工业循环水系统原理

工业循环水系统原理,是将水用于工业生产工艺的冷却,由循环泵驱动器在系统中流动,首先进入生产发热设备中,通过设备内部的传热系统,将热能转移到循环水中,水温升高,再送入冷却设备,将热能转移至室外大气中,再经过循环泵驱动加压,进入生产设备,这就是工业循环水系统原理。

一、循环水泵

这是循环水驱动的动力来源,一般为管道离心泵,主要参数流量和扬程。

流量是根据生产工艺设计要求来确定的,由设计确定,一般以m3/h为单位,由几十到数万m3/h不等,这些决定了散热量的大小,就相当于军队的兵力多少。

扬程是外在表现是水压大小,内存本质为循环水在整个系统流动时,所需要克服的阻力大小,与电学中的电压类似。一般由设计给出选用范围,或根据生产设备、冷却设备、管道系统计算,增加安全余量选定,或提供范围,由业主决定。常规情况,准确计算阻力,再增加15%余量,既能满足运行要求,又能尽量降低能耗,也即电机功率。有些客户,选用的扬程比较大,感觉压力大,水劲大,冷却效果好,其实不然,扬程高,不止浪费电能消耗,而且实际运行阻力低时,水泵流量增加,功率增加,电流增加,电机过载,容易烧毁电机。

二、生产设备

生产设备,与生产工艺直接关联。钢铁冶金中的高炉水冷壁、转炉、连铸结晶器、焦炉、大型电机、压缩机等设备都会需要及时散热,防止炉壁烧穿或带走热能,石油化工反应釜、熔炼容器、压缩机等,铸造行业的炉窑、中频炉、淬火过程等,空调制冷的主机冷却水等,都是生产发热设备,需要工业循环水带走热能。

设计时,会根据不同设备发热量和生产特点、内部换热系统不同,提出不同的流量和温度要求,供冷却设备选型参考。

三、冷却设备

冷却设备,简单解释,就是将热能转移的设备,精确分工,又分中间转移和末端转移两种。

中间转移设备常见的有冷水机组、管壳换热器、板式换热器,这些设备将热能由内部系统转移到外部系统。

末端转移设备,通过循环水将热能排放到室外大气、水流或其他环境中,如闭式冷却塔、冷却塔、水池、空冷器等。其中水池,是将循环水存放到室外环境中,通过自然蒸发、对流,将热能传导到大气中。闭式冷却塔、空冷器是循环水在间壁换热器内流动,热能通过与空气非直接接触形式,传导至大气中。冷却塔,是通过蒸发循环水,降低循环水本身温度,将热能转移至大气中。

四、循环管道

循环管道是将生产设备、冷却设备和循环水泵连接成一个系统的血管,能够包容循环水在其中流动、分配的管状输送容器,它的长短、粗细和高低、管件决定了沿程压力损失和管件的压力损失,它的选择与循环水泵有直接的关联,既与流量有关,又与扬程有关,也决定了水泵的功率大小,初期投资和运行成本。它的材质一般为碳钢、不锈钢、PE、PPR、PP、PPH、PVC、衬塑管、铸管、陶瓷管、水泥管等多种。



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