
閉路循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程
閉路循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程
- 取水單元
當(dāng)從地表水取水時(shí),通常會(huì)采用水泵抽水的方式。在水泵的入口處會(huì)安裝濾網(wǎng),以防止較大的雜物(如樹枝、垃圾等)進(jìn)入系統(tǒng)。例如,在一些靠近河流的工廠,會(huì)在河岸設(shè)置取水口,通過管道將水引入廠區(qū)內(nèi)的循環(huán)水系統(tǒng)。
閉路循環(huán)水系統(tǒng)的初始水源可以是地表水(如河流、湖泊)或地下水。如果是地表水,需要考慮水質(zhì)的季節(jié)性變化、水中雜質(zhì)(如泥沙、浮游生物等)的含量。對于地下水,要關(guān)注其硬度、礦物質(zhì)含量等因素。
水源選擇:
取水方式:
- 預(yù)處理單元
根據(jù)循環(huán)水的用途和后續(xù)工藝要求,可能需要調(diào)節(jié)水的酸堿度(pH 值)。如果水中酸性物質(zhì)過多,會(huì)采用加堿(如氫氧化鈉)的方式來提高 pH 值;反之,若堿性過強(qiáng),則加入酸(如硫酸)進(jìn)行中和。同時(shí),還可能會(huì)向水中添加緩蝕劑、阻垢劑等化學(xué)藥劑。緩蝕劑可以在金屬管道和設(shè)備表面形成一層保護(hù)膜,防止水對金屬的腐蝕;阻垢劑能夠抑制水中鈣、鎂等離子形成水垢,保證熱交換器等設(shè)備的傳熱效率。
水進(jìn)入系統(tǒng)后,首先會(huì)經(jīng)過過濾設(shè)備,如石英砂過濾器、活性炭過濾器等。石英砂過濾器主要用于去除水中的懸浮顆粒,其過濾原理是基于顆粒的粒徑大小不同,當(dāng)水通過石英砂層時(shí),大于石英砂孔隙的顆粒被截留在砂層表面?;钚蕴窟^濾器則可以吸附水中的有機(jī)物、余氯等有害物質(zhì)。例如,在一些化工企業(yè)的循環(huán)水系統(tǒng)中,活性炭能夠有效吸附生產(chǎn)過程中泄漏到水中的少量有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。
過濾:
水質(zhì)調(diào)節(jié):
- 循環(huán)動(dòng)力單元
經(jīng)過預(yù)處理后的水通過水泵輸送到各個(gè)需要用水的設(shè)備。水泵的選擇要根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)的流量和揚(yáng)程要求來確定。流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過管道的水量,揚(yáng)程則是指水泵能夠?qū)⑺嵘母叨?。例如,在大型的中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中,需要根據(jù)空調(diào)主機(jī)的冷卻需求和管道的阻力損失,選擇合適功率和流量的冷卻水泵,以保證有足夠的冷卻水循環(huán)到空調(diào)主機(jī)的冷凝器,帶走熱量。
水泵:
- 熱交換單元(如果用于冷卻或加熱)
如果循環(huán)水用于加熱,其原理與冷卻過程類似,只是熱量傳遞的方向相反。例如,在一些需要預(yù)熱的工藝中,循環(huán)水可以通過熱交換器吸收其他高溫?zé)嵩矗ㄈ缯羝┑臒崃?,然后將熱量傳遞給需要預(yù)熱的物料。
當(dāng)循環(huán)水用于冷卻設(shè)備時(shí),比如在工業(yè)生產(chǎn)中的一些高溫反應(yīng)釜的冷卻,循環(huán)水會(huì)流經(jīng)熱交換器的一側(cè),高溫設(shè)備中的熱量通過熱交換器的壁面?zhèn)鬟f給循環(huán)水,使循環(huán)水溫度升高。熱交換器有多種類型,如板式熱交換器、管式熱交換器等。板式熱交換器由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成,兩種流體(如設(shè)備中的高溫流體和循環(huán)水)分別在相鄰的通道中流動(dòng),通過金屬片進(jìn)行熱量交換。
冷卻過程:
加熱過程:
- 回水收集單元
在回水管道中,會(huì)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn),實(shí)時(shí)監(jiān)測循環(huán)水的水質(zhì)參數(shù),如溫度、pH 值、硬度、電導(dǎo)率等。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,可能需要補(bǔ)充化學(xué)藥劑或進(jìn)行部分水的置換。例如,如果水中的硬度升高,表明水中鈣、鎂等離子含量增加,可能需要增加阻垢劑的投放量,或者進(jìn)行一定比例的排水和補(bǔ)水操作。
完成熱交換或其他使用過程后的循環(huán)水通過回水管道返回系統(tǒng)?;厮艿赖脑O(shè)計(jì)要考慮水流的順暢性,避免出現(xiàn)積水或水流不暢的情況。在管道的布局上,要盡量減少彎頭和變徑,以降低阻力損失。
回水管道:
水質(zhì)監(jiān)測與調(diào)整(回水管路中):
- 冷卻塔單元(如果是冷卻循環(huán)水系統(tǒng))
在冷卻塔運(yùn)行過程中,空氣中的灰塵、雜質(zhì)等可能會(huì)進(jìn)入水中,同時(shí),由于水分的蒸發(fā),水中的鹽分等物質(zhì)會(huì)濃縮。因此,在冷卻塔的集水池中,也需要進(jìn)行一定的水質(zhì)凈化處理,如過濾、排污等操作,以保證循環(huán)水的水質(zhì)。
對于冷卻循環(huán)水系統(tǒng),回水溫度升高后,需要在冷卻塔中進(jìn)行冷卻。冷卻塔的工作原理是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)散熱和對流散熱來降低水溫。在冷卻塔中,熱水從塔頂?shù)膰婎^噴淋而下,形成小水滴或水膜,同時(shí),風(fēng)機(jī)將空氣從塔底抽入,與水滴或水膜逆向流動(dòng)。水在蒸發(fā)過程中吸收熱量,使水溫降低,冷卻后的水收集在冷卻塔底部的集水池中,然后重新進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。
散熱原理:
水質(zhì)凈化(冷卻塔中):
- 補(bǔ)水單元
補(bǔ)水的量需要根據(jù)系統(tǒng)的水量損失情況進(jìn)行精確控制。通常會(huì)安裝流量計(jì)和液位計(jì)來監(jiān)測循環(huán)水系統(tǒng)中的水量變化。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),通過自動(dòng)控制閥門來調(diào)節(jié)補(bǔ)水量,以保持系統(tǒng)的水位和水量平衡
在閉路循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程中,由于蒸發(fā)、排污等原因,會(huì)導(dǎo)致水量損失,需要進(jìn)行補(bǔ)水。補(bǔ)水可以來自于預(yù)處理后的原水,也可以是經(jīng)過深度處理的再生水。如果使用再生水,需要確保其水質(zhì)符合循環(huán)水系統(tǒng)的要求,特別是在微生物、有機(jī)物和鹽分等方面的控制。
補(bǔ)水來源:
在閉路循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程中,由于蒸發(fā)、排污等原因,會(huì)導(dǎo)致水量損失,需要進(jìn)行補(bǔ)水。補(bǔ)水可以來自于預(yù)處理后的原水,也可以是經(jīng)過深度處理的再生水。如果使用再生水,需要確保其水質(zhì)符合循環(huán)水系統(tǒng)的要求,特別是在微生物、有機(jī)物和鹽分等方面的控制。
補(bǔ)水控制:
補(bǔ)水的量需要根據(jù)系統(tǒng)的水量損失情況進(jìn)行精確控制。通常會(huì)安裝流量計(jì)和液位計(jì)來監(jiān)測循環(huán)水系統(tǒng)中的水量變化。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),通過自動(dòng)控制閥門來調(diào)節(jié)補(bǔ)水量,以保持系統(tǒng)的水位和水量平衡。
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