循环冷却水系统总概

人类日常生活离不开水，工业生产也同样离不开水。随着工业生产的发展，用水量越来越大，很多地区已经出现供水不足的现象，因此合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。

工业用水主要包括锅炉用水、工艺用水、清洗用水和冷却用水、污水等。其中用水量最大的是冷却用水，约占工业用水量的百分之九十以上。不同的工业系统和不同用途对水质的要求是不同的；但各工业部门使用的冷却水对水质的要求基本上是一致的，这就使得冷却水质控制在作为一门应用技术获得了迅速的发展。在工厂中，冷却水主要用来冷凝蒸汽，冷却产品或设备，如果冷却效果差，就会影响生产效率，使产品的收率和产品的质量下降，甚至于会造成生产事故。

水是比较理想的冷却介质。因为水的存在很普遍，和其它液体相比，水的热容或比热较大，水的汽化潜热（蒸发潜热）和熔化潜热也很高。比热是单位质量的水温度升高一度时所吸收的热量。常用的单位是卡/克·度(摄氏)或英热单位(B．T．U．)/磅·度(华氏)。用这两个单位表示水的比热度时，其数值是相同的。热容大或比热大的物质升高温度时需要吸收大量的热量，而本身温度并不明显升高，因此水具有良好的贮热性能。潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。一克分子水蒸发成为一克分子蒸汽需要吸收近一万卡的热量，因此水蒸发时能吸收大量的热量，从而使水温下降，这种依靠水份蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。

和水一样，空气也是一种常用的冷却介质。水和空气的导热性能都很差，在0℃时，水的导热系数是0.49千卡/米·小时·℃，空气的导热系数是0.021千卡/米·小时·℃，但水与空气相比，水的导热系数要比空气高24倍左右。因此，当冷却效果相同时，用水冷却比用空气冷却的设备要小得多。大型工业企业和用水量大的工厂一般都采用水冷却。常用的水冷系统可以分成三类，即直流系统、密闭系统和敞开蒸发系统，后两种冷却水都是循环使用的，故又称为循环冷却水系统。

冷却水系统用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。冷却水系统通常有两种：直流冷却水系统和循环冷却水系统。

循环冷却水系统

循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种。

封闭式循环冷却水系封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。在此系统中，冷却水用过后不是马上排放掉，而是回收再用。敞开蒸发系统是应用最广、类型最多的一种冷却系统。它也是以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量，然后利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去，而使大部分热水得到冷却后，再循环使用。因此，这样的系统也称敞开循环冷却水系统。根据热水和空气接触方法的不同，可以分成很多类型。敞开循环冷却水系统的分类见表一。

表一敞开蒸发系统的分类

冷却塔

冷却水由循环泵送往系统中各换热器，以冷却工艺热介质，冷却水本身温度升高，变成热水，此循环水量为R的热水被送往冷却塔顶部，由布水管道喷淋到塔内填料上。空气则由塔底百页窗空隙中进入塔内，并被塔顶风扇抽吸上升，与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换，水滴和水膜则在下降过程中逐渐变冷，当到达冷却水池时，水温正好下降到符合冷却水的要求。空气在塔内上升过程中则逐渐变热，最后由塔顶逸出，同时带走水蒸气。这部分水的损失称为蒸气损失E。热水由塔顶向下喷溅时，由于外界风吹和风扇抽吸的影响，循环水会有一定的飞溅损失和随空气带出的雾沫夹带损失。由于这些损失掉的水，统称为风吹损失D。为了维持循环水中的一定的离子浓度，必须不断向系统中加入补充水量M和系统外面排出一定的污水。这部分水量称为排污损失B。

冷却塔的种类很多，按照塔的构造和空气流动情况来区分，有自然通风冷却塔和机械通风冷却塔两大类。按照空气与水在塔内的相对流动情况，又可分为逆流式和横流式。有关各种类型冷却塔的结构和特点，可参阅有关的参考文献。机械通风冷却塔冷却效果最好。设计中应综合考虑循环比，其应在3～5倍为宜。

浓缩倍数

循环冷却水的浓缩倍数是该循环冷却水的含盐量与其补充水的含盐量之比。

提高循环冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量，从而节约水资源；还可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量。此外，提高浓缩倍数还可以节约水处理剂的消耗量，从而降低冷却水处里的成本。但是，过多地提高浓缩倍数，会使循环冷却水中的硬度，碱度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，从而使结垢控制的难度变得太大；还会使循环冷却水中的腐蚀性离子（例如Cl和SO4）和腐蚀性物质（例如H2S、SO2和NH3）的含量增加，水的腐蚀性增强，从而使腐蚀控制的难度增加；过多地提高浓缩倍数还会使药剂（例如聚磷酸盐）在冷却水系统内的停留时间增长而水解。因此，冷却水的浓缩倍数并不是愈高愈好，一般热电系统可控制5～8倍，化工、炼油2～4倍。

石英砂过滤器应用于冷却水处理

石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。

适用范围

1．用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统；

2．工业污水中的悬浮物、固体物的去除；

3．可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备；以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。

循环冷却水分为封闭式(密闭式)和敞开式两种。封闭式冷却水系统中，冷却水不暴露于空气中，水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。敞开式循环水系统中，水的再冷却是通过冷却塔进行的，因此冷却水再循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加 。

循环水由循环泵、控制系统、单向阀等组成，它与热水器、热水主管、热水回管组成一套完整的热水循环系统；工作原理是控制系统给信号循环泵，循环泵带动水在内部循环启动热水器加热，达到设定时间或温度时停止工作，热水使用点即开既有热水。

循环水分类

预热循环水大致分为四类：1、遥控板（穿墙遥控) ；2、水控版（水流行）； 3、电脑板（全自动）； 4、机械板（半自动）。

1、 室内强排机，建议使用机械版循环水。(两个冲凉房，适宜大众客户)

理由：机械版程序少，操作简单，使用之前按一下，有复位开关，冬天用的着，夏天不用。

2、室外机，建议有回水管的建议用水流版的

优点：开一下热水龙头即可循环，关水即停。

没有回水管道的最好是用无线遥控型，

优点：配置多个遥控器，随时随地操作。

缺点：室外机安装位置远，开关不方便，有回水管的在任何地方开水都相当于开关，有遥控器在室内就可以遥控

使用感触：早晨起来想冲凉，不用动，在床头遥控一下，在起来到浴室去冲凉就可以啦。打开直接出热水。

3、 室内平衡机，两个以上冲凉房的，要有一点距离才安装循环水，强烈建议使用机械板进口泵循环水系统

理由：平衡机本来就装在浴室内，距离卧房不会太远，使用之前只要过去开一下就可以啦，这样两个冲凉房加上厨房都可以同时使用热水。

循环水回水管

建议有回水管的可以使用水流控制的、全自动的。

1、 水流的就是在任何有热水的地方只要打开一下热水再关掉，循环水就会以三秒一米的速度自动循环，循环完毕再去打开任何有热水的地方就会直接出热水。优势：强烈建议壁挂炉用户使用水流控制的，因为可以设定时间短控制，也就是说在一定的时间内可以达到随时使用随时就有热水。

2、 全自动就是温控的，一般别墅或者发廊等洗浴中心可以选择全自动方式，所谓的全自动就是把热水器温度设定到42度，把循环水系统设定到38度，然后有一个温控感应的探头链接到回水管最末端，这样一旦温度低于38度就会自动启动，一天启动N次，很是浪费，建议一般家庭不要使用这种功能。

注释：以上两种功能没有回水管的为什么不能用，水流的没有回水管的话有时开冷水也会启动，因为水控板的泵体里面配置水流感应器，所以水管里面的水波动大的话就会引起循环水工作。

温控的是更不能使用，应为没有回水管的话循环水频繁启动就会把热水管里面的冷水挤压到冷水管里面，这样打开冷水也出热水，所以使用电脑板的用户最好不要自行调试电脑板，以免调试错误设定成温控。

无回水管的建议使用机械板或者是遥控板。

1， 机械板的最经济实惠，因为机械板的组件少，故障率肯定低。

2， 遥控板的可以在床上躺着就可以直接遥控循环水系统，然后就可以达到预热效果。

太阳能用户注意事项，太阳能的安装循环水系统必须要有回水管，没有回水管的无法达到循环效果，建议不要盲目购买，购买之前建议咨询专家有解决方式才可以。解决方式就是另外多加一条回水管，厂家还没有攻克太阳能无回水管安装的问题。 2100433B

从结构形式方面来区分，循环水槽可分为水平循环水槽和立式循环水槽。所谓水平循坏水槽是指将循环水槽的工作段与循环水槽的动力系统基本置于同一水平地面高度，而立式循环水槽的工作段明显高于循环水槽的动力系统所在的水平地面高度。由于立式循环水槽需要将动力系统中的部分能量转化为流体的势能，所以立式循环水槽所需的动力系统要求往往高于水平循环水槽。因此，虽然立式循环水槽相对于水平循环水槽占地面积小，但是目前国内外建成的循环水槽以水平循环水槽为主。

现有循环水槽大体可以分成三类：一为常规型，二为减压型，三为风浪流水型。其中常规型又可细分为两种：有蓄水池型与无蓄水池型。前者又可以称之为流动中断型，后者又可称之为循环流水型。他们的能量比分别为12和1.5(能量比≈泵马力÷工作段流体的动能流量)。设有蓄水池的目的是避免水泵的扰动影响了工作段流速的稳定性，但这样一来使水流的循环被切断，从而损失了全部的动能，因为所需的功率比循环流水型大8～10倍。英国国家物理实验室(NPL)在实际使用中将蓄水池充满水后形成水流的连续循环，结果证明水泵的扰动的影响几乎可以忽略，因此在试验水流速度不太高时一般都采用循环流水型。

循环水池容积计算

循环冷却水的系统容积宜小于小时循环水量的1/3。当按下式计算的系统容积超过前述规定时，应调整水池容积。 V=Vf Vp Vt

式中Vf——设备中的水容积（ ）；

Vp——管道容积（ ）；

Vt——水池容积（ ）。

注：首先保证循环冷却水的系统容积宜小于小时循环水量的1/3,但考虑到今后的发展,在场地允许的条件下还是尽量按大的设计.并且在设计循环水池时宜考虑:一般冷却水水池、回收用高温水池，单独处理，不要混用，对系统溶剂损耗、节能降耗都是有好处的。

循环水箱，主要作用是保持最高水位平面，同时让水中空气由此处排出，避免带入管道系统，以致造成气阻损失。

它的作用是保持最高水位平面，同时让水中空气由此处排出，避免带入管道系统，以致造成气阻损失。循环水箱的下部均装有冷水进水挡板。这样冷水进入循环水箱时，通过挡板使之扩散流入不致将箱内上部热水搅混。