于成形, 节省制作费用。增加了防尘网的进风面积, 即相应增加了气体的流入量。
2.3 冷却装置改进后的性能试验报告
2.4性能曲线
第2点为冷却装置的工况点:静压199 Pa, 流量0.166 4 m3/s (9.7 m3/min) , 输入功率0.41 k W, 噪声76.4 d B, 如图4。
3 改进后的效果
将改进后的冷却装置与改进前的冷却装置进行对比, 在性能工况点静压及流量相当的情况下, 叶轮结构由压型结构更改为铆接结构, 节省了制造费用;叶轮直径由ф160.5改为ф152, 叶片数由原来的36片改为18片, 节省材料费用;功率由原来的0.57 k W降低到0.41 k W, 按照1 000台冷却装置, 工业用电按照0.8元/ (k W·h) 来计算, 则每年费用能节省2 150万元;噪声也由原来的76.4 d B降低到70.3 d B。由于该冷却装置是安装在城轨车辆的底部, 城轨车辆是运行在城市间的, 低噪声正好满足现代人的生活。
4 结语
实践证明, 通过对以上部件的可行性改进, 从整体上提高了其技术性能, 使其能更加适宜目前的工作环境, 既降低了设备的维护成本及维修人员的劳动强度, 又提高了设备的使用率, 取得了良好的社会技术经济效益。
参考文献
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定子冷却水系统操作及优化建议 篇2
通过对“神华集团花园电厂1号机组9月10日发电机定子接地保护动作非停事件分析报告”的学习并结合我厂定冷水加药系统及操作特提出以下几点整改建议:
1、提高对参数变化异常的敏感度及重视程度。
通报中该电厂定冷水导电度异常,其实前一天已经发生过,并且运行人员将电导率异常事件记录在了值长日志内,但未引起各专业重视。暴露出运行人员及专业管理人员对参数变化异常缺乏敏感度和重视程度。
具体整改措施:针对类似于定冷水导电度、PH值、定冷水水箱水位等这种重要参数的异常变化一定要加强重视程度,发现异常及时汇报专业,并加强分析,专业管理人员一定要切实起到技术指导及监督作业。
2、加强相关设备系统的学习和培训力度,完善运行规程及操作票。
通报中该电厂定冷水加药系统属于新系统,运行规程中无定冷水加碱装置规定,装置投入运行后相关设备技术资料没有及时发放到各运行值,同时运行技术培训不到位,导致在离子交换器退出后未及时将加药系统停运,致使碱液进入离子交换器至定子水箱回水管间,由于离子交换器停运后该管段为死水,导致该管段碱浓度大。
我厂在机组停运期间也出现过定冷水系统停运后未停加药系统的事件,此次事件如果不能引起足够重视并进行有效整改,类似的非停事故极有可能在我们这发生。具体整改措施:在新的规程修编中增加定冷水加药系统的投运前检查、投运(停运)详细操作步骤、运行中参数控制范围等内容。建立和完善定冷水换水操作票、离子交换器投停操作票(加药系统包括在内)。
3、就地巡检项目中增加离子交换器投运情况及加药泵运行情况的巡检项目,力争及时发现异常,并第一时间处理。
4、远方DCS画面中增加离子交换器流量显示、加药泵运行(停运)信号,便于运行人员监视。
5、更新现有的2011版《内冷水加药控制管理规定》及2013版《发电机内冷水PH值控制措施》,给运行人员操作提供可靠依据及技术指导。
6、规程中规定“定冷水导电度控制在“0.5~1.5μS/cm”,≥1.5μS/cm报警,应切除离子交换器并联系化学置换离子交换器内树脂。”我厂DCS内定冷水导电度超过2.0μS/cm才发报警,建议立即进行整改。
集控运行五值
论空调冷却水系统的设计 篇3
【关键词】 空调冷却水系统设计
引言
空调系统管路错综复杂,循环冷却水管理系统以整体的形式安装在一个经防腐处理的金属机箱内,直接固定于系统的机房就进测量、便于观察的墙壁上,水路,电路经过防水接头连接分别进入干箱和湿箱。因为水体具有很大的比热物理特性,是良好的冷媒,因此,空调的循环冷却水系统多是利用自来水作为冷却的载体,迅速带走制冷机组压缩机转移的热量。本文着重探讨一下空调冷却水系统的设计问题。
1.空调冷却水系统的设计原则
1.1灵活性
冷却系统设计应具有的特点是减少或避免与安装新设备有关的系统停运。这些特点应适用于集中站房内的冷却系统和建筑物内的冷水管路构架,其中一些特点包括为以后的设备,如水冷式机架、集中式空调器、计算机房空调器与集中站房设备等安装时需预留管道阀门和管盖。集中站房应考虑在负荷增加时能添加冷水机组、水泵与冷却塔。全面的灵活性时常会受到集中站房内管道分布系统的限制。当数据中心在线后,从避免运行中断和实施费用的角度看,一般禁止用改变管道尺寸的方法去求得容量增加。
1.2可扩展性
冷却系统需要有扩展能力,以适应负荷增加。建筑物内的管路系统设计,应能支持建筑物内的冷负荷密度。还需考虑水泵的能耗、系统的灵活性和冷水储存,以确定总投资。机房应有足够的空间供未来的冷水机组、水泵和冷却塔之用。机房内冷水和冷却水系统的分、集水器的大小,从运行的第一天起到容量增加,以及达到未来的规划容量,应都能很好地适应其变化。
1.3便捷性
冷却水系统设计应安装方便,位置可见、易近。设计者应提供维护与操作阀门、控制装置、传感器和大型设备所需的通道。在集中机房内,可设置升降机、吊车、起重机等,用于搬动重的设备和部件。冷水管与冷却水管的走向应避免与冷却系统的设备搬动发生冲突;像水泵、冷水机这类机械设备的布置,应方便彻底更换;切断阀门的位置也必须能在更换时不便服务中断。因此,它们的布置与整个管路系统的集成是非常重要的。
2. .空调冷却水系统的设计
2.1水冷却
水冷却的方法采用一套复杂的外置冷却系统,通过机架内一个闭合回路水冷系统对电子元件进行冷却,供水和排水管道布满整个数据中心。这种紧凑型的系统能够减少空气流过的路径,从而减少了风扇的能耗。这种紧凑型散热方法最大程度上降低甚至是完全消除了冷热空气的混合,解决当前数据中心大幅增长的能耗成本的问题。
2.2安装传感器
在回水母管循环水泵的前方,设置一个引流口,通过一个针形调节阀引出一个很小的水样,滤除较大的颗粒胶体或杂质进入测量装置,有效延长传感器的维护周期,流经电导池测量装置之后另一端与大气开放进入积水槽,这个测量旁流流量仅有100-300mL/min,这个水量与冷却塔蒸发和风吹损失水量相比显得微不足道。冷却水管理系统的整体机箱尽可能与取样点的距离就近安装,水样进入流通测量装置后,可以再通过流通装置上的两调节阀进行微调,使出水到集水槽末端口的流量控制在200-400mL/min之间,又因为流通装置的出水口与大气相通,传感器不承受压力会使得传感器的运行更加平稳、使用寿命明显延长很久。因为循环水水质的老化是一个缓慢的进程,不存在测量数据滞后的问题,测量装置和仪表直接安装在一个壁挂的箱体内,由于就近测量减少了很多干扰的可能,检查维护显然十分方便。加强循环冷却水的运行管理是空调实现节能减排,延长设备使用寿命的重要环节,而通过电导率的变化控制循环冷却水浓缩倍数,实现有科学依据的排污、换水又是节省水力资源的优先手段,可以有效的避免过量的排污造成水源的浪费,加大废水处理的投入,减少药剂的浪费,实现高效、低耗、节能运行。
2.3设置排污管
排污管采用插入母管的形式安装,已获得最大的固定强度,靠近母管的附近设置一个高压截止阀,供检修时关闭水源。排污管路一般在工程施工的过程已经预留,电导率浓缩倍数超标排污是由循环冷却水管理系统来自动驱动完成的,当达到预先设置的浓缩倍数的上限时系统自动启动排污。在遭遇低气压引起的循环水温度很难降下来的工况下,循环冷却水管理系统的温度传感器检测到持续超温之后自动启动超温紧急换水程序,这项功能系统内部自动组态指向排污,启动同一个电磁阀实现紧急排污。由于静态水压取决于建筑物的高度,循环水的压力可能会很高,必须选择先导型电磁阀,并充分的考虑电磁阀的耐受压力等级。如果空调具有利用谷电制冰水功能,当出现持续超温状况时,还能自动启动冰水热交换功能的循环,以最快的速度平抑热负荷过载。
2.4测量取样管
取样管采用1/2无缝钢管焊接,母管里面的开口迎向水流,避免沿管壁形成的杂质进入取样管线,增加内部过滤器的负荷。针形阀上方一定要设置截止阀以便于维修。
2.5信号传输设计
循环冷却水系统具有流量统计功能,在排污口和补水口安装两台电磁流量变送器,将信号传递给管理系统,可以获得整整一个运行季节的排污量统计,补水量统计,蒸发损失量统计,能够提供一个运行季节的经济数据的分析数据,对于提升运行经济性管理至关重要。为补充缓释阻垢药剂的补充与投加提供了数据支持,管理系统的内部可以自动依据每吨水量需要补充的药剂数量,或者通过药剂的浓度比例自动算的补充药剂数量,换算成计量泵的动作时间或脉冲数量,这一功能完全实现了药剂投加的量化管理,及节省药剂成本,又能有效的避免药剂的不足引发的运行隐形事故,有效地延长设备的使用年限。系统在设计安装排污或补水流量计时充分的考虑到系统的压力不确定性,安装距离的不确定性,而选择电磁流量计做配套,使用远传信号做信息传输。
2.6整体化机箱
循环冷却水管理系统采用集成的模式,将电化学专业测量、人机界面、热工测量,组态控制、专业软件,通信软件,取样流通等技术全部整合成为一个整体的弱电系统,形成一个系统化的整机,系统具有很好的兼容性和稳定性,客户能够通过一站式采购得到成套管理系统,并且有制造商提供技术支持和商业培训,在产品升级换代时可以得到相应的升级。循环冷却水管理系统分为干箱和湿箱两个部分,干箱内部是电子系统,湿箱内部是取样流通、过滤装置。所有的测量都在湿箱完成,仅需将水样的管路进行连接就可以了;干箱内部集合了全部测量和控制系统。
结束语
综上所述,冷却水的设计仅是空调系统设计的一部分,采用综合控制系统,可以使工程施工更加轻松,循环水系统得到更多的保护和监控,确保空调系统的正常运行。
参考文献:
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空调冷却水系统变流量分析 篇4
当前, 中央空调系统在商场、办公楼宇应用普遍。一般而言, 中央空调系统主要由4部分组成, 即: 冷却水系统、冷水机组、冷冻水系统、风机盘管。
文中以争议较大的冷却水系统节能为研究对象。冷却水系统节能方式主要为冷却水泵变频运行, 但随之出现的问题有[1,2,3]: 1) 冷却水泵变频后, 冷却水流量低于额定流量, 理论上冷水机组冷凝温度升高, 导致冷水机组能耗增加, 系统总能耗增减出现不确定性; 2) 变频后, 冷却水流速低于设计值, 致使冷凝器更易结垢, 缩短设备使用年限。但是, 中央空调系统部分负荷运行时, 理论冷却水流量低于设计流量。因此, 通过冷却水泵变频变流量运行, 配以相应的水处理设备, 不会加速冷凝器结垢、不会缩短机组寿命, 同时大大降低系统运行能耗[4,5,6,7]。文中通过理论分析, 结合实际工程案例, 分析研究冷却水系统变流量可行性。
1 冷却水泵变频可行性热力学原理分析
文中利用热力学方法, 分析冷水机组冷却水变流量对机组影响, 主要体现在机组冷凝温度。同时, 设定机组冷冻水为设计流量, 排除其对机组的影响。
一般, 冷水机组冷却水设计温度设定为30 /35℃。根据冷凝器传热与能量守恒方程有[8]:
式中: Qc—冷水机组冷凝器散热量, k W;
Kc—冷凝器传热系数, k W / ( m2·℃) ;
Fc—冷凝器传热面积, m2;
tc—冷凝温度, ℃;
tci—冷却水进水温度, ℃;
tco—冷却水出水温度, ℃;
Vw , c—冷却水流量, m3/ s;
Cw—水比热容, J/ ( kg·℃) ;
Vw , c—流速, m3/ s;
ρw—水密度, kg /m3。
由式 ( 1) , 推导出冷凝温度与冷却水流量的关系:
当冷水机组冷凝器水侧流量变化时, 其传热系数Kc只与冷却水流量Vw , c有关, 且成线性关系[8]:
式中: λK, c、τK, c—常数。
将式 ( 3) 带入式 ( 2) :
令:
式 ( 4) 化简为:
机组设定条件为:
1) 冷却水系统按设计流量运行, 冷凝器进水温度30℃;
2) 冷却水系统按变流量运行, 冷凝器进出水温度30 /35℃;
3) 冷冻水系统按设计流量运行, 蒸发器出水温度为7℃。
根据上述分析, 利用理论热力学相关知识, 可知冷却水设计流量、变流量运行的冷凝温度、系数COP、系统能耗等参数及对比。
冷却水系统的定流量、变流量运行的冷凝温度分析如图1所示。由图1可知, 冷却水系统变流量时的冷凝温度比设计流量高, 冷水机组压缩机能耗升高。并随着冷却水流量减少, 变流量冷凝温度相对设计流量的温升值更大, 在相对流量为60% 时, 变流量冷凝温度相对设计流量的温升值接近2℃。
可见, 冷却水系统变流对冷水机组冷凝温度影响较大。冷凝温度的升高, 直接导致机组能耗增加, COP降低。冷却水变流与机组COP变化趋势如图2所示。
同一负荷下, 冷却水变流量运行的机组COP值低于设计流量。由图2可知, 冷却水相对流量60% 时, 变流量COP相对设计流量降低7% , 并随着流量减少, 降低趋势越发明显。COP的降低, 直接导致冷水机组能耗增加。
冷却水系统是开式系统。因此, 冷却水泵流量、扬程、功率三者之间的关系如下。
开式系统水泵扬程:
泵电功率:
式中: H—扬程, m;
h—水系统静扬程, m ;
K—流量系数, s2/ m5;
Q—水流量, m3/ s;
N—水泵功率, k W ;
g—重力加速度, m / s2;
η—水泵总效率。
根据上述分析, 可以得出系统总能耗, 以空调系统额定负荷总能耗为单位1, 分析冷却泵变流和定流量条件下运行的空调系统总能耗对比 ( 见图3) 。
可见, 若冷却水变流量运行, 系统总能耗是减小趋势, 且随着负荷变小, 趋势越明显。经热力学理论分析, 通过冷水泵变频运行, 冷却水变流运行是可行的。
2 实例分析
经上述热力学分析, 冷却水变流量是可行的, 可以降低系统整体运行总能耗。以某实际工程为例, 改造冷水机组冷却水系统, 使之在不同的冷负荷下变流运行, 并实时监控记录空调系统总能耗情况。该工程是由2台制冷量615000kcal/h螺杆冷水机组、2台冷冻水泵、2台冷却水泵、2台冷却塔组成的制冷机房, 设备一一对应, 系统额定总能耗329k W , 系统原理图如图4所示。
节能改造前, 冷水机组、冷冻水泵变频运行。根据上级节能减排要求, 对机房进行了节能改造升级, 主要改造冷却水系统, 冷却水变流与冷水机组负荷变化一致。经过与甲方及设备厂家分析研究, 冷却水变 流量下限 设定在额 定冷却水 流量的60% 。若继续减少水流量, 将影响冷水机组正常运行。因此, 以改造前后的系统一个制冷运行季1台冷水机组及相应的水泵、冷却塔总能耗数据为基础, 分析冷却水泵变频运行时不同负荷率的节能情况, 如图5所示。由此可见, 冷却水泵变频运行时, 系统总能耗降低, 并随着负荷的降低, 节能效果越加明显。在机组负荷率下限60% 时, 1台冷水机组及其相应的设备总节能量为6. 8k W, 整个系统的节能率为7. 16% 。冷水机组负荷小于60% 时, 冷却水维持额定流量的60% , 大于负荷对应的理论冷却水量, 满足机组运行要求。
3 结语
通过理论分析, 并以实际工程为例, 分析了冷却水变流对系统能耗的影响。实例表明, 负荷由100% 降至60% 时, 系统节能率由0增至7. 16% , 冷却水变流量具有较好的节能效果。冷却水变流量并没有使冷水机组工况恶化, 虽然变流量使COP降低了, 但冷却水泵变频节能量大, 冷水机组和冷却水泵总体能耗下降。负荷越小, 节能效果越明显。表明空调系统的冷却水系统变流量 ( 冷却水泵变频运行) 是可行的, 可以降低空调系统运行能耗, 达到节能减排的目的。但须注意, 冷却水变流量运行要保证冷水机组冷却水流量的下限要求, 须与设备厂家密切配合。在系统设计中, 须配套合适的水处理设备。
参考文献
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辅助冷却水系统 篇5
本设计以PIC16F877单片机为核心,综合A/D和D/A转换,数码管显示等模块,完成实时监测和基本信息的记录和输出等功能。
1. 系统的核心——PIC16F877单片机
PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品,属于PICmicro系列单片微机,具有多个内嵌模块,不仅包含传统的CPU、ROM、RAM以及I/O接口,更集成了八组输入输出的模数转换器、定时器、同步/异步串行通信接口以及用于控制直流电机的CCP等多种功能,适应当前工业自动化以及数字控制技术的发展。
在本设计中,需要对PIC单片机的I/O接口,A/D及D/A转换器进行初始化。
2. 温度采集系统的设计
温度采集系统也可以称其为模拟信道,是利用热电偶等温度传感器将内燃机车散热器进出口水温度转换为电流信号,经放大处理输入到单片机检测系统的装置。
2.1 温度传感器
传感器的作用是把非电的物理量转变成模拟电量。通常把传感器输出到A/D转换器输入的这一段信号通道称为模拟通道。综合考虑设计要求以及经济性可行性,本设计采用ADI公司的TMP17温度传感器,它采用电流输出,精度较高,灵敏度较好,价格适中,符合应用要求。
2.2 低通滤波放大器
传感器和电路中的器件常会产生噪声,人为的发射源也可以通过各种或和渠道使信号通道感染上噪声。为提高模拟输入信号的信噪比,可以用信号滤波器(Filter)来衰减这些噪声。本设计采用RLC二阶有源滤波器,如图1所示。
3. A/D转换模块
PIC16F877单片机内部集成了A/D转换部件,并且有8个A/D输入通道,通过编程,即可实现单路或多路A/D转换的功能。
要利用该模块,需对其进行初始化,具体步骤为:
3.1 设置A/D转换模块
对模拟引脚/基准电压/数字I/O(ADCONl)进行设置;
选择A/D输入通道(ADCONO);
选择A/D转换时钟(ADCONO);
打开A/D转换模块(ADCONO)。
3.2 如需要A/D中断功能,设置A/D中断
3.3 等待需要的采样时间。
3.4 对GO/DONE位置1,启动A/D转换。
3.5等待AlD转换完成,可以通过以下两种方法中的其中一种来判断:软件查询GO/DONE位的状态是否为0;待A/D转换完成中断。
3.6读A/D结果寄存器对ADRESH和ADRESL,如果需要,对A/D转换完成标ADIF清零。
4. 输入输出通道的设计
4.1 按钮开关的运用
本设计采用多路控制按钮开关控制操作,将单片机RB口的RB0~RB5设定为输入,用来执行操作命令。RB6~RB7设定为输出,用来控制外扩端口芯片8255A的片选信号。
以下为RD口初始化程序:
4.2 输出模块的处理
输出采用LED数码管,而在显示过程中,PIC16F877的通用I/O口已经不够用,需扩展8255A芯片。在软件编程中,若对高位输出(即对PC口输出),加入如下语句,选通PC口:
若对低位输出,则相应的改变变量即可。
本设计采集的信号经处理后为二进制数,需要转换为BCD码。本设计采用硬件译码方式,利用译码器7447来将二进制数转换为BCD码,然后向LED输出。
4.3 警报灯
由于冷却系有一安全温度上限,故在设计时无比考虑超温警报。在软件中设定针对不同的传感器设定不同的上限值。本设计中,实际上是对RD口的写操作来完成功能的。当超温时,黄灯亮,正常绿灯亮。
5. 辅助系统——晶振以及人工复位按钮
PIC系列单片机设计了4种类型的时基振荡方式供用户选择:标准晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式XT;高频晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式HS(4MHz以上);低频的晶体振荡器/陶瓷谐振器振荡方式LP(32.768KHz);外接电阻电容元件的阻容振荡方式RC。
在许多单片机应用场合需要设置人工复位按钮开关,以便在单片机运行到我们不希望的状态下或者死机的情况下,利用人工复位按钮开关强行迫使单片机复位,重新运行,外接复位开关可以和外接延时复位电路统筹考虑,给单片机的MCLR一个低电平,使其复位。
6. 电子电路仿真环境
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:(1)实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。(2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。(3)提供软件调试功能。在仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态。(4)具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。
7. 仿真结果
经过硬件连接、软件编程和后期调试,得到最终硬件连接如图2所示。
该系统完美运行温度的测量并输入,数字信号的输出并显示,超温报警,并且能显示时间,设定司机号等辅助功能。系统稳定,可靠性高。
摘要:目前,内燃机车上已经能用机车运行监控记录仪和其他微机显示控制装置监控机车运行状态,但是还没有实时检测内燃机车散热器进出口水温度的装置。而内燃机车冷却系统的工作状态直接影响了机车安全运行以及各部件的正常冷却。本文针对东风系列内燃机车设计了一种利用单片机实时监测高低温水进出口水温的数字监测装置。当机车运行时,司机根据显示的水温来判断机车运行状况,做到心中有数,具有重大现实意义。
关键词:内燃机车,冷却系统,单片机
参考文献
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[7]王学明.铁道机车总体技术[M].成都:西南交通大学出版社,2009年3月
冷却水系统的除锈、除垢清洗技术 篇6
1安全正常运行,显著提高设备冷却效率;
2减低运行成本,节约能源;
3改善水质,保护设备金属,延长设备使用寿命。
4预防“军团菌”感染,保障人们健康。
通常冷却水系统用水是未经处理的自来水,主要问题是由于管道腐蚀较严重,水质呈锈红色,换热设备由于有粘泥等沉积物附着,影响了换热,需进行清洗。清洗的目的主要是清除锈蚀和沉积物,并做好钝化预膜和解决日常防腐蚀问题。
化学清洗水系统包括的范围:冷却水系统管道、负载设备、冷却塔填料、集水池等。
冷却水系统两种化学清洗方案:
(一)中性化学清洗方案:
中性运行清洗方案:
1采用的药剂:中性络合环保型除垢清洗剂。
2中性除垢清洗的技术特点:
比酸洗除垢安全:中性清洗对系统金属无任何腐蚀损伤,清洗除垢V钝化防腐同时进行。
比酸洗除垢有效:对各种水垢都能有效清除,特别是对酸洗不能除去的各种难溶性水垢(硫酸盐水垢、硅质垢等)也能彻底清除;
比酸洗除垢简便:在设备的正常运行中实现清洗除垢,不影响冷却设备的正常使用;药品加入给水即可,简单方便,人人可操作;
绿色清洗无污染:产品无毒无害,清洗液不需处理即符合排放标准,对环境无污染。
3运行清洗工艺方法:清洗前要先检查系统管路有无泄漏及影响清洗进行的情况,如有要先解决问题后,再实施清洗。
加药方法:
将计量的中性络合环保型除垢清洗剂,从冷却塔集水池加入循环水系统,开启系统循环泵,正常运行清洗5-7天左右。清洗完毕,逐步置换清洗药水,直至系统水干净止。污垢严重时可延长清洗周期或增加药剂使用量。
(二)快速清洗方案:
将计量的安全除垢剂GR-943、硅垢、锈垢助溶剂GR-929从冷却塔集水池加入水系统,开启系统循环泵,循环清洗8-10小时。排净废液,加入NaOH,调整溶液PH值为10-12,再加入高效常温钝化剂GR-918,循环均匀后浸泡12小时左右,进行金属防锈钝化处理。排净废液,用清水置换至水清止。清洗完毕。
化学清洗采用的药剂说明:
方案一:
中性络合环保型除垢清洗剂:
中性络合环保除垢清洗剂,是最新研制成功的又一新型清洗剂。本品不含有机酸、无机酸、强碱等腐蚀性介质,清洗设备时不需添加任何缓蚀剂,清洗后不再进行中和、漂洗和钝化处理。
性能特点:本品是淡黄色水溶性液体,PH值为6-7,无毒、无味、无腐蚀性、不燃不爆,使用安全可靠,对碳钢、不锈钢、铜、铸铁等材质的设备清洗,均具有良好的防腐蚀性能,腐蚀率<1g/m2h,低于HG/T2387-92《工业设备化学清洗质量标准》的腐蚀率≤6g/m2h,是一种既安全又环保的快速除垢清洗产品。
适用范围:
适用于石油、化工生产装置停车和不停车的清洗除垢。
适用于电力锅炉、工业锅炉、民用锅炉的清洗除垢。
适用于水垢、锈垢的清洗(清洗硫酸钙垢时,需先用HM-LSG专用清洗剂预处理后,再用本品清洗)。
尤擅长于各种大型装置开车前的清洗和中央空调系统的清洗除垢。被清洗的碳钢设备表面形成致密的灰黑色保护膜,不再产生二次浮锈,用水冲洗后即可开车运行。
方案二:
安全除垢剂适用范围:用于清洗以下各种设备内结生的水垢。
工业和民用锅炉、茶浴炉、中高频冶炼炉冷却系统、制氧机
冷却系统、制冷机、冷库、气体压缩机、化工反应釜夹套、加热器、蒸发器、冷却器、冷凝器、采暖管道、供水管道及各种水冷却、水加热夹套等。
性能特点:
除垢高效彻底,能快速溶解各种热交换设备中结生的碳酸盐水垢。防腐性能优良,对碳钢、不锈钢、铜等金属具有良好的保护效果,不损伤被洗设备。使用安全方便,温和无毒,可用于茶浴炉等生活设备的清洗,更不会影响操作人员的健康。
硅垢锈垢助溶剂GR-929适用范围:
用于各种锅炉、水冷却或水加热夹套、换热器等交换设备酸洗除垢时促进铁锈和硅质垢溶解。与GR-924、925配合使用有显著增效作用,可提高GR-924、925的除垢效率和锈垢洗净率。与GR-943、943B配合使用,能提高二氧化硅垢和锈垢清洗速度。
性能特点:
催化溶垢反应,降低反应活化能,加快锈垢和硅质垢与清洗剂的反应速度,显著提高清洗剂对硅质垢和铁锈氧化物的溶解效率。
强力软化和分散坚硬垢层,使硬垢变得松软易碎,容易被水流或气流冲刷分散于清洗液中,提高设备洗净率。
高效常温钝化剂GR-918适用范围:
用于各种锅炉、茶炉、空调系统、换热器、贮器、水夹套、钢制管道及工业水循环系统等各种工业和民用设备化学清洗后的钝化防锈。
性能特点:
钝化性能好能在常温条件下,使金属便面由清洗后的活性状态为惰性状态,快速形成钝化保护膜,防止氧腐蚀和其它电化学化学腐蚀损伤,有效延长被清洗设备的使用寿命。
使用方便与传统的钝化方法比较,可简化繁琐的钝化工艺加温条件,缩短钝化时间。比磷酸盐钝化方法方便,效果更好。安全可靠无刺激性气味,常温操作更安全,对环境无污染。
清洗质量验收标准:
锅炉风机冷却水系统的节能改造 篇7
随着国内钢铁企业的发展, 生产过程中水资源的综合利用已是企业节省成本消耗的重要途径之一[1]。因此, 在日常的生产过程中要采用合理有效的改造方案, 优化设计、合理使用、减少水资源的浪费, 提高水资源的回收利用率, 这样既能保证生产和设备的安全运行, 又能节约水资源的消耗, 成本效益与环境效益收效明显[2]。
本文通过对内蒙古包钢集团钢联股份有限公司巴润矿业分公司选厂20 t热水锅炉房的三台引风机冷却水系统进行改造, 将风机冷却水回收利用作为采暖系统的补加水, 有效地避免了水资源的浪费, 同时水资源得到更加合理有效的利用, 达到了节能降耗的目的。
1改造前现状
巴润矿业分公司选厂20 t热水锅炉房3台风机冷却水系统由厂区生活水管网直接接入, 供水压力为0.4 MPa。3台风机冷却水管路采用并联方式, 系统流程图如图1所示, 冷却后的生活水直接排入风机室地沟内。
一般工程上计算时, 水在水管中流速为1 m/s~3 m/s, 常取1.5 m/s, 引风机冷却水管道直径为25, 根据如下公式计算出单台引风机所需水流量为:
单台引风机每天消耗的水量为64 m3, 每天运行2台锅炉, 则消耗总水量为64×2=128 m3, 以采暖期为7个月计算, 则每个采暖期至少有26 700 m3冷却水直接排往地沟, 造成水资源的严重浪费。
2改造方案
结合现场实际情况, 考虑将3台风机冷却水利用于采暖系统补水, 以减少水资源的浪费。锅炉房有4台全自动钠离子交换器, 由室外管道引入的生活水经软化器软化后进入软水箱, 作为采暖系统的补水。风机冷却水改造方案为将3台引风机冷却水管进行串联, 并与4号软化器相连, 将经4号软化器软化后的生活水通入引风机轴承冷却管道, 经过引风机轴承的软化水流入软化水箱, 用于锅炉补水。
改造后的流程图如图2所示。
3效益分析
改造后的软化器出口冷却水管管径为25, 流速为1.5 m/s, 则根据:
流量=管截面面积×流速=3.14× (25/2) 2×1.5×3 600=2.65 m3/h。
4号软化器平均每天运行时间为20 h, 每天处理水量为53 m3, 巴润矿业分公司采暖期为7个月, 则每个采暖期约有11 127 m3风机冷却水回收用于采暖补水, 将风机冷却水得到综合利用。
通过此次改造, 有效的避免以往每个采暖期约有26 700 m3的冷却水直接排往地沟, 若生活水以10元/m3的单价来计算, 一年可节约费用约为26.7万元。
4结语
经现场运行观察, 改造后的风机冷却水系统运行情况良好, 风机运行正常。通过此次对锅炉风机轴承冷却水系统的改造, 将冷却水进行回收再利用为采暖系统补水, 避免了水资源的浪费, 达到了节能降耗的目的, 促进了企业经济效益与环境效益的共同发展。
摘要:针对原有的锅炉风机冷却水系统采用直流排放的形式, 造成水资源严重浪费的问题作了研究, 对锅炉风机冷却水系统进行了节能改造, 并阐述了具体的改造方案, 指出将冷却水回收再利用, 减少了水资源的浪费, 达到了节能降耗的目的。
关键词:冷却水,回收利用,节能
参考文献
[1]孙志君, 段原峰.除尘风机冷却系统的节水改造[J].现代制造技术与装备, 2007 (3) :129-130.
高炉炼铁冷却水系统故障应急措施 篇8
高炉冷却水系统主要作用是给各种冷却设备提供水, 保证冷却设备的热流强度控制在所能承受范围之内。高炉冷却水系统包括:高炉本体冷却水系统, 齿轮箱冷却水循环系统, 风口小套等工业高压净环水循环系统, 液压站等低压工业净环水系统。考虑到冷却水系统生产过程中的缺憾, 增加相应设备和管路, 对岗位加强管理, 对工艺加深理解, 增强对事故的应急处理能力。
二、齿轮箱冷却水循环系统工艺流程及应急措施
1. 齿轮箱冷却水循环系统工艺流程
齿轮箱冷却水循环系统工艺流程中, 给水厂供给的工业新水由浮球阀控制水位, 自动补水, 进入水箱, 由提升泵站水泵加压, 打到炉顶水冷站, 经过过滤器过滤后, 一路进入接受罐 (煤气均压罐) , 平时对齿轮箱冷却水循环系统进行补水 (首次使用的齿轮箱循环水也由此路水供给) 。另外一路水经过过滤器过滤后供给板式换热器, 与齿轮箱循环冷却水进行热交换, 进水温度控制在40℃以下的前提下, 保持齿轮箱循环系统水温<50℃。接受罐相当于水箱 (水源) , 水泵将接受罐内的水加压, 首先经过自动反冲洗过滤器进行过滤, 然后进入板式换热器, 将齿轮箱传来的热量交换给提升泵站水系统, 在板式换热器内完成热量交换, 降低齿轮箱冷却水循环系统的循环水温度, 最终将冷却水送到上水槽, 再由上水槽自上而下流经下部8块水冷却板的水管中, 最后经下水槽回水到接受罐。为实现冷却水从上水槽到接受罐之水的回流, 上下水槽之间、下水槽与接受罐之间有管道连接, 保证三者上部空间所充气体压力达到动态相等, 从而达到水冷齿轮箱的水自动流回接受罐的目的。为保证上水槽不发生向高炉内漏水, 上下水槽之间有溢流管, 上水槽水位过高, 水自动溢流到下水槽。
2. 利用现有设备提高应急能力措施
(1) 齿轮箱所供冷却水完全断水情况下, 经DN65管路通入齿轮箱内的氮气及同时开启事故氮气阀门经过DN100管路通入的氮气量, 可以保证齿轮箱至少4h连续工作, 最大可以达到12h。由于齿轮箱的温度受顶温的影响, 因此氮气的密封、吹扫、冷却作用时间会发生相应变化, 齿轮箱的有效工作时间会随之变化, 因此处理故障的时间要以齿轮箱的实际温度曲线为依据, 并保留一定的节余时间, 以便对故障进行快速处理。
(2) 提升水泵断水情况下, 为确保齿轮箱水冷系统热交换和补水顺利进行, 可以关闭水冷站内的提升泵阀门, 采用风口高压管线供水。冬季气温低, 管路内的存水容易冻结, 需要将上部进气阀门和提升泵站内的放水阀门开启, 放净管道内的存水, 防止提升泵站至水冷站的管路冻裂。
(3) 水冷站循环泵断水情况下, 为确保齿轮箱水冷系统热交换的顺利进行, 开启补水管道上与齿轮箱水系统的连接阀门, 直接补水至上水槽进行水冷却。由于水向接受罐内连续补充, 罐内水位持续升高, 在故障排除期间, 定期向外排水, 但是要防止罐内水被排空, 均压氮气随之排出, 通风不良位置要防止氮气窒息, 发生人身伤亡事故。
三、高炉除盐 (软) 水闭路循环系统存在缺憾及应急措施
1. 新1#高炉蒸发式空冷器存在缺憾
新1#高炉建成投产, 蒸发式空冷器运行状况一直良好, 随着设备的运行, 光管管束外表面结垢问题日益凸现, 冷却效果随之变差, 加上炉尘、烧结灰尘等进入喷淋水中, 管束上方的喷淋水管堵塞, 喷嘴无法喷下水。加上设计方面的原因, 疏通花费时间长, 给设备维护及管理带来极大麻烦。北方天气转冷后, 蒸发式空冷器风机上方的水蒸气弥漫, 能见度低, 给维修带来安全隐患。
2. 蒸发式空冷器应急措施
(1) 用高压水枪出口的高压水对管束进行清洗, 处理掉附着在管束上面的水垢, 恢复原有的冷却效果。
(2) 增加蒸发式空冷器台数。由于空间位置影响, 生产期间无法增加, 但可以有效利用现有设备, 来控制高炉循环水温。
高炉正常生产状态下, 除盐水闭路循环Ⅱ系统 (高炉循环水) 9台蒸发式空冷器风机和喷淋水泵满负荷运行, 去高炉水温度基本控制在40~45℃。根据经验, Ⅰ系统 (热风炉循环水) 水温度一直维持在40℃以下, 即使夏季, 3台蒸发式空冷器仅运行2台, 便可满足生产需要。考虑把热风炉循环水系统其中靠近高炉循环水系统的1台蒸发式空冷器, 增加阀门及管道, 可以随时切断任意一水系统的水, 冷却另外一水系统, 以互为备用。增加1台蒸发式空冷器后, 高炉正常生产, 温度控制在35~40℃, 即使进入7月后, 天气炎热, Ⅱ系统高炉循环水温度一直有效控制在35~40℃, 减少了补充新水量。
3. 蒸发式空冷器改造需要解决的难题
(1) 生产运行期间增加管道和阀门。有压力作用下, 在DN600和DN900主管道上增加管道和阀门。先将DN300管道和法兰在主管道上焊接完毕, 闸阀安装在所焊接的管道上, 垫片位置正确, 所有螺栓紧固。钻机在阀门上装好, 密封正常后, 开启阀门到最大位置, 保证钻机在主管道上所开的孔径最大, 转动钻机, 在主管道开孔后, 退出钻头, 关闭阀门, 钻机拆卸下来即可, 其他管道和阀门的连接, 可在正常情况下进行。
(2) 热风炉水系统减少了水管道管径, 循环水流量减少, 在维护与修理
保证控制温度的前提下, 开启来水与回水连接阀门, 调节流量, 达到原来供水量。利用高炉大修机会, 把管束蒸发式空冷器更换为板式蒸发式空冷器, 同时在原台数基础上再增加2台, 新更换的板式蒸发式空冷器, 可以不再拆卸风机, 直接停机后进入风机下方, 更换喷嘴, 对垂直板的孔径进行清洗, 方便了维护, 同时维护人员工作量大大减少。
四、高炉、热风炉除盐 (软) 水闭路补水系统存在缺憾及应急措施
高炉、热风炉两个水系统中, 原来用2台补水泵作为一个独立系统, 当一个系统的2台泵同时出现故障时, 就不好处理。为此, 将两个系统的4台水泵并联, 出口管道中间位置增加连接阀门。正常情况下, 连接阀门关闭。事故状态下, 假定高炉补水泵出现故障, 需要采用热风炉补水泵向高炉氮压罐内补水, 确保水位处在上限。首先将去热风炉氮压罐管路上的阀门关闭, 防止两系统水串通, 然后开启连接阀门, 操作箱上采用手动启动水泵, 补水到氮压罐水位上限, 补水完毕停泵。
故障处理时间受故障前补水时间间隔限制, 同时水系统突发大量漏水, 补水频繁, 会极大影响补水时间间隔, 氮压罐内水位一般在2m以上, 可以大大延长补水时间。如果故障发生在夜间, 由于夜间查找、作业难度较大, 故障排除时间会相对较长, 补水泵并联会显得非常必要。
制水过程故障或高炉突发事故造成大量漏水, 除盐水制水量无法满足继续供水, 为确保供水安全, 采用工业新水直接替代除盐水。故障排除后, 在管道的最低点及其他排污点进行排污, 同时加药处理。可在新水管道上直接架设一条旁通管道直接进入除盐水箱, 以备紧急使用。正常情况下, 关闭旁通管路上的阀门, 使用除盐水, 事故状态下直接使用新水进行补水。
五、自清洗过滤器工业净环水循环系统及应急措施
自动反冲洗水过滤器罐体内的横隔板将其内腔分为浊水腔和清水腔, 横隔板上安装内外两环、多根过滤柱 (过滤柱为不锈钢丝的多棱结构, 坚固耐用, 过滤精度根据过滤水质要求而数值各不相同) 。给水厂净环泵站循环泵送来的净环水经入口进入浊水腔, 又经隔板孔进入过滤柱的内腔。大于过滤柱缝隙的杂质被截留, 清水穿过缝隙到达清水腔。所有过滤柱滤过的水在清水腔内汇合, 由出口输出。
当杂质在过滤柱内积累到一定厚度时, 会使浊水腔与清水腔产生压力差。随着杂物增加, 将使过滤水量减少, 过滤压差增大。当压差达到一定值时, 出水口压力降低, 接在进出水管之间的压差计开始工作, 发出命令, 使电动装置转动工作, 同时, 排污阀门延迟一段时间后自动开启, 当排污吸盘转至滤柱入水口下方, 过滤后的压力水以过滤时的反方向冲刷滤柱空隙, 将阻挂在滤孔入口处的杂物经排污吸盘及排污管, 排到罐体外的污水井内。这样依次对滤柱进行清洗, 过滤过程却不中断, 直至完成各个滤柱的排污动作, 杂质冲洗干净后, 排污阀门自动关闭。
过滤柱内杂物淤积时且在内外环自动逐根排污失效的情况下, 先将其中一台自动反冲洗水过滤器入口的电动阀门缓慢关闭, 同时注意观察自动反冲洗水过滤器前后压力表数值的变化, 如果数值变化不大, 仍能满足生产需要, 不影响正常供水, 可以关闭该自动反冲洗水过滤器出口阀门, 检修自动反冲洗水过滤器。如果不能满足生产需要, 就不能关闭前后阀门进行检修。改换另外一台自动反冲洗水过滤器进行试验, 决定是否关闭阀门进行检修。关闭入口阀门后, 把罐体底部手动排污阀门打开, 出口阀门连续进行开关几次, 利用水的冲击, 把过滤柱内杂物冲洗下来, 从罐体底部排污管道排出, 直到压差满足生产需要, 然后采用相同方法对另外一台进行冲击式清洗, 直到满足生产需要。采用此方法, 可全部清洗或除了排污吸盘正好对着的两根过滤柱外的其他全部清洗, 但此时不能连续供水。W13.01-16
摘要:高炉炼铁工艺冷却水系统中关键点设备在高炉顺行高产前提下, 利用现有设备通过增加部分管路, 提高对故障的应急处理能力。
密闭式循环冷却水系统的应用 篇9
沙特的利雅得水泥厂 (RCC) 5000t/d熟料水泥生产线工程, 于2007年10月13日正式产出合格熟料, 并于2007年12月17日取得PAC证书。该项目的循环冷却水设施也投入运行, 保证RCC项目的生产用水要求。
循环冷却水系统通常以循环水是否与空气直接接触而分为密闭式循环冷却水系统和敞开式系统。用于敞开式循环冷却水系统的冷却设施有通风式冷却塔、喷水池及冷却池等水面冷却设施。用于密闭式循环冷却水系统的冷却设施主要有密闭式冷却塔、风冷散热器及以制冷机为制冷设备的散热系统。国内水泥工业常见的是敞开式循环冷却水系统, 主要采用通风式冷却塔循环冷却水系统, 个别生产线, 例如海螺水泥集团一些项目, 也有要求采用池塘水面冷却的。
沙特沙漠约占全国面积的一半, 无常年流水的河流、湖泊;西部高原属地中海式气侯;其他广大地区属亚热带沙漠气侯, 炎热干燥。受地域限制, 在沙特水泥生产线及其重油自备电厂, 密闭式循环冷却水系统得到广泛的运用, 主要采用制冷机或风冷散热器冷却系统。
利雅得水泥厂位于沙特利雅得西南部75km, 夏季最高气温50℃, 年降雨量50~150mm。业主在2005年签订的EPC合同中, 明确要求总承包商水泥线循环冷却水系统采用制冷机作为冷却设施。
RCC项目水泥线的循环回水冷却方式采用制冷机, 可使系统更适合当地的高温天气, 不受环境温度的制约, 而且该系统补充水耗量较低, 平均补水率仅约0.2%。结合沙特具有丰富的石油资源, 且价格低廉, 这样的能源大国, 却受制于高温、缺水的特殊地理位置, 当地工业选择以制冷机为制冷设备, 进而形成几乎不受环境影响的闭式循环冷却水系统应该说是最为可靠的。
下面就本工程的设计要点作一简介。
2 设计参数的选取
2.1 水量
表1为RCC项目的水泥生产线设备冷却水水量一览表。
经归纳并根据本工程的实际情况, 设计水量取Q=550m3/h。
2.2 水温
表2为RCC项目的水泥生产线设备冷却水水温一览表。
如表2所示, 大多设备供货商并未特别指明相应设备冷却水的最高水温限值。设备冷却水制约水温限值为≤28℃, 对比国内现状而言要求有些偏高。另外, 供货商并未特别指明冷却水经设备后的温升。根据相似地域的工程运行实测值, 对应于设备供货商所提供的水量, 水泥线的综合温升一般为5℃左右。为此, 结合当地气温高、温差大等气候特点, 为确保冷却水系统运行安全, 设计时取循环给水温度为15~16℃, 循环回水温度为20~21℃。
3 循环冷却水工艺流程
常见的水泥生产线循环冷却水系统见表3。
经过多年的发展, 目前国内新建的水泥生产线循环冷却水系统大多数为压力回流, 余压进冷却设施的形式。对于在国内兴建水泥生产线的境外投资者, 经过多年的技术交流也基本认可并采用压力回流, 余压进冷却设施的形式。
在本工程设计中, 根据业主要求的循环水冷却系统, 经过与RCC项目的业主和咨询公司的多次沟通, 循环冷却水系统最终采用压力回流, 有回水池, 加压进冷却设施的形式。本工程的冷却设施为热交换器, 制冷源为制冷机, 在热交换器的两侧分别接入冷热水, 冷冻水独立密闭循环, 管路上主要有给水泵、制冷机和膨胀水箱等。这样的循环冷却水流程设计, 具有如下特点:
(1) 压力回流渗漏少, 省水, 比较适合沙特的情况。RCC密闭式循环冷却水系统的平均补水率相当低, 约0.2%。而且管道均高架保温, 有效地减少冷冻机的负荷和管道漏损, 省电省水。RCC的制冷机设计6台, 5用1备, 实际上冬天2用4备, 夏天4用2备。
(2) 在有回水池的系统中, 分近远区独立回流, 近区和远区设备的冷却回水不相互干扰, 调试方便。RCC项目占地很大, 管道较长, 采用分区供水较为合理。把循环回水分为烧成厂区、水泥粉磨和空压站3个区, 独立敷设回水管, 互不干扰。
(3) 采用热交换器作为冷却设施, 可使制冷机运转稳定、灵活, 达到节约能耗的目的。只要使热交换器两端进水满足换热量要求即可。RCC项目循环冷却水总水量为550m3/h, 冷冻水总流量为630m3/h。
RCC项目的循环冷却水工艺流程如图1所示。
4 主要设备选型
(1) 循环给水泵2台, 1用1备, Q=550m3/h×60m, 160kW。
(2) 热交换器给水泵2台, 1用1备, Q=550m3/h×32m, 90kW。
(3) 制冷机给水泵4台, 2用2备, Q=318m3/h×50m, 75kW。
(4) 制冷机6台, 5用1备, 制冷能力:738kW, 冷冻水Q=126m3/h, 进口水温:12℃, 出口水温:7℃, P=390.2kW。
(5) 热交换器3台, 2用1备, 交换能力:2312kW;冷冻水Q=315m3/h, 冷冻水进口水温:7℃, 冷冻水出口水温:12℃;循环水Q=225m3/h, 循环水进口水温:20~21℃, 循环水出口水温:15~16℃。
(6) 膨胀水箱1台, 1m3。
(7) 筛网过滤器1台, Q=80m3/h, 50网孔/cm2。
(8) 加药设备1套, 包括:腐蚀抑制剂投药箱1台, 1m3, 1100×H1200, 耐酸碱, 配搅拌器;腐蚀抑制剂隔膜计量泵2台, 一用一备, Q=10L/h×70m, 0.37kW;微生物杀灭剂投药箱1台, 1m3, 1100×H1200, 耐酸碱, 配搅拌器;微生物杀灭剂隔膜计量泵2台, 一用一备, Q=10L/h×70m, 0.37kW。
(9) 测量仪表和自动控制设备1套, 包括:循环冷却水给水电磁流量计, 循环冷却水给水、回水在线温度计, 冷冻水给水、回水在线温度计等。
5 工程运行情况
5.1 循环系统补充水量
依据《工业循环冷却水处理设计规范GB50050-95》, 循环冷却水系统的补充水量可按下列公式计算:
密闭式系统
式中:α———经验系数, 可取α=0.001
V———循环冷却水系统容积, m3
RCC项目循环水池容积为2×500m3, 循环冷却水管道系统容积约120m3。循环冷却水总水量取Q=550m3/h, 则理论上, RCC补充水量Qm=α·V=0.001× (2×500+120) =1.12m3/h, 则理论计算补水率为1.12÷550=0.2%。
实际生产中, RCC项目循环水池平均每2周补一次水, 一次补水量为306m2, 可见实际补水率为:306÷14÷24÷550=0.17%, 与理论计算值基本一致。
5.2 循环系统进出水水温
2008年1月22日, RCC现场实测数据:循环给水水温18℃, 大多数设备循环回水水温约22℃, 但空压机后冷却器循环回水水温27℃。从系统给回水温度上看, 与原设计值略有出入, 特别是温差, 可为今后工程设计提供借鉴。
5.3 水质控制药剂
RCC循环补充水水源为地下水, 原水经反渗透装置处理后进入系统。井水TDS=1832mg/L, 反渗透出水TDS=46mg/L, 总硬度=8mg/L。循环水水质控制药剂是外方在当地NALCO公司购买的, 具体见表4。
6 结论
(1) 采用制冷机的密闭式循环冷却水系统电耗很高, RCC项目的制冷机每台电功率390.2kW, 开5台, 共1951kW。在应用上不具有普遍性。
(2) 采用闭式循环冷却水系统具有明显的节水效果, 本工程补充水率仅为0.17%。
(3) 采用制冷机循环冷却水系统在水泥厂工程设计中选取的循环水给回水温度, 需要进一步总结经验。