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1、第九章 水的循环冷却,第九章 水的循环冷却,第九章 水的循环冷却,第一节 水的冷却原理第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点第三节 循环冷却水基础第四节 冷却水系统的综合处理,第九章 水的循环冷却第一节 水的冷却原理,一 水冷却的基础知识,（1）湿空气的压力 P=Pg+Pq P=RT10-3 Pg=gRg10-3 Pq=gRqT10-3Pg、Pq干空气和水蒸汽在其本身分压下的密度，Kg/m3。Rg干空气的气体常数，Rg=287.145J/（KgK）。Rq水蒸气的气体常数，Rq=461.53J/KgK,1.湿空气的性质,第一节 水的冷却原理,一 水冷却的基础知识（1）湿空气的压力1.湿空气的性质
2、第,（2）饱和水蒸气分压力,当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽压（Pq）。湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。0PqPq,（2）饱和水蒸气分压力 当空气在一定温度下，吸湿能力达,（1）绝对湿度,绝对湿度每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和湿空气温度T时的密度。(q),2.湿度,（2）相对湿度,=q/q=Pq/Pq,（1）绝对湿度 绝对湿度每M3湿空气中所含水蒸汽的质,（3）含湿量,在含有1 kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，
3、单位为kg/kg(干空气)。,3 湿空气的密度,4 湿空气的比热（Csh）,使总质量为（x）kg的湿空气（包括kg干空气和x kg水蒸汽）温度升高所需的热量，称为湿空气的比热，用Csh表示。Cshg+Cqx Csh=1.00+1.84x Csh一般采用1.05KJ/(kg),（3）含湿量 在含有1 kg干空气的湿空气混合气体中，其,5 湿空气的焓i,湿空气的焓等于Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含热量之和。iigxig以的水的热量为零：水蒸汽的焓以两部分组成：a.汽化热r0=2500kJkgb.1kg干空气由升至所需的热量。,焓是相对的,5 湿空气的焓i湿空气的焓等于Kg干空气和含湿量x公斤水
4、,6 湿球温度和水的冷却理论极限,干、湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温度计测得的气温。测定湿球温度时：）纱布必须完全包住水银球）风速m/s以上。,湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。,6 湿球温度和水的冷却理论极限干、湿球温度是空气的主要热,一 冷却构筑物类型及构造组成,第二节 冷却构筑物类型、工艺构造及特点,1.水面冷却池（1）水面面积有限的水体（2）水面面积很大的水体,2.喷水池,3.冷却塔,湿式干式,一 冷却构筑物类型及构造组成第二节 冷却构筑物类型、工艺构,1.水面冷却池,1.水面冷却池,2.喷水冷却池,2.喷水冷却
5、池,3.湿式冷却塔,3.湿式冷却塔,冷却塔,冷却塔,自然通风冷却塔,自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的，水流运动形式有喷淋、溅滴等多种.主要有进水管、出水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。,缺点是：占地面积大；冷却效率低；冷却效果不稳定，易受风速和风向的影响，水被吹散的损失大,优点是；构造简单；设备投资少；运行维护方便。,自然通风冷却塔自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的,机械通风冷却塔,冷却塔水系统,通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护管理比较复杂。但是它的冷却效率高，结构紧凑，占地面积小，适用范围广。,机械通风冷却塔冷却塔水系统通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护
6、,抽风式机械通风横流钢制冷却塔,抽风式机械通风横流钢制冷却塔,逆流式机械通风冷却塔,（1）,在塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的：热水从上向下淋洒，而空气从下向上流动。冷却效果比较好，横断面积相对较小，其缺点是配水不够均匀，而且塔体高度较大。,逆流式机械通风冷却塔（1）在塔内空气和水通过填料时的流动方向,机械通风逆流冷却塔,机械通风逆流冷却塔,（1）配水系统（2）淋水填料（3）风机（4）风筒（5）空气分配装置（6）除水器（7）集水池（8）塔体,冷却塔的组成部分,（1）配水系统（2）淋水填料冷却塔的组成部,（1）配水系统,均匀分配热水，如下图,（1）配水系统均匀分配热水，如下图,（2）淋水
7、填料,点滴式淋水填料,是冷却塔的关键部分。要有大的比表面积，使水与空气有大的接触面积，阻力小,（2）淋水填料点 是冷却塔的关键部分。要有大的比表面积,（3）通风及空气分配装置,风机,均匀分配空气,（3）通风及空气分配装置风机均匀分配空气,（4）其他装置,百叶窗,（4）其他装置百叶窗,收水器,收水器,风筒,形成风的自然对流流线形，小阻力，有一定的高度。,集水池,塔体,集水、排污、补水,支撑作用。,风筒形成风的自然对流流线形，小阻力，有一定的高度。集水池塔体,二 冷却构筑物的选择,冷却构筑物的选择应考虑工厂对冷却水的要求，结合当地气象条件、地形特点、补充水的水质及价格、建材等因素通过技术比较选择。
8、,二 冷却构筑物的选择 冷却构筑物的选择应考虑工厂对冷却水,一、结垢1.循环冷却水蒸发浓缩作用2.循环冷却水CO2的散失3.水温变化4.化学反应产生的难溶物质5.水质污染,第三节 循环冷却水基础 1.循环冷却水使用过程中，主要产生三方面不利影响，即结垢，污垢，腐蚀。,一、结垢 第三节 循环冷却水基础,二、污垢1.微生物及其分泌物2.腐蚀产物(1)析氢腐蚀(2)吸氧腐蚀(3)浓差腐蚀 3.空气中的杂质进入水中,二、污垢,三、腐蚀1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀(1)析氢腐蚀(2)吸氧腐蚀(3)浓差腐蚀 3.微生物腐蚀,三、腐蚀,腐蚀率概念(2)点蚀参数点蚀时，腐蚀可用点蚀参数反应。点蚀系数越大，对金
9、属危害越大。(4)缓蚀率污垢热阻热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。,2.基本概念,腐蚀率2.基本概念,3.循环冷却水结垢和腐蚀的判别,1.极限碳酸盐硬度法,2.饱和指数法,IL=pH0-pHS,3.稳定指数法,IR=2pHS-pH0,IL=0 稳定,IL0 结垢倾向,IL0 腐蚀倾向,IR=,4.0-5.0严重腐蚀5.0-6.0轻微腐蚀6.0-7.0基本稳定7.0-7.5显著腐蚀7.5-9.0严重腐蚀,3.循环冷却水结垢和腐蚀的判别1.极限碳酸盐硬度法2.饱和指,1.防垢处理2.防腐蚀处理3.微生物控制,第四节 冷却水系统的综合处理,1.防垢处理第四节
10、 冷却水系统的综合处理,1.防垢处理,方法：1.用排污法减小污垢浓缩倍数 2.降低补充水碳酸盐浓度 3.提高循环水中允许的极限碳酸盐浓度 4.加入CO2,循环冷却水结垢控制指标,1.防垢处理结垢控制参数控制指标CaCO3pHspH0pH,敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标,敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊1,2.防腐蚀处理,（2）除去水中易产生腐蚀的杂质,（3）阳极保护,（1）投加缓蚀剂,（4）改进设备材质,2.防腐蚀处理（2）除去水中易产生腐蚀的杂质（3）阳极保护（,3.微生物控制,1.旁滤2.加入化学药剂（液氯、次氯酸等）,4.综合处理-复方稳定,2.复方缓蚀阻垢剂,1.设备清洁预膜,3.微生物控制1.旁滤4.综合处理-复方稳定2.复方缓蚀阻垢,
