循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和總結(jié)p

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上循環(huán)水池設(shè)計(jì)與節(jié)能概述在我公司的生產(chǎn)過程中，普遍利用循環(huán)水池冷卻塔將生產(chǎn)工藝中的廢熱置換排放出來。公司現(xiàn)有大小近20個（生產(chǎn)一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)）冷卻循環(huán)水池，其每年的用電量是公司總能源消耗量重要一部分，例：生產(chǎn)三區(qū)去年年總消耗電量約8954萬千瓦時，單循環(huán)水池用電量3366.5萬千瓦時，占用電總量的38%。由此可見，循環(huán)水池的節(jié)能設(shè)計(jì)是節(jié)能工作的重要環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞 循環(huán)水池 節(jié)能設(shè)計(jì) 循環(huán)水泵 公司目前循環(huán)水池現(xiàn)狀由于歷史原因，公司目前的循環(huán)水池存在較多不合理的設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1、 為規(guī)劃的美觀和節(jié)約前期投資資金，循環(huán)水池早先設(shè)計(jì)盡可能采用集中方式建設(shè)，例現(xiàn)有生

2、產(chǎn)二區(qū)9200立方循環(huán)水池，近可以向22分廠小賴氨酸車間供水，遠(yuǎn)可以向21分廠粉碎車間供水，充分反映了當(dāng)初設(shè)計(jì)集中建設(shè)這一原則，同時，集中建設(shè)帶來了運(yùn)行生產(chǎn)浪費(fèi)能源的弊端，在較長管線的輸送過程中，將產(chǎn)生較大的壓力降，降低供水泵的使用效率，21分廠至大循環(huán)水池循環(huán)水管線總長約800米，在輸送過程中，可能帶來的壓力降約0.06Mpa。2、 為了操作和設(shè)計(jì)方便，循環(huán)水泵的供給方式采用集中供水，即首先估算使用單位的用水壓力，然后粗略降供水壓力大致分級，以最高壓力作為供水壓力。例如，某項(xiàng)目需求用水如下：單元裝置區(qū)需求用水壓力需求用水量A10米2340立方/時B20米1400立方/時C30米1300立方/

3、時D40米1620立方/時E50米1800立方/時F60米2020立方/時我們在設(shè)計(jì)時，可能考慮到為減少設(shè)備的占地面積和維修方便（能夠做到零件互換和節(jié)約備品備件），將泵房供水能力大致分成壓力0.3Mpa的循環(huán)水5040立方/時，0.6 Mpa的循環(huán)水5440立方/時。根據(jù)調(diào)查結(jié)論：循環(huán)水泵壓力循環(huán)水泵流量須配電機(jī)功率10米2340立方/時110KW20米1400立方/時132 KW30米1300立方/時160 KW40米1620立方/時280 KW50米1800立方/時400 KW60米2020立方/時560 KW合計(jì)總功率為1642 KW。按照原先設(shè)計(jì)循環(huán)水泵壓力循環(huán)水泵流量須配電機(jī)功率30

4、米5040立方/時680KW60米5440立方/時1115 KW合計(jì)總功率為1795 KW。由此可見，泵房壓力集中供給帶來的能源浪費(fèi)。3、 為節(jié)約泵房占地面積，采用大泵供給方式。例生產(chǎn)三區(qū)蒸餾循環(huán)水系統(tǒng)采用4臺450KW循環(huán)水泵供給，當(dāng)蒸餾車間循環(huán)水需求負(fù)荷變化時，常會出現(xiàn)供水系統(tǒng)開啟一臺泵不能滿足生產(chǎn)需要，開啟兩臺泵又會大馬拉小車，只能簡單的通過關(guān)閉泵的出口閥門來調(diào)節(jié)流量，造成能源浪費(fèi)。4、 設(shè)計(jì)時，循環(huán)水供給系統(tǒng)的供水管線和回水管線管徑一樣，即設(shè)計(jì)的出水流速和回水流速一樣。此種情況容易造成車間在使用循環(huán)水的時候，循環(huán)水容易向低管阻區(qū)域涌流，而高管阻循環(huán)水流量偏小，出現(xiàn)“爭水”現(xiàn)象，在操作上

5、通常采用加大循環(huán)水供給流量的方式來滿足需求。5、 設(shè)計(jì)、施工完成后，即代表投資建設(shè)完成，并無跟蹤調(diào)查，檢查設(shè)計(jì)時的安全系數(shù)是否過高，檢查設(shè)備使用是否在正常的工況范圍內(nèi)，設(shè)備的效率是否最高。6、 管道經(jīng)濟(jì)流速通用，均為22.5米。在年使用率較高的管線中，能源浪費(fèi)的錢遠(yuǎn)大于一次投資的錢。目前冷卻系統(tǒng)較為合理的泵房設(shè)計(jì)方案有：1、 確定合理的循環(huán)水池位置，水池?cái)?shù)量，原則是盡可能就地選址建造循環(huán)水池，較遠(yuǎn)處可以單獨(dú)建造。2、 泵房的供水壓力以循環(huán)水需求流量大的壓力為基準(zhǔn)，可以兼顧部分很小流量的低壓循環(huán)水。需求循環(huán)水壓力較高的生產(chǎn)裝置可以采用單獨(dú)供給或二次加壓方式供給。3、 要選擇高效率的水泵。4、 水

6、泵應(yīng)大小搭配，合理組合。5、 推廣采用變頻調(diào)速泵，節(jié)約能量。近年來，國內(nèi)外廣泛采用變頻調(diào)速泵，即根據(jù)管網(wǎng)水量變化自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速達(dá)到節(jié)省能量的效果。實(shí)踐表明泵站的經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用（主要是動力費(fèi)用）占水廠制水成本的50%甚至更大，為了降低水廠制水成本，在新水廠設(shè)計(jì)時，不但考慮水泵大小搭配合理，而且應(yīng)采用變頻調(diào)速這一新的節(jié)能技術(shù)。例如四川某廠在水廠設(shè)計(jì)時采用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，一年為該廠節(jié)約運(yùn)行費(fèi)約10萬元，所增加的投資在二年內(nèi)收回。對已建成的水廠可進(jìn)行技術(shù)改造、引入變頻調(diào)連節(jié)能技術(shù)，雖說要投入一部分資金。但長年節(jié)能，所需費(fèi)用可在短期內(nèi)收回，并達(dá)到降低制水成本的目的。6、 根據(jù)管道的年使用率，重新確定經(jīng)

7、濟(jì)流速，同時供水管線流速要遠(yuǎn)大于回水管線流速。7、 反向建設(shè)方式確定泵的型號，首先擬定泵的型號，投入正常生產(chǎn)后，檢測泵是否在正常的合理范圍之內(nèi)，如果泵在此工況下，效率偏低，可以將檢測數(shù)據(jù)提供給節(jié)能廠家，定做供水泵。在今后的設(shè)計(jì)中如何考慮節(jié)能1、循環(huán)水池位置的選擇：循環(huán)水池的建造位置應(yīng)該就近建造需求循環(huán)水量最大的裝置區(qū)周圍，其余生產(chǎn)裝置區(qū)盡可能建立在循環(huán)水池四周，以減少給排水管線長度和彎頭，降低管阻損耗，對于較遠(yuǎn)的生產(chǎn)裝置區(qū)，可采用單獨(dú)建造循環(huán)水池的方式。同時盡可能將循環(huán)水池建立在地勢較高部位，高位供水系統(tǒng)中，生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)口壓力和出口壓力會同時加大，可以滿足較多平面層的用水需求。例如：

8、某項(xiàng)目需求建設(shè)一個循環(huán)水池，分別向0.00平面、6.00平面和12.00平面供水，如果將水池建在0.00平面，供水壓力必須達(dá)到0.12Mpa以上方能滿足需要，如果將水池和泵房建在12.0平面，只需供水壓力大于最遠(yuǎn)處的管阻壓力便能滿足供水需求，可以看出，產(chǎn)生很明顯的節(jié)能效果。2、設(shè)計(jì)時盡可能的降低泵的進(jìn)口管阻。泵的進(jìn)口管阻的影響，要比同樣管阻泵的出口管阻影響大的多。因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，泵的進(jìn)口管阻除會產(chǎn)生壓力降外，同時會因?yàn)楸玫倪M(jìn)口管阻大，容易造成泵的進(jìn)水?dāng)U散的流態(tài)不穩(wěn)，存在旋流現(xiàn)象，容易發(fā)生“喘振”及“氣蝕”現(xiàn)象，降低了泵的吸水能力和效率，造成能源浪費(fèi)。3、打破原先循環(huán)水壓集中供給的設(shè)

9、計(jì)方式，根據(jù)各個項(xiàng)目的提姿對循環(huán)水的壓力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照壓力進(jìn)行分級，首先確定需求流量最大的壓力，作為主要供給對象，對于壓力低，流量很小的，可以并入確定的壓力供給。對于，需求循環(huán)水壓力大或壓力小、流量大的生產(chǎn)單元或設(shè)備采用另選泵單獨(dú)供給的方式。為確保生產(chǎn)的穩(wěn)定，可以將各個壓力區(qū)的泵群總管利用連通閥門連接起來，以滿足各等級水壓系統(tǒng)互為備用。4、泵的選擇我國水泵耗能總量約占全國總發(fā)電量的2025%，而我國水泵的平均設(shè)計(jì)效率為75，比國際先進(jìn)水平低約5個百分點(diǎn)，因此，泵型號的選擇，存在著極大的節(jié)能潛力。我們在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)選擇水力模型設(shè)計(jì)先進(jìn)，高效率，高節(jié)能的泵，另外，每種型號的泵都有自身最合理、最

10、高效的運(yùn)行范圍，泵的設(shè)計(jì)運(yùn)行工況應(yīng)該盡量選擇或靠近泵自身的運(yùn)行高效范圍。5、管道經(jīng)濟(jì)流速的選擇所謂經(jīng)濟(jì)流速是一次投資與運(yùn)行費(fèi)用之和最小時的流速為經(jīng)濟(jì)流速，而相應(yīng)的管徑即為經(jīng)濟(jì)管徑。所以選擇輸配水管管徑的大小涉及投資與耗電的大小，管徑大基建費(fèi)用高，電費(fèi)卻省，管徑小一次投資省，但水頭損失大，水泵揚(yáng)程高，電費(fèi)貴。故以往設(shè)計(jì)中以經(jīng)濟(jì)流速來控制。為了更合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)，我們往往采用計(jì)算機(jī)對管網(wǎng)進(jìn)行平差，以便降低能耗。根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，我們在計(jì)算管道的經(jīng)濟(jì)流速時，應(yīng)當(dāng)首先確定管道的使用年限、年使用率，多次擬定管徑大小，并計(jì)算管道的投資和管道壽命內(nèi)，管阻損失帶來的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)金額，以管道投資和運(yùn)行浪費(fèi)金額之和最小的

11、管徑和流速作為設(shè)計(jì)依據(jù)。為避免裝置區(qū)或設(shè)備的“爭水”現(xiàn)象，回水管線的經(jīng)濟(jì)流速還需重新確定，通常，為緩解“爭水”現(xiàn)象，必須加大供水管線和回水管線的壓力差，目前比較經(jīng)濟(jì)的方法就是降低回水管線的回水壓力，如：一般設(shè)計(jì)，供水管線的經(jīng)濟(jì)流速我們選擇1.8-2.5米/秒，回水管線，可以選擇1.3-2.0米/秒。6、 水泵大小搭配在設(shè)計(jì)過程中，泵的選擇盡可能選流量大、電機(jī)電壓等級高的泵，通常，流量大、電機(jī)電壓高泵的效率也同樣高，同時配合部分小泵作為調(diào)節(jié)。在正常的生產(chǎn)過程中，當(dāng)大泵不在最合理，最節(jié)能的工況范圍內(nèi)運(yùn)行時（既大馬拉小車或不能滿足負(fù)荷需求時）。小泵的選擇以大泵額定流量的50%為宜，當(dāng)一臺小泵不能滿足

12、需求時，可以再以小泵額定流量的50%添加一臺小泵。7、 跟蹤調(diào)查項(xiàng)目建設(shè)完畢后，對于已安裝的泵進(jìn)行實(shí)地技術(shù)測量，收集泵的出口壓力、流量和消耗功率，計(jì)算泵的實(shí)際效率是多少，當(dāng)泵的效率低于70%時，予以更換。或通過節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心，根據(jù)測量的技術(shù)指標(biāo)，定做或選擇更高效的泵，將原泵予以拆除，更換新泵。此項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)已成熟并已推向市場，雖然前期投資較大，可能造成部分設(shè)備不能再利用，但節(jié)能效果明顯。8、 安裝變頻器在一般情況下，水泵采用恒速交流電動機(jī)拖動，而用水量卻是變化的，為了保證水池的正常供水，工人要在現(xiàn)場經(jīng)常調(diào)節(jié)擋板或閥門開度大小來控制水泵的抽水量，或者將水池中用不完的水白白流掉。這樣做不僅增大了工人的勞動強(qiáng)度，而且有大量的電能浪費(fèi)在水泵閥門阻力的損失上。因此就要求水泵處