空分裝置冷卻水系統(tǒng)

1、冷卻水系統(tǒng)學(xué)習(xí)資料目 錄一冷卻水系統(tǒng)介紹31.冷卻水系統(tǒng)計(jì)算31.1冷卻水系統(tǒng)方程31.2冷卻塔效率41.3系統(tǒng)效率42.冷卻水系統(tǒng)的類型52.1直流系統(tǒng)52.2閉式循環(huán)系統(tǒng)62.3開式循環(huán)系統(tǒng)73.冷卻水系統(tǒng)組成部分83.1冷卻塔93.2冷卻塔風(fēng)機(jī)123.3冷卻水泵123.4過濾系統(tǒng)133.5機(jī)械冷卻器143.6蒸發(fā)冷卻器153.7直接冷卻器16二、安全隱患和預(yù)防措施171主要安全隱患172維修準(zhǔn)備工作18三、冷卻水處理181管理人員的職責(zé)182冷卻水處理的目的193冷卻水處理系統(tǒng)的組成194水垢214.1水垢的形成214.2水垢的影響214.3水垢的控制措施225腐蝕235.1腐蝕的形成2

2、35.2 腐蝕的控制245.3腐蝕抑制劑的選用246污垢256.1污垢的形成256.2污垢產(chǎn)生的影響266.3沉淀污垢的控制266.4生物污垢的控制277.冷卻水的濃縮循環(huán)288.冷卻水預(yù)處理299.旁濾系統(tǒng)30四、冷卻水系統(tǒng)故障排查311.冷卻水流量偏低312.冷卻水溫度偏高323.冷卻水溫度偏低334.冷卻水壓力偏低345.水損耗偏高346.化學(xué)處理方面的故障排查356.1 ph偏高356.2 ph偏低386.3 ph過度波動(dòng)406.4電導(dǎo)率偏低416.5電導(dǎo)率偏高436.6冷卻水含有雜質(zhì)446.7其他故障排查內(nèi)容45一冷卻水系統(tǒng)介紹1.冷卻水系統(tǒng)計(jì)算1.1冷卻水系統(tǒng)方程以下方程被用于計(jì)算

3、冷卻水的性質(zhì)： 趨近溫度 =t（出口氣體或工藝流體） t（進(jìn)口水） 冷卻水溫升 = t（出口水）- t（進(jìn)口水） 冷卻水流量（立方米/小時(shí)）=（kw*0.86）/（冷卻水溫升） 對(duì)于1.5米/秒的流速，冷卻水管路尺寸 = 0.6 * sqrt（冷卻水流量（立方米/小時(shí)）簡(jiǎn)寫釋義簡(jiǎn)寫釋義cr濃度比或循環(huán)次數(shù)rr蒸發(fā)速率（立方米/小時(shí)）mu補(bǔ)充速率（立方米/小時(shí)）hti保持時(shí)間指數(shù)（時(shí)數(shù)）bd排放速率（立方米/小時(shí)）tds總?cè)芙夤腆w量（毫克/公升）e蒸發(fā)速率（立方米/小時(shí)）capacity冷卻系統(tǒng)體積（立方米）t時(shí)間（時(shí)數(shù)）dt冷卻塔溫差（c）濃度比：蒸發(fā)率： （這是理論蒸發(fā)速率。由于進(jìn)入冷卻塔的

4、空氣的相對(duì)濕度，因此實(shí)際蒸發(fā)速率可能較低）補(bǔ)充速率： 保持時(shí)間指數(shù)： 1.2冷卻塔效率性能試驗(yàn)：在運(yùn)行試驗(yàn)過程中，如果冷卻塔是在接近設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行，通常對(duì)濕球溫度差（冷水溫度減去濕球溫度）和溫度范圍差（熱水溫度減去冷水溫度）進(jìn)行檢查。注意，可以對(duì)冷卻塔的設(shè)計(jì)性能曲線進(jìn)行評(píng)審，從而根據(jù)在測(cè)定范圍和水流率下測(cè)定的濕球溫度來預(yù)測(cè)冷水溫度，以此對(duì)冷卻塔性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果冷卻塔并不是在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行，性能曲線的準(zhǔn)確性將降低。何時(shí)進(jìn)行試驗(yàn) 在試運(yùn)行時(shí)進(jìn)行試驗(yàn) 在大修之后進(jìn)行試驗(yàn) 定期進(jìn)行試驗(yàn)以確保冷卻塔的效率沒有降低試驗(yàn)要求準(zhǔn)確地確定水流量。對(duì)于所有的設(shè)計(jì)條件，試驗(yàn)通常要求準(zhǔn)確率為5%。1.3系統(tǒng)效率性能

5、試驗(yàn)應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)的以下參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以確保有效性： 冷卻器溫差 水流速 排污 補(bǔ)充水消耗量 空氣沖擊冷卻器溫差：應(yīng)對(duì)所有的重要溫差（出口工藝氣體/流體 進(jìn)口冷卻水）進(jìn)行例行和系統(tǒng)記錄。應(yīng)對(duì)照設(shè)計(jì)和溫升，對(duì)這些溫差進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)與水處理部門代表每個(gè)月對(duì)結(jié)果進(jìn)行一次評(píng)審。水流速：流經(jīng)系統(tǒng)的水流速應(yīng)超過或等于1.5米/秒（管側(cè)）或0.6米/秒（殼側(cè)）。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行平衡時(shí)，要求特別注意與冷卻塔之間的距離最遠(yuǎn)的設(shè)備，因?yàn)檫@些設(shè)備的流量和壓力通常是最低的。這是試運(yùn)行過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵步驟，以確保整個(gè)設(shè)施的水平衡。如果沒有在試運(yùn)行過程中對(duì)水流量進(jìn)行平衡，在溫差升高表明出現(xiàn)問題之后，可能無法糾正低流量區(qū)域內(nèi)的硬化沉

6、淀物導(dǎo)致的水流量失衡。排污：應(yīng)確保排污與設(shè)計(jì)濃縮循環(huán)次數(shù)相一致。過量排污可能導(dǎo)致循環(huán)次數(shù)顯著減少，表明系統(tǒng)出現(xiàn)問題或者補(bǔ)充水消耗量發(fā)生變化。補(bǔ)充水消耗量：冷卻塔補(bǔ)充水流率取決于某些因素，其中包括蒸發(fā)速率、濃縮循環(huán)次數(shù)和冷卻塔性能。補(bǔ)充水流率的顯著升高或降低表明系統(tǒng)可能發(fā)生機(jī)械問題或其它問題?？諝鉀_擊：如果出現(xiàn)結(jié)垢和沉淀問題（尤其是在殼側(cè)冷卻器中），建議安裝空氣沖擊接頭。2.冷卻水系統(tǒng)的類型2.1直流系統(tǒng)流程描述: 在直流系統(tǒng)中，水不經(jīng)循環(huán)流經(jīng)系統(tǒng)。使用: 林德的生產(chǎn)裝置通常并不采用直流系統(tǒng)。直流系統(tǒng)通常被用于位于海邊或河邊的發(fā)電站。水取自貯水池（例如河或海），在流經(jīng)換熱器之后被排回貯水池。缺點(diǎn)

7、：直流系統(tǒng)不僅浪費(fèi)水，而且如果出口水被排入自然水道，還可能導(dǎo)致熱污染。以下原因?qū)е轮绷飨到y(tǒng)涉及高成本： 由于缺乏回收利用，水處理化學(xué)劑的價(jià)格高昂 如果冷卻器出現(xiàn)問題，無法在運(yùn)行的同時(shí)對(duì)化學(xué)清洗劑進(jìn)行循環(huán) 系統(tǒng)要求采用耐腐蝕材料2.2閉式循環(huán)系統(tǒng)流程描述：在閉式循環(huán)系統(tǒng)中，冷卻劑連續(xù)流經(jīng)系統(tǒng)，并且通過一組冷卻劑/大氣換熱器進(jìn)行冷卻。冷卻劑并不暴露于大氣。使用：在以下情況下，閉式循環(huán)系統(tǒng)被廣泛用于林德的生產(chǎn)裝置： 優(yōu)質(zhì)冷卻水是一項(xiàng)關(guān)鍵要求 不能提供優(yōu)質(zhì)水 氣載污染物水平導(dǎo)致無法使用開式蒸發(fā)系統(tǒng) 環(huán)境溫度達(dá)到零度以下的無人值守設(shè)施優(yōu)點(diǎn)： 水或化學(xué)劑損耗很低 溶解礦物質(zhì)濃度可忽略不計(jì) 在水供應(yīng)量有限的

8、情況下具有實(shí)用優(yōu)勢(shì) 可以在以下區(qū)域運(yùn)行： 高水平氣載污染物（例如沙塵）區(qū)域 極冷氣候區(qū)域 無人值守區(qū)域缺點(diǎn)：閉式循環(huán)系統(tǒng)的缺點(diǎn)包括： 換熱設(shè)備涉及高安裝成本 無法實(shí)現(xiàn)低冷卻水溫度和低濕球溫度差，從而導(dǎo)致較高的動(dòng)力成本2.3開式循環(huán)系統(tǒng)流程描述：在開式循環(huán)系統(tǒng)中，在冷卻塔中通過蒸發(fā)對(duì)水進(jìn)行冷卻。水被抽送到冷卻塔頂，在向下流經(jīng)冷卻塔時(shí)，水與空氣接觸并且蒸發(fā)。位于冷卻塔頂?shù)睦鋮s塔風(fēng)機(jī)產(chǎn)生空氣流。被冷卻水被收集在塔池中并且被抽回裝置進(jìn)行使用。水被連續(xù)循環(huán)和使用，蒸發(fā)的濃縮效應(yīng)導(dǎo)致水中的礦物含量升高。使用：開式循環(huán)系統(tǒng)目前是林德氣體裝置采用的熱傳遞的最常用的設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)： 安裝成本較低 能夠處理大范圍的熱

9、載荷 冷卻溫度接近濕球溫度缺點(diǎn)： 水損耗 要求添加化學(xué)劑并且實(shí)施水化學(xué)管理 溶解固體濃度 要求大量供水 可能凍結(jié) 可能出現(xiàn)軍團(tuán)菌問題3.冷卻水系統(tǒng)組成部分開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)通常包括以下部件： 冷卻塔 冷卻水泵 風(fēng)機(jī) 水處理設(shè)備 過濾系統(tǒng) 管道 機(jī)械冷卻器，其中包括： 一個(gè)直接冷卻器 多個(gè)換熱器 一個(gè)蒸發(fā)冷卻器（在某些裝置上）圖示：該圖顯示空分現(xiàn)場(chǎng)的冷卻水系統(tǒng)的典型部件和布置。3.1冷卻塔冷卻塔流程：在冷卻塔中，水與空氣接觸。如果空氣沒有完全飽和，水將蒸發(fā)，直至空氣飽和，從而將空氣冷卻到接近濕球溫度的水平上。然后采用冷空氣對(duì)水進(jìn)行冷卻。冷卻原理：在冷卻塔中采用以下兩種方式對(duì)冷卻水減溫： 采用熱傳

10、遞。由于冷卻水與吸入空氣流之間的溫差，大約25%的熱量被傳遞。 采用質(zhì)量傳遞。當(dāng)一小部分循環(huán)水被蒸發(fā)時(shí)，大約75%的熱量被傳遞。當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，從空氣中吸收熱量，從而對(duì)水進(jìn)行冷卻。蒸發(fā)導(dǎo)致大約12%的循環(huán)水損耗。濕球溫度：在冷卻系統(tǒng)中，濕球溫度被用于測(cè)量環(huán)境氣溫。當(dāng)溫度計(jì)表面處于飽和濕狀態(tài)時(shí)，得出濕球溫度。趨近溫度：水在冷卻塔中能夠被冷卻到的最低溫度取決于環(huán)境濕球溫度和冷卻器設(shè)計(jì)。如果冷卻塔的效率是100%，冷卻塔產(chǎn)生的冷卻水溫度等于濕球溫度。實(shí)際上，冷卻塔產(chǎn)生的冷卻水溫度略高于濕球溫度。趨近溫度是濕球溫度與冷卻塔出口水溫度之間的溫差。設(shè)計(jì)溫差通常是23c（在夏季高濕球溫度條件下）。注意，在較低的

11、環(huán)境濕球溫度條件下，相同的冷卻塔的溫差可能達(dá)到710c。每一個(gè)冷卻塔都有性能曲線，用于預(yù)測(cè)在預(yù)期環(huán)境濕球溫度條件下的冷水溫度。結(jié)構(gòu)：冷卻塔通常包括： 一個(gè)熱傳遞介質(zhì)（填料）段，水和吸入空氣在這里被混合以促進(jìn)有效的熱傳遞 用于防止冷卻水滴被風(fēng)機(jī)抽出冷卻塔的漂流消除器 一個(gè)風(fēng)機(jī) 水分配器 一個(gè)用于收集被冷卻水、補(bǔ)充水和處理化學(xué)劑的塔池水流量與空氣流量比：冷卻塔的性能取決于水流量與空氣流量比（l/g比）。 水流量分布應(yīng)在整個(gè)冷卻塔中保持恒定。如果大部分水沿著冷卻塔一側(cè)向下流動(dòng)，同時(shí)大部分空氣沿著冷卻塔另一側(cè)向上流動(dòng)，冷卻塔的性能將受到影響。冷卻塔應(yīng)在接近設(shè)計(jì)空氣和水流量的條件下運(yùn)行，以保持空氣與水之

12、間的有效接觸。水分配器和冷填料必須清潔以確保均勻的流量。如果安裝了回水平衡閥，應(yīng)對(duì)這些閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保水在冷卻塔中的均勻分布。降低水流量或提高空氣流量將提高性能。空氣/水接觸方法：在冷卻塔中，通過淋水填料或薄膜填料來實(shí)現(xiàn)水與空氣之間的接觸： 淋水填料： 成本較低，空氣流阻力最低 效率較低，水滴較小 很少用于比歐西的生產(chǎn)設(shè)施（因?yàn)樾瘦^低） 薄膜填料： 是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 易于結(jié)垢（生物碎片、水鹽堿或氣載粉塵導(dǎo)致結(jié)垢） 效率較高，水表面積增大冷卻塔損耗：導(dǎo)致冷卻塔損耗的原因包括： 蒸發(fā) 水霧（從風(fēng)機(jī)排出的飽和空氣中挾帶的水滴）安裝水霧消除器來盡量減少水霧 風(fēng)將水吹出冷卻塔導(dǎo)致風(fēng)阻 維修不當(dāng)導(dǎo)致泄漏

13、排污（對(duì)系統(tǒng)中的水進(jìn)行排放，通常約為循環(huán)流量的0.4%）防止水損耗：如果檢測(cè)出過高的水消耗量，水可能通過漂流和風(fēng)阻發(fā)生損耗?？梢詫?duì)現(xiàn)有的漂流消除器進(jìn)行修理或者使用高效消除器來加以改進(jìn)?？梢栽谒抑g安裝隔板來控制風(fēng)阻。升載和降載能力：冷卻塔通常有一個(gè)大范圍的升載和降載能力。如果預(yù)測(cè)到大范圍的載荷波動(dòng)，可以安裝多個(gè)泵、多個(gè)塔室和兩個(gè)風(fēng)機(jī)來提高運(yùn)行靈活性。冷卻塔受到填料承受的水載荷的限制： 水載荷過高將導(dǎo)致填料液泛，從而對(duì)性能造成不利影響 水載荷過低將導(dǎo)致填料缺水并且形成干區(qū)，從而對(duì)性能造成不利影響并且導(dǎo)致薄膜填料沉淀冷卻塔類似于所有其它換熱器：雖然可以將熱量和載荷提高到設(shè)計(jì)水平以上，但是將導(dǎo)致大

14、溫差。在較低的熱量和類似的水載荷條件下運(yùn)行冷卻塔將縮小溫差（相對(duì)于設(shè)計(jì)水平）。3.2冷卻塔風(fēng)機(jī)用途：冷卻塔風(fēng)機(jī)被用于控制流經(jīng)冷卻塔的空氣流量。改變空氣流量：可以采用以下方式來改變空氣流量： 風(fēng)機(jī)啟停 改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 改變風(fēng)機(jī)葉片角度自然對(duì)流：由于自然對(duì)流，即使風(fēng)機(jī)已被停止，仍然存在某些空氣流動(dòng)。風(fēng)機(jī)葉片角度：改變風(fēng)機(jī)葉片角度是改變空氣流量的一種基本方式。 并不是由操作人員來改變風(fēng)機(jī)葉片角度，應(yīng)首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)研究，同時(shí)考慮到電機(jī)和齒輪箱載荷和潛在振動(dòng)效應(yīng)，然后才能改變風(fēng)機(jī)葉片角度。3.3冷卻水泵用途：通常采用冷卻水泵來控制流經(jīng)裝置的冷卻水流量。控制水流量：可以采用以下方式來改變冷卻水流量： 一

15、個(gè)或多個(gè)冷卻水泵啟停 調(diào)節(jié)冷卻水泵出口閥 調(diào)節(jié)冷卻器平衡閥泵壓力：流經(jīng)泵的流率隨著泵的排出壓力而發(fā)生變化。提高壓頭將導(dǎo)致流率降低，直至達(dá)到最高壓頭并且流率降至零。降低壓頭將導(dǎo)致流率升高。泵功率與壓頭和流率成正比。壓頭或流率升高將導(dǎo)致功率以相同的百分率升高。隨著冷卻水流量升高，系統(tǒng)壓降也將升高，從而導(dǎo)致泵壓頭升高。例如，在一個(gè)運(yùn)行兩個(gè)泵的冷卻水系統(tǒng)中，啟動(dòng)第三個(gè)泵將導(dǎo)致泵壓力升高，從而導(dǎo)致運(yùn)行泵的流率降低。因此，雖然流量將升高，但是流量升高不會(huì)達(dá)到50%。系統(tǒng)閥門：如果冷卻水系統(tǒng)閥門被過度打開，冷卻水流率將降低。在對(duì)冷卻器進(jìn)行平衡時(shí)，應(yīng)記住這一點(diǎn)。補(bǔ)充水泵：使用補(bǔ)充水來補(bǔ)充蒸發(fā)和排放（其中包括側(cè)

16、流過濾器反沖洗）導(dǎo)致的系統(tǒng)損耗。備用設(shè)備：備用設(shè)備（例如冷卻風(fēng)機(jī)和泵）應(yīng)輪流運(yùn)行，例如每周啟停一次，以確保對(duì)備用泵進(jìn)行定期試驗(yàn)，并且減輕死角中的微生物生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)。將一個(gè)泵作為常設(shè)備用泵能夠降低兩個(gè)泵同時(shí)失效的可能性，這種假設(shè)是不正確的。在實(shí)踐中，將一個(gè)泵作為備用泵將導(dǎo)致以下后果： 水和固體在蝸殼中積聚 油脂排出 滾動(dòng)軸承點(diǎn)蝕和變形 水份在電機(jī)繞組和接線盒中積聚運(yùn)行泵和風(fēng)機(jī)的數(shù)量：應(yīng)注意運(yùn)行泵和風(fēng)機(jī)的數(shù)量。當(dāng)裝置或裝置的一部分被停機(jī)時(shí)，應(yīng)降低冷卻水流量以降低成本（視情況而定）?？梢酝Ｖ贡没蝻L(fēng)機(jī)來降低冷卻水流量。注： 應(yīng)確保充分?jǐn)?shù)量的泵和/或風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行中，以提供盡可能冷的水。為了降低成本而停止泵可

17、能導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)凍結(jié)、腐蝕或結(jié)垢，應(yīng)記住這一點(diǎn)。在降低水流量之后，應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。3.4過濾系統(tǒng)旁濾器：使用旁濾器來清除冷卻水中的固體和懸浮物。通常大約25%的循環(huán)流量流經(jīng)旁濾器，旁濾器出口水中的懸浮固體含量低于1毫克/公升。反沖洗：在反沖洗過程中，水向上流經(jīng)介質(zhì)床底部以清除懸浮材料，從而對(duì)過濾器進(jìn)行清洗?？梢允褂醚a(bǔ)充水或冷卻塔水進(jìn)行反沖洗。但是，在小型設(shè)施中，如果反沖洗持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，塔池水位將降低，從而導(dǎo)致化學(xué)劑損耗和電導(dǎo)率波動(dòng)。3.5機(jī)械冷卻器機(jī)械冷卻器的用途：機(jī)械冷卻器是用于清除裝置流程和機(jī)械中的熱量的換熱器。通過冷卻水系統(tǒng)向機(jī)械冷卻器提供冷卻水。機(jī)械冷卻器的類型：用于空分裝置的

18、大部分機(jī)械冷卻器都是殼管式換熱器。這些機(jī)械冷卻器通常包括： 壓縮級(jí)間的中間冷卻器 后冷卻器 油冷卻器 電機(jī)冷卻器此外，還有以下兩種機(jī)械冷卻器： 直接冷卻器（參見：直接冷卻器） 蒸發(fā)冷卻器（在某些裝置上）（參見：蒸發(fā)冷卻器）機(jī)械冷卻器的性能：壓縮機(jī)功率取決于每一級(jí)的進(jìn)口空氣溫度，因此機(jī)械冷卻器的氣體出口溫度越低，壓縮機(jī)功率越低。因此，機(jī)械冷卻器的性能取決于氣體出口溫度與冷卻水進(jìn)口溫度之間的溫差。溫差應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)水平。為此，冷卻器必須獲得充分的冷卻水。一般而言，冷卻水流量越高，溫差越小。對(duì)流入機(jī)械冷卻器的水流量進(jìn)行平衡：必須對(duì)流入所有機(jī)械冷卻器的水流量進(jìn)行平衡，以確保冷卻水系統(tǒng)的最佳性能。由于

19、能夠供應(yīng)的總水量存在實(shí)際限制，因此要求進(jìn)行平衡。提高流入一個(gè)冷卻器的水流量通常意味著降低流入另一個(gè)冷卻器的水流量。注意：根據(jù)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求在開機(jī)時(shí)并且定期對(duì)水流量進(jìn)行平衡。水節(jié)流：如果要求水節(jié)流從而對(duì)換熱器進(jìn)行平衡，必須注意確保水流速不低于1.5米/秒，以避免懸浮固體沉淀。水排出溫度也可以被用于水流量監(jiān)測(cè)。如果是殼側(cè)水，可能難以達(dá)到超過0.6米/秒的流速。機(jī)械冷卻器的性能：機(jī)械冷卻器的冷卻水溫升是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。隨著水流量升高，溫升降低。與此同時(shí)，氣體出口溫度必須盡可能低。建議對(duì)冷卻水流量進(jìn)行平衡，從而盡量降低機(jī)械冷卻器的溫差和溫升。如果機(jī)械冷卻器存在以下條件這表明大溫差和高溫升水流量

20、不充分小溫差和低溫升超過設(shè)計(jì)水流量大溫差和低溫升合理的水流量，但是冷卻器將結(jié)垢3.6蒸發(fā)冷卻器用途：在某些空分現(xiàn)場(chǎng)，蒸發(fā)冷卻器被用于冷卻水的進(jìn)一步冷卻。蒸發(fā)冷卻器使用裝置的廢產(chǎn)物（通常是干燥污氮）而不是空氣用于冷卻水的進(jìn)一步冷卻。運(yùn)行基礎(chǔ)：空分裝置的污氮的露點(diǎn)非常低（通常約為100k），處于大約280k的環(huán)境溫度條件下。污氮向上流經(jīng)一個(gè)填料冷卻塔，同時(shí)冷卻水向下流經(jīng)填料。對(duì)小部分水進(jìn)行蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)冷卻效應(yīng)，從而對(duì)剩余液體進(jìn)行冷卻。典型的冷卻器布置：該圖顯示了直接冷卻器和蒸發(fā)冷卻器的典型布置。與氮有關(guān)的問題：蒸發(fā)冷卻器通常使用氮，這意味著可能存在窒息危險(xiǎn)。這意味著： 無法對(duì)水分布進(jìn)行密切觀察 鳥類

21、可能墜入冷卻塔中并且堵塞填料低水溫：由于氣體是干燥的，因此濕球溫度非常低，可能低于冰點(diǎn)。出口水溫度通常取決于能夠提供的氣體流率。如果氣體流率較高，水溫度可能非常低，凍結(jié)可能導(dǎo)致堵塞。水處理要求：氣體中不含二氧化碳可能導(dǎo)致冷卻水ph發(fā)生顯著變動(dòng)。這可能意味著要求將特殊水處理設(shè)施用于蒸發(fā)冷卻器。3.7直接冷卻器直接冷卻器的用途：直接冷卻器在空氣與冷卻水之間提供直接接觸。這意味著可以實(shí)現(xiàn)大約2c的溫差（相對(duì)于殼管式換熱器中的溫差8c）。此外，水的洗滌效應(yīng)有助于降低粒子含量并且清除空氣中的某些可溶性污染物。溫度：和其它冷卻器一樣，應(yīng)將溫差和溫升控制在設(shè)計(jì)水平上。水夾帶：水流量過高可能導(dǎo)致大量水滴挾帶甚

22、至冷卻塔液泛并且可能對(duì)下游設(shè)備造成重大不利影響。底板結(jié)垢：裝置底板的高溫差意味著在底板穿孔處非常易于結(jié)垢。因此，需要進(jìn)行非常有效的水處理，并且應(yīng)定期對(duì)底板進(jìn)行檢查和清洗。二、安全隱患和預(yù)防措施1主要安全隱患與冷卻水系統(tǒng)有關(guān)的主要安全隱患包括： 軍團(tuán)菌 冷卻水處理化學(xué)制劑 環(huán)境影響 與電氣設(shè)備有關(guān)的安全隱患 與旋轉(zhuǎn)設(shè)備有關(guān)的安全隱患 封閉空間 軍團(tuán)菌 ：軍團(tuán)菌是一種存在于河水和湖水（尤其是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）中的細(xì)菌。必須設(shè)置處理和監(jiān)控系統(tǒng)，以確?？辗钟行У目刂坪头雷o(hù)。冷卻水處理化學(xué)制劑 ：在冷卻系統(tǒng)中添加冷卻水處理化學(xué)制劑從而避免過度腐蝕、形成水垢和污垢以及生物生長(zhǎng)。由于冷卻水處理化學(xué)制劑中可能含

23、有酸、堿、強(qiáng)氧化劑、毒性化合物或皮膚致敏劑，因此在對(duì)這些化學(xué)制劑進(jìn)行處理時(shí)，必須配備相應(yīng)的個(gè)人防護(hù)裝備（ppe）。 環(huán)境影響 ：各種冷卻水化學(xué)制劑被用作生物滅殺劑并且被用于腐蝕空置。這些化學(xué)制劑包括磷酸鹽、氯化物、生物滅殺劑、膦酸鹽、聚丙烯酸脂和鋅，其中某些具有生物毒性的化學(xué)制劑的使用受到嚴(yán)格控制。必須按照當(dāng)?shù)丨h(huán)境法規(guī)，對(duì)冷卻塔的排放和吹除進(jìn)行控制/處理。 與電氣設(shè)備有關(guān)的安全隱患 ：在對(duì)冷卻水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修之前，必須對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行電氣隔離并且申領(lǐng)作業(yè)許可證。在對(duì)化學(xué)制劑添加系統(tǒng)泵進(jìn)行維修之前，也必須對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行電氣隔離并且申領(lǐng)作業(yè)許可證。 與旋轉(zhuǎn)設(shè)備有關(guān)的安全隱患 ：關(guān)于與冷卻水泵和風(fēng)機(jī)

24、有關(guān)的安全隱患的進(jìn)一步說明，參見：與旋轉(zhuǎn)設(shè)備用過的安全隱患 封閉空間 ：冷卻系統(tǒng)的某些部件（比如冷卻塔、直接接觸冷卻器或汽化冷卻器）屬于封閉空間。 在對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行維修規(guī)劃之前，應(yīng)參閱 ims-26-03 : 作業(yè)許可證制度。 2維修準(zhǔn)備工作 在對(duì)冷卻水系統(tǒng)的任何部件進(jìn)行維修準(zhǔn)備的階段，應(yīng)確保： 已經(jīng)申領(lǐng)了作業(yè)許可證 已經(jīng)針對(duì)所有的封閉空間采取了措施 已經(jīng)準(zhǔn)備好了必要的工具和備品備件 已經(jīng)對(duì)待維修設(shè)備進(jìn)行了電氣和機(jī)械隔離 已經(jīng)對(duì)待維修設(shè)備進(jìn)行了降壓 已經(jīng)完全了解了待進(jìn)行的維修作業(yè)三、冷卻水處理1管理人員的職責(zé)水處理公司負(fù)責(zé)水處理方案的設(shè)計(jì)。但是，當(dāng)?shù)毓芾砣藛T對(duì)有效的水處理承擔(dān)最終責(zé)任。當(dāng)?shù)毓芾?/p>

25、人員必須從公司的角度出發(fā)，對(duì)水處理公司的服務(wù)或水處理方案進(jìn)行判斷。當(dāng)?shù)毓芾砣藛T應(yīng)承擔(dān)以下職責(zé)： 執(zhí)行水處理方案； 確保操作人員在方案實(shí)施方面接受過充分有效的培訓(xùn)； 將所有與方案不符的情況通知水處理公司； 與林德集團(tuán)的水系統(tǒng)工程師一同對(duì)水處理方案進(jìn)行評(píng)審。 關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)kpi指標(biāo)包括： 水垢和污垢（通過對(duì)漸進(jìn)溫度進(jìn)行監(jiān)控來確定水垢和污垢）； 腐蝕速率或微生物活性（采用浸漬載片和腐蝕試片并且通過例行維修檢查，對(duì)腐蝕速率或微生物活性進(jìn)行監(jiān)控）； 化學(xué)劑成本； 用來對(duì)服務(wù)績(jī)效和商務(wù)績(jī)效進(jìn)行監(jiān)控的其它關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。2冷卻水處理的目的污垢和腐蝕會(huì)導(dǎo)致工業(yè)冷卻系統(tǒng)效率的降低。一般來說，典型的空分裝置壓縮機(jī)的

26、趨近溫度升高3，會(huì)導(dǎo)致效率降低1%。冷卻水處理的主要目標(biāo)是通過以下措施來保持冷卻系統(tǒng)的熱傳遞效率。 避免形成污垢； 避免熱傳遞表面和關(guān)聯(lián)管道受到腐蝕。 如果是蒸發(fā)再循環(huán)冷卻系統(tǒng)，水處理方案應(yīng)考慮到更加高效的水保持。在蒸發(fā)過程中，冷卻水系統(tǒng)中的固體總量將會(huì)增加。如果任由固體總量繼續(xù)增加，系統(tǒng)水將會(huì)飽和，而且鹽和固體將會(huì)沉淀。3冷卻水處理系統(tǒng)的組成典型的冷卻水處理系統(tǒng)由以下部分組成： 添加酸性物質(zhì)從而保持水的ph值：通過添加酸性物質(zhì)從而把ph值保持在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，采用這種方式對(duì)水的酸度/堿度進(jìn)行控制。通過添加硫酸，將碳酸鹽和重碳酸鹽轉(zhuǎn)化成溶解度更高的硫酸鹽。 將循環(huán)水排放并且注滿補(bǔ)充水冷卻塔中

27、的蒸發(fā)過程將持續(xù)增加溶解固體的含量。為了避免飽和以及由此而形成的水垢，一部分循環(huán)水被排放并且被新的補(bǔ)充水取代。 在某些情況下對(duì)補(bǔ)充水進(jìn)行軟化在自動(dòng)再生離子交換系統(tǒng)中對(duì)進(jìn)入冷卻塔的補(bǔ)充水進(jìn)行軟化，碳酸鈣被轉(zhuǎn)化成溶解度更高的碳酸鈉，但是這個(gè)過程通常不具有成本效益。 添加水處理化學(xué)劑從而對(duì)水垢和腐蝕進(jìn)行控制使用各種化學(xué)配方來進(jìn)行以下控制：對(duì)腐蝕進(jìn)行控制（例如，含有鋅、磷酸鹽或鉬酸鹽的腐蝕抑制劑能夠在金屬表面形成一個(gè)防護(hù)膜）。由于鉻酸鹽涉及健康、安全和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，因此不再建議使用鉻酸鹽。 對(duì)水垢進(jìn)行控制（例如，含有磷酸鹽或多磷酸鹽的水垢抑制劑能夠抑制碳酸鈣晶體的形成，或者分散劑能夠保持懸浮液中的微粒）。

28、 添加殺菌劑從而對(duì)微生物污垢進(jìn)行控制通過添加殺菌劑（比如有機(jī)殺菌劑、氯基殺菌劑或次氯酸鈉）從而對(duì)粘液和有害細(xì)菌（比如軍團(tuán)病菌）的生物生長(zhǎng)進(jìn)行控制。 進(jìn)行過濾和反洗從而對(duì)沉淀污垢進(jìn)行控制。使少量的循環(huán)水流經(jīng)過濾器，采用這種方式對(duì)通過冷卻塔洗滌而進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)的空氣挾帶的塵粒以及循環(huán)水中存在的其它懸浮固體進(jìn)行清除，然后通過反洗對(duì)過濾器進(jìn)行自動(dòng)清洗。4水垢4.1水垢的形成水垢來自于水中的不溶性鹽（或硬質(zhì)鹽）。溶解度最低的鹽通常會(huì)導(dǎo)致水的硬度。通過增加熱量，這類鹽被轉(zhuǎn)化成水垢，從而導(dǎo)致溶解度的降低并且加大沉淀趨勢(shì)。會(huì)對(duì)水垢的形成產(chǎn)生影響的主要因素包括： 水中的鈣含量； 水的堿度； 水的ph值（ph值越

29、高，碳酸鈣的溶解度越低）； 溫度； 溶解固體的濃度。4.2水垢的影響由于形成水垢而導(dǎo)致的主要問題（尤其是在熱交換器中）包括： 由于水垢形成的絕熱層而導(dǎo)致熱傳遞效率的降低，增加壓縮機(jī)的耗電量，并且對(duì)離心壓縮機(jī)的喘振特性產(chǎn)生影響。； 由于整個(gè)熱交換器所需壓力升高從而導(dǎo)致泵送成本增加或者水流量降低，從而導(dǎo)致熱傳遞效率的進(jìn)一步降低。下圖表明了為了抵銷水垢的形成產(chǎn)生的影響而需要增加的熱傳遞面積百分率。4.3水垢的控制措施可以采用以下任何一種方法對(duì)水垢進(jìn)行控制： 對(duì)排放進(jìn)行控制，從而對(duì)冷卻水中的硬質(zhì)鹽（比如鈣）的濃度進(jìn)行限制。 對(duì)補(bǔ)充水的狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，比如使用離子交換劑（盡管在實(shí)踐中這種方法涉及較高的成本

30、，而且這種方法很少被用于開放式的系統(tǒng)中）。 對(duì)熱交換水出口溫度進(jìn)行限制，使之不超過40c，從而減少碳酸鈣的逆溶解性產(chǎn)生的影響。 酸性物質(zhì)的添加。通過將硫酸添加到冷卻水系統(tǒng)中，將硬質(zhì)鹽轉(zhuǎn)化成溶解度更高的鹽。添加酸性物質(zhì)會(huì)降低冷卻水的ph值。 化學(xué)處理。添加化學(xué)劑或分散劑從而阻滯那些導(dǎo)致形成水垢的鹽的沉淀過程。最常用的沉淀控制化學(xué)劑是多磷酸鹽和膦酸鹽。5腐蝕5.1腐蝕的形成腐蝕是指由于與金屬的環(huán)境之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)從而導(dǎo)致金屬受到破壞。冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕通常都是電化學(xué)腐蝕。在腐蝕過程中，形成的反應(yīng)產(chǎn)物可能具有溶解性，也可能不具有溶解性。不溶性腐蝕產(chǎn)物可能會(huì)在冷卻水系統(tǒng)的腐蝕部位或其它部位發(fā)生

31、沉淀。以下因素會(huì)對(duì)腐蝕產(chǎn)生影響： 較低的ph值會(huì)導(dǎo)致腐蝕速率的升高； 較高的溫度會(huì)導(dǎo)致腐蝕速率的升高； 溶解二氧化碳會(huì)導(dǎo)致ph值的降低以及腐蝕速率的升高； 溶解鹽會(huì)導(dǎo)致冷卻水的導(dǎo)電率以及腐蝕速率的升高； 較高的速度會(huì)對(duì)腐蝕電池造成干擾并且對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行清除，這樣就會(huì)使金屬裸露，然后發(fā)生腐蝕； 異金屬（比如碳鋼管板中的銅合金管）會(huì)形成一種原電池，從而導(dǎo)致那些抗腐蝕性較差的金屬受到腐蝕（比如碳鋼受到腐蝕從而對(duì)銅合金進(jìn)行防護(hù)）； 金屬的成分； 溶解氧； 金屬表面的氧化膜的穩(wěn)定性； 應(yīng)力。下面列出了可以接受的腐蝕極限（單位：密耳/年或毫米/年）。材質(zhì)可以接受的極限目標(biāo)低碳鋼 3密耳/年（0.076毫米

32、/年） 1密耳/年（0.025毫米/年），無麻點(diǎn)腐蝕銅合金 0.3密耳/年（0.0076毫米/年） 0.2密耳/年（0.0051毫米/年），無局部腐蝕不銹鋼 0. 1密耳/年（0.0025毫米/年） 0.1密耳/年（0.0025毫米/年）5.2 腐蝕的控制對(duì)腐蝕進(jìn)行監(jiān)控將金屬片浸入回流冷卻水中，采用這種方式對(duì)水處理的有效性進(jìn)行監(jiān)控。這種金屬片被稱為“試片”。要對(duì)試片性能的減退速率進(jìn)行監(jiān)控，并且對(duì)水處理進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。ph的控制作為一項(xiàng)一般原則，較低的ph值（低于7.0）會(huì)導(dǎo)致金屬腐蝕速率的升高。ph值較高的水通常會(huì)導(dǎo)致水垢的形成，因此在腐蝕控制過程中要求采取以下措施： 使用水處理化學(xué)劑對(duì)水垢進(jìn)

33、行控制；并且 如果ph值過低，通過添加化學(xué)劑從而對(duì)腐蝕進(jìn)行控制。注意：為了確保酸性物質(zhì)的適當(dāng)分散，必須對(duì)酸性物質(zhì)的添加位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和選擇，從而避免局部ph值較低，否則會(huì)導(dǎo)致管道和冷卻塔材質(zhì)受到損壞。注意：如果使用的是化學(xué)腐蝕抑制劑，不得將冷卻塔的廢液（排液）直接排放到湖泊、河流或溪流中，除非獲得了特別許可。5.3腐蝕抑制劑的選用在腐蝕抑制劑的選用過程中，要運(yùn)用冷卻水系統(tǒng)的水化學(xué)和冶金方面的知識(shí)。下面列出了關(guān)于各種不同的抑制劑系統(tǒng)的詳細(xì)信息。在對(duì)水處理公司提供的水處理方案進(jìn)行評(píng)估的過程中，可以把這些信息作為參考指南。鉬酸鹽盡管鉬酸鹽在技術(shù)上屬于一種“重金屬”，但是它們對(duì)魚類具有的毒性較低，

34、因此在大部分國家和地區(qū)一般都不被列為監(jiān)管對(duì)象或者受到限制。通常將鉬酸鹽和其它抑制劑（比如磷酸鹽或膦酸鹽）進(jìn)行混合。基于鉬酸鹽的化學(xué)配方適用于一個(gè)較大的ph值范圍（7.59.0），而且通常能夠?qū)β辄c(diǎn)腐蝕起到抑制作用。磷酸鋅磷酸鋅易于沉淀，尤其是在ph值較高的情況下，但是作為磷酸鋅方案的基礎(chǔ)的ph值范圍通常介于7.58.5之間。在某些國家和地區(qū)，禁止排放物中含有鋅，但是許多國家和地區(qū)都允許排放物中的鋅濃度最高達(dá)到1.0ppm，而且某些國家和地區(qū)還允許鋅濃度達(dá)到5.0ppm甚至5.0ppm以上（參見當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)）。有效的鋅濃度下限是1.0ppm。堿性鋅堿性鋅方案使用ph值介于8.09.0之間的膦酸鋅

35、，同時(shí)使用穩(wěn)定聚合體來避免ph值較高的鋅發(fā)生沉淀。在堿性鋅方案中加入膦酸鹽能夠?qū)λ钙鸬揭欢ǔ潭鹊南拗谱饔谩ｌ⑺猁}膦酸鹽是一種中度腐蝕抑制劑。膦酸鹽的濃度至少要達(dá)到1520ppm，這樣才能對(duì)碳鋼起到有效的腐蝕防護(hù)作用。如果膦酸鹽的ph值低于8.2左右，膦酸鹽將無法起到有效的防護(hù)作用；使用的膦酸鹽的ph值應(yīng)介于8.29.0之間。正磷酸鹽是一種弱腐蝕抑制劑，很少單獨(dú)使用。自由正磷酸鹽會(huì)與可溶性鐵一同沉淀，從而形成一種被稱為“磷酸鐵”的污垢?；瘜W(xué)配方中的正磷酸鹽被限制在很低的水平上，而且通常與多磷酸鹽結(jié)合使用，從而提高腐蝕防護(hù)的有效性。排放方面的法律法規(guī)通常允許總磷量達(dá)到10ppm（相當(dāng)于大約30p

36、pm的po4）。全有機(jī)方案全有機(jī)方案使用堿性ph值（8.59.0）的聚合體和水垢控制劑，但是不使用無機(jī)腐蝕抑制劑。全有機(jī)方案要求提高堿度從而減輕腐蝕。6污垢6.1污垢的形成在冷卻水系統(tǒng)中，有機(jī)物（生物粘液或藻類、腐蝕產(chǎn)物等）或無機(jī)物發(fā)生積聚從而形成污垢。由于無機(jī)材料是通過水來傳播的，因此無機(jī)污垢在很大程度上取決于流速。流速的降低會(huì)導(dǎo)致這些材料沉淀在系統(tǒng)中。6.2污垢產(chǎn)生的影響冷卻水設(shè)備形成污垢可能會(huì)導(dǎo)致以下后果： 熱傳遞效率的降低； 設(shè)備意外停機(jī)； 縮短設(shè)備的使用壽命； 需要進(jìn)行化學(xué)清晰或機(jī)械清洗； 由于壓降升高從而導(dǎo)致泵送成本增加； 沉淀物下方的腐蝕加劇。6.3沉淀污垢的控制可以采用以下方法

37、對(duì)沉淀進(jìn)行控制： 過濾； 保持水流速度； 添加分散劑和/或凝聚劑。過濾：在旁濾過程中，使至少23%（通常是57%）的再循環(huán)水流經(jīng)砂床過濾器，從而對(duì)再循環(huán)水進(jìn)行過濾。在空氣挾帶的污染物的含量較高的部位，這個(gè)比例可能要達(dá)到10%。通過過濾，對(duì)冷卻塔水中的空氣挾帶的污染物、懸浮固體和沉淀物（其中包括腐蝕產(chǎn)物）進(jìn)行清除。懸浮固體會(huì)積聚在過濾器中；必須通過反洗，定期對(duì)這些懸浮固體進(jìn)行清除。如果能夠進(jìn)行有效的過濾，通?？梢越档突蛘咄耆稚┑臐舛?。如果補(bǔ)充水（比如河水）中的懸浮固體含量較高，可能要求使用復(fù)式或自潔式補(bǔ)充水過濾器。水流速度：必須把水流速度保持在足夠高的水平上，從而避免形成污垢并且確保熱交

38、換器的最佳性能。在試運(yùn)行過程中而且在試運(yùn)行結(jié)束后，應(yīng)按要求定期對(duì)冷卻器的出口閥進(jìn)行節(jié)流，從而對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠胶?。必須避免過度節(jié)流，否則會(huì)導(dǎo)致水流速度低于設(shè)計(jì)水平并且加大形成污垢的風(fēng)險(xiǎn)。但是，在沒有對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)平衡的情況下，如果沒有對(duì)其它熱交換器配備的冷卻器的出口閥進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，在某些距離冷卻水泵最遠(yuǎn)的冷卻器中或者設(shè)計(jì)壓降較高的冷卻器中會(huì)形成污垢。分散劑：分散劑的工作原理是：通過感應(yīng)產(chǎn)生小電荷，從而使微粒相互排斥，這樣就能夠減低微粒凝集的趨勢(shì)。使用分散劑有助于將懸浮物保持在分散狀態(tài)下，這樣懸浮物就不會(huì)在熱交換器中沉淀。凝聚劑：凝聚劑會(huì)導(dǎo)致微粒凝結(jié)，從而形成松散的絮凝物。這樣就能夠起

39、到一種對(duì)表面進(jìn)行清潔的作用，盡管凝聚劑會(huì)在小口徑系統(tǒng)中發(fā)生積聚。只能在專家的指導(dǎo)下使用凝聚劑。必須對(duì)那些配備了直接冷卻器的工廠加以關(guān)注，因?yàn)槠鹋菘赡軙?huì)導(dǎo)致壓差升高并且導(dǎo)致水的夾帶。6.4生物污垢的控制通過添加生物抑制劑（用來控制微生物活性的化學(xué)劑）來控制生物污染物的生長(zhǎng)。生物滅殺劑包括氧化和非氧化兩類。由于氧化生物滅殺劑具有良好的成本效益和性能，因此是首選的生物滅殺劑。可以對(duì)生物滅殺劑進(jìn)行連續(xù)添加或緩動(dòng)添加。氧化生物滅殺劑：用來對(duì)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行處理的氧化生物滅殺劑包括： 氯 溴 二氧化氯氯是最常見的適用于冷卻水的生物滅殺劑。無論是將氯還是次氨酸鹽添加到水中，氯在水中都是一種由次氯酸和次氯酸鹽離

40、子組成的混合物。酸性物質(zhì)是一種能夠有效滅殺微生物的生物滅殺劑。被釋放出來的酸性物質(zhì)的比例取決于ph值；因此，在大約7.58.0這個(gè)最高的ph值水平上，氯能夠起到最有效的作用（盡管在某些條件下，在更高的ph值水平上，氯也可以起到有效的作用）。被添加的氯通常是一種濃度約為0.30.5 ppm游離氯。必須避免氯的濃度過高，否則會(huì)導(dǎo)致與腐蝕有關(guān)的問題。非氧化生物滅殺劑：氯無法對(duì)位于微生物粘液下方的導(dǎo)致硫酸鹽還原的細(xì)菌進(jìn)行有效的控制。因此，應(yīng)考慮每周添加一次非氧化生物滅殺劑，從而對(duì)氧化方案進(jìn)行補(bǔ)充。不得連續(xù)使用非氧化生物滅殺劑，因?yàn)檫@種使用方式的效率低下。應(yīng)在最高劑量水平上，將非氧化生物滅殺劑分批添加到

41、系統(tǒng)中。由于系統(tǒng)中的主導(dǎo)有機(jī)物會(huì)發(fā)生變化，因此可能還需要輪換使用不同的非氧化生物滅殺劑。7.冷卻水的濃縮循環(huán)水源的水質(zhì)決定了在循環(huán)水系統(tǒng)中可以對(duì)水進(jìn)行再循環(huán)的次數(shù)，這就是“濃縮循環(huán)次數(shù)”。必須選擇適當(dāng)?shù)脑蛘邔?duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，從而保持一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)效益的循環(huán)次數(shù)。理想的循環(huán)次數(shù)通常至少是45次。 下表列出了對(duì)空分工藝所需的再循環(huán)冷卻水的水質(zhì)進(jìn)行的典型分析。組分可以接受的水平總懸浮固體 20ppm（理想水平 5ppm）總?cè)芙夤腆w（tds） 3500ppm溶解鐵（鐵） 3ppm鈣硬度（碳酸鈣） 1200ppm硅石（二氧化硅） 200ppm硫酸鹽 500ppm氯化物（cl）（在不存在不銹鋼的情況下）

42、 750ppm氯化物（cl）（在存在某些等級(jí)的不銹鋼的情況下） 250ppmph值7.08.5腐蝕性污染物（硫化氫和有機(jī)酸等等）零有機(jī)物零8.冷卻水預(yù)處理進(jìn)入系統(tǒng)的補(bǔ)充水的含量決定了可以保持的循環(huán)次數(shù)。對(duì)礦物質(zhì)或固體含量較高的水進(jìn)行預(yù)處理能夠降低化學(xué)成本并且增加循環(huán)次數(shù)。必須對(duì)鈣硬度、硅石、堿度和鐵的極限進(jìn)行評(píng)估。如果可以選用補(bǔ)充水，要選用可以確保在系統(tǒng)中保持最多循環(huán)次數(shù)的補(bǔ)充水。離子的清除在補(bǔ)充水中，總?cè)芙忤F量最高達(dá)到3ppm是可以接受的。如果鐵含量較高，要進(jìn)行專門處理（比如安裝綠砂鐵過濾器）。采用高錳酸鉀對(duì)綠砂過濾器進(jìn)行再生。要把再循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的鐵含量保持在 3ppm的總鐵量的水平上。

43、軟化鈣含量較高的水（硬水）會(huì)對(duì)冷卻塔的循環(huán)次數(shù)造成明顯的限制。可以使用軟水器對(duì)水中的鈣和鎂離子進(jìn)行清除，但是軟水完全具有腐蝕性。在循環(huán)水中，被表述為碳酸鈣的鈣硬度至少應(yīng)達(dá)到100ppm，從而確保大部分抑制劑方案能夠起到有效的作用?？梢圆捎矛F(xiàn)代水處理方案，對(duì)在循環(huán)水中的含量不超過1200ppm左右的碳酸鈣進(jìn)行有效的處理。固體的清除水中的懸浮固體能夠?qū)е略跓峤粨Q器中形成污垢。為了清除懸浮固體，要使旁濾器。在必要的情況下，要使用旁濾器和分散劑，將循環(huán)水中的懸浮固體控制在 20ppm的水平以內(nèi)。微粒的尺寸也是一個(gè)考慮因素。如果是懸浮固體量非常高的補(bǔ)充水，可以使用100%補(bǔ)充水過濾器或澄清器。硫化氫在某

44、些井水中發(fā)現(xiàn)的硫化氫（h2s）具有很強(qiáng)的腐蝕性，即使是在硫化氫的濃度低于0.5ppm的情況下。要采用專門的方法對(duì)補(bǔ)充水中的硫化氫進(jìn)行清除。9.旁濾系統(tǒng)通過過濾對(duì)冷卻塔水中的空氣挾帶的污染物、懸浮固體、藻類和沉淀物（其中包括腐蝕產(chǎn)物）進(jìn)行清除。水中的固體材料會(huì)導(dǎo)致在熱交換器中形成污垢，并且導(dǎo)致在沉淀物下方發(fā)生腐蝕?？諝鉀_震（定期將少量的空氣添加到水位于殼側(cè)的冷卻器的地下排水管中）能有助于對(duì)固體材料進(jìn)行清除；但是，如果不進(jìn)行過濾，系統(tǒng)中的固體材料永遠(yuǎn)也無法得到徹底清除，從而導(dǎo)致情況不斷惡化。反洗反洗就是使水向上流經(jīng)介質(zhì)床的底部，采用這種方式對(duì)過濾器進(jìn)行清洗，從而清除懸浮材料并且對(duì)介質(zhì)重新進(jìn)行校直。

45、可以使用補(bǔ)充水或冷卻塔水進(jìn)行反洗。但是，如果反洗的持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，水池中的水位將會(huì)降低，從而導(dǎo)致化學(xué)劑發(fā)生損耗并且導(dǎo)致電導(dǎo)率發(fā)生波動(dòng)。反洗頻次可以通過壓差開關(guān)或定時(shí)器來啟動(dòng)反洗過程。定時(shí)器是首選的反洗控制方法。如果冷卻塔水被用于反洗，在條件允許的情況下，不得在水處理化學(xué)劑注入的過程中進(jìn)行反洗。應(yīng)安裝壓差指示器，用來對(duì)介質(zhì)床進(jìn)行監(jiān)控，但是不得把壓力指示器用作主要控制裝置。建議反洗時(shí)間是5分鐘。在必要的情況下，可以經(jīng)常性地進(jìn)行反洗（通常每天一次或每周一次）。根據(jù)當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)的要求，要通過排水管和蓄水池來確定冷卻塔反洗液的處理。反洗流率在過低的流率水平上進(jìn)行反洗，這是一個(gè)常見的錯(cuò)誤。反洗流率至少應(yīng)達(dá)到

46、工作流率（100120%）。建議安裝流量計(jì)，從而確保適當(dāng)?shù)姆聪戳髀?。如果反洗流率沒有達(dá)到足夠的水平，無法對(duì)被捕集的固體進(jìn)行清除，那么側(cè)流過濾器介質(zhì)可能會(huì)受到永久性損壞。對(duì)旁濾器進(jìn)行檢查：要定期對(duì)側(cè)流進(jìn)行檢查（最好是每天進(jìn)行一次檢查，或者在水處理服務(wù)商每一次提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)時(shí)進(jìn)行檢查）。 對(duì)過濾器壓差顯示器進(jìn)行監(jiān)控，從而確保定時(shí)循環(huán)已經(jīng)被啟動(dòng)； 在反洗循環(huán)過程中對(duì)冷井中的液位進(jìn)行監(jiān)控，從而確保所有的系統(tǒng)都處于正常運(yùn)行狀態(tài)下； 對(duì)反洗排放液進(jìn)行取樣，從而確定反洗循環(huán)的有效性。四、冷卻水系統(tǒng)故障排查1.冷卻水流量偏低冷卻水流量偏低會(huì)導(dǎo)致冷卻器水出口溫度偏高。如果水流量偏低，在冷卻器溫度最高的部分中形成礦

47、質(zhì)垢的可能性會(huì)增加。冷卻水流量偏低的主要跡象包括： 趨近溫度升高 冷卻系統(tǒng)換熱器的水溫升升高（暖水溫度減去冷水溫度） 冷卻塔的水流量明顯降低 林德的大部分裝置都沒有配備冷卻水流量計(jì)，因此對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行檢測(cè)的唯一方法是對(duì)上述三項(xiàng)進(jìn)行檢查。潛在原因建議采取的措施水泵發(fā)生機(jī)械故障 確認(rèn)水泵處于正常排出壓力和電機(jī)轉(zhuǎn)速條件下 冷卻水泵的輸送壓力偏低 使用經(jīng)過校準(zhǔn)的量表，對(duì)水泵的輸送壓力進(jìn)行檢查； 確認(rèn)吸入閥被完全打開，并且檢查吸濾器是否被堵塞。 冷卻水泄漏 檢查冷卻水管線是否發(fā)生泄漏 冷卻水需求量偏高 對(duì)冷卻系統(tǒng)的水流量平衡進(jìn)行檢查 過濾器被堵塞 對(duì)水泵吸濾器和冷卻系統(tǒng)過濾器進(jìn)行清洗 水泵密封件失效 對(duì)

48、水泵密封件進(jìn)行檢查 2.冷卻水溫度偏高冷卻器的進(jìn)口冷卻水溫度偏高會(huì)導(dǎo)致冷卻器出口的工藝氣體溫度升高。如果氣體溫度升高，需要額外的壓縮能量。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)法則，氣體出口溫度每升高1，相當(dāng)于壓縮動(dòng)能增加0.32%。冷卻塔的出口冷卻水溫度取決于許多變量，其中包括： 環(huán)境濕球溫度 水流量 冷卻塔的空氣流量低溫冷卻水溫度與環(huán)境濕球溫度之間的溫差被稱為“濕球趨近溫度”。由于這個(gè)溫差隨著實(shí)際環(huán)境濕球溫度而發(fā)生變化，因此冷卻塔制造商提供了性能曲線，用于預(yù)測(cè)與不斷變化的環(huán)境濕球條件有關(guān)的低溫冷卻水溫度。確定冷卻塔出口水溫度是否過高的最佳方法是對(duì)環(huán)境濕球溫度進(jìn)行例行測(cè)量（按照全球預(yù)防性維修計(jì)劃，每個(gè)月進(jìn)行一次測(cè)量）

49、，并且根據(jù)制造商提供的性能曲線，對(duì)低溫冷卻水溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后對(duì)預(yù)測(cè)冷卻水溫度和冷卻塔的實(shí)際出口冷卻水溫度進(jìn)行比較。潛在原因建議采取的措施流經(jīng)冷卻塔的冷卻水發(fā)生溝流 對(duì)分配器和噴嘴進(jìn)行檢查 檢查流經(jīng)冷卻塔的水流量是否均勻 最終可能需要更換填料 風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量不足 把其它風(fēng)機(jī)開機(jī)。 填料結(jié)垢 對(duì)污垢進(jìn)行分析、與水處理工程師共同進(jìn)行檢查并且嘗試聯(lián)機(jī)清洗（在可能的情況下）； 對(duì)高溫水分配系統(tǒng)進(jìn)行檢查和清洗； 將冷卻塔停運(yùn)并且對(duì)填料進(jìn)行清洗；如果填料嚴(yán)重結(jié)垢，需要更換填料；不要使用同類填料進(jìn)行更換，應(yīng)與水系統(tǒng)工程師共同進(jìn)行檢查，選擇不會(huì)再次結(jié)垢的填料。 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不足 提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（在可能的情況下） 葉片

50、角度/間距不足 加大葉片角度（在可能的情況下） 冷卻水回流溫度偏高 提高水循環(huán)率 水流量過高從而導(dǎo)致冷卻塔浸水 降低水循環(huán)率，并且使用冷卻器出口水閥對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行平衡； 檢查高溫水分配噴嘴是否被堵塞。 3.冷卻水溫度偏低在空分裝置中，冷卻水溫度偏低通常并不屬于故障問題。但是，冷卻水溫度過低可能導(dǎo)致冷卻塔在寒冷的季節(jié)嚴(yán)重結(jié)冰。此外，當(dāng)裝置在冰凍環(huán)境條件下處于非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，冷卻水溫度偏低會(huì)導(dǎo)致冷卻水管道和換熱器凍結(jié)。如果裝置中的一個(gè)冷卻塔同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)機(jī)組，或者裝置可以在顯著的降載條件下運(yùn)行，在降低冷卻塔負(fù)載時(shí)，可能需要降低冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而保持風(fēng)機(jī)功率。通常只有在冬季，冷卻水溫度偏低才屬于故障問題。

51、應(yīng)與水系統(tǒng)工程師對(duì)寒冷季節(jié)運(yùn)行進(jìn)行檢查，從而避免冷卻塔凍結(jié)，確保冷卻塔的最佳性能。潛在原因建議采取的措施風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量過多 把風(fēng)機(jī)停機(jī)從而降低冷卻水溫度 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高 提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（在可能的情況下） 葉片角度/間距過大 減小葉片角度（在可能的情況下） 冷卻水回流溫度偏低 對(duì)冷卻水線路中的冷卻器進(jìn)行進(jìn)一步平衡 降低冷卻水循環(huán)率從而提高冷卻水回流溫度 4.冷卻水壓力偏低林德的大部分裝置都是在穩(wěn)定的冷卻水壓力條件下運(yùn)行的。將備用水泵投入運(yùn)行或者冷卻系統(tǒng)空氣沖擊可能導(dǎo)致輕微的壓力波動(dòng)。但是，以下問題可能導(dǎo)致持續(xù)壓力降低或者壓力突然下降（相對(duì)于正常冷卻系統(tǒng)壓力）。潛在原因建議采取的措施水泵軸失效 確認(rèn)水泵

52、處于正常轉(zhuǎn)速條件下 冷卻水泄漏 檢查水管線是否發(fā)生泄漏 冷卻水需求量偏高 對(duì)冷卻水線路中的其它機(jī)器進(jìn)行檢查 過濾器被堵塞 對(duì)水泵吸濾器和冷卻系統(tǒng)過濾器進(jìn)行清洗 吸入閥被部分關(guān)閉 將吸入閥完全打開 5.水損耗偏高冷卻塔通過對(duì)水進(jìn)行蒸發(fā)來排熱。由于補(bǔ)充水中的溶解固體不會(huì)蒸發(fā)，因此在水被蒸發(fā)的過程中，溶解固體的濃度不斷提高。在排放過程中，將一小部分再循環(huán)冷卻水排出，從而避免在冷卻系統(tǒng)中存在過量的溶解固體。由于水蒸發(fā)、排放（從而保持濃度循環(huán)）和測(cè)流過濾器反洗，因此冷卻系統(tǒng)通常會(huì)發(fā)生水損耗。其它處于非受控條件下的水損耗（比如被排出冷卻塔的水或者由于管道泄漏而發(fā)生的水損耗）會(huì)導(dǎo)致與環(huán)境、健康和循環(huán)控制有關(guān)

53、的問題。這些處于非受控條件下的水損耗會(huì)對(duì)按照水處理方案控制參數(shù)進(jìn)行的電導(dǎo)率循環(huán)控制產(chǎn)生不利影響。潛在原因建議采取的措施冷卻塔側(cè)面發(fā)生水損耗 安裝擋風(fēng)墻從而避免由于風(fēng)吹而導(dǎo)致的水損耗 對(duì)冷卻塔中的水分配進(jìn)行平衡 冷卻水泄漏 檢查水管線是否發(fā)生泄漏 對(duì)冷卻水線路中的其它機(jī)器進(jìn)行檢查 檢查冷卻塔水池是否破裂并且進(jìn)行必要的修理 檢查冷卻塔水池溢流是否被排放到溢流排水口還是溢流出冷卻塔水池的側(cè)面 冷卻塔頂部排出的水滴 在冷卻塔中安裝適當(dāng)?shù)钠∥锴宄鲝亩鴾p少水損耗 過量排放 檢查排放閥是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)下； 檢查排放控制器是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)下、是否經(jīng)過校準(zhǔn)并且對(duì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行檢查。6.化學(xué)處理方面的故障排查該部分內(nèi)容是為了協(xié)助工作人員解決與冷卻系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行和水處理化學(xué)控制有關(guān)的常見問題。在水處理供